Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02456074 2004-02-02
WO 03/013736 PCT/FR02/02796
1
Distributeur de produit liauide ou en ael formant bâton doseur
La présente invention concerne un distributeur de produit
liquide ou en gel, tel qu'un produit cosmétique ou pharmaceutique.
II existe déjà des distributeurs du type comprenant un réservoir
supportant un corps ~ de pompe obturé en partie basse par un clapet
d'admission et pourvu en partie haute d'un piston délimitant, avec le corps,
une chambre de dosage comportant au moins un orifice d'éjection, le
corps de pompe coopérant avec un embout de distribution déplaçable
axialement sur le réservoir.
Cependant, dans de tels distributeurs, s'il existe un clapet
obturateur destiné à arrêter l'échappement du produit, celui-ci est situé
dans la pompe et à une distance appréciable de l'orifice d'éjection. Or, la
présence d'un reliquat de produit dans la zone au contact de l'atmosphère
extérieure est susceptible d'obstruer, par séchage, les voies de distribution
et/ou d'induire des risques de contamination.
En outre, ces distributeurs utilisent des moyens de rappel du
piston en position haute, sous forme d'un ou plusieurs ressorts
métalliques. De telles ressorts ne sont pas toujours compatibles
chimiquement ou biologiquement avec les produits conditionnés.
~ Enfin, l'étanchéité de la partie basse du corps de pompe n'est
pas suffisamment fiable, ce qui compromet la précision du dosage.
La présente invention a pour but de résoudre ces différents
problèmes techniques de manière satisfaisante.
Plus particulièrement, l'invention concerne un distributeur de
produit liquide ou en gel, du type comprenant un réservoir supportant un
corps de pompe comportant en partie basse un clapet d'admission et
pourvu d'un piston mobile suivant un axe, délimitant avec ledit corps une
chambre de dosage en communication avec au moins un orifice d'éjection
défini dans un embout de distribution déplaçable axialement à l'extrémité
dudit réservoir, caractérisé en ce que ledit piston est couplé par friction
audit embout de distribution, lequel est déplaçable axialement dans les
deux sens par actionnement manuel, relativement audit réservoir, entre
deux positions prédéterminées, en ce que ladite chambre de dosage
comporte, d'une part, un compartiment inférieur défini entre ledit corps et
ledit piston et, d'autre part, un compartiment supérieur défini entre le
piston et ledit embout, les deux compartiments communiquant via un
CA 02456074 2004-02-02
WO 03/013736 PCT/FR02/02796
2
conduit ménagé au travers dudit piston et en ce qu'un clapet obturateur
est agencé entre ledit piston et ledit embout pour isoler ladite chambre de
dosage dudit orifice.
Selon un mode de réalisation possible, l'embout a la forme d'un
capuchon agencé pour envelopper partiellement ledit réservoir, ledit
capuchon présentant une paroi supérieure, sensiblement perpendiculaire
audit axe, dans laquelle est pratiqué ledit orifice d'éjection. Comme cette
paroi peut être relativement mince, le ou chaque orifice d'éjection se
résume à un trou de faible longueur dans lequel la quantité de produit
susceptible de sécher est infime. Selon l'un des modes de réalisation, le
piston vient directement au contact de ce trou, à l'intérieur et selon un
autre mode de réalisation, le clapet obturateur comporte un ëlément
d'obturation porté par le piston et qui s'engage de manière étanche dans
l'orifice d'éjection lui-même de sorte qu'aucune quantité de produit n'est
susceptible de sécher.
Selon une caractéristique avantageuse, le piston porte une
collerette, extérieure au corps de pompe qui coulisse de façon étanche à
l'intérieur de l'embout en comprimant le produit dans le compartiment
supérieur, pour le refouler vers l'extérieur.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la collerette
comporte un épaulement supérieur prolongé à sa périphérie et vers le bas
par une jupe latérale. Cette dernière coulisse avec un certain frottement
dans l'embout lui-même.
De préférence, le bord inférieur de cette jupe est pourvu d'un
jonc de retenu coopérant avec un rebord supérieur du corps de pompe,
pour assurer la butée de la collerette en position haute.
Selon une première variante, un ou plusieurs orifices d'éjection
sont ménagés au travers de la paroi supérieure de l'embout au droit de
ladite collerette du piston.
Selon une autre variante, l'orifice d'éjection, unique, est ménagé
au travers de la paroi supérieure de l'embout dans l'axe du conduit central
du piston. L'élément d'obturation, porté par le piston est susceptible de
s'engager dans cet orifice d'éjection.
Selon une autre variante, le clapet d'obturation comporte un
élément d'obturation faisant saillie de la face interne de ladite paroi
supérieure de l'embout, axialement. Cet élément d'obturation est
CA 02456074 2004-02-02
WO 03/013736 PCT/FR02/02796
3
susceptible de s'engager de manière étanche dans la partie haute du
conduit centrale du piston.
Selon une autre caractéristique, le corps de pompe est pourvu,
en partie haute, d'une gorge périphérique dans laquelle coulisse
axialement une lèvre annulaire d'étanchéité ,solidaire de ladite collerette
du piston.
Selon une variante , le réservoir comprend un flacon recevant
une douille interne de support du corps de pompe. L'embout de
distribution est monté de manière mobile sur cette douille.
Selon une variante, la paroi interne du réservoir comporte un
jeu d'ailettes d'arrêt, flexibles, coopérant avec des ailettes
complémentaires portées par l'embout.
La configuration du distributeur selon l'invention, muni d'une
chambre en deux compartiments forme un sas d'évacuation favorisant une
distribution régulière du produit.
Par ailleurs, l'emplacement du clapet obturateur permet
d'assurer une étanchéité haute, ce qui garantit l'herméticité du distributeur
et la protection du produit. '
En outre, l'étanchéité basse est renforcée par le verrouillage du
clapet d'admission en position de fermeture, au moyen du piston lui
même. '
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description
qui va suivre en référence aux dessins sur lesquels
la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de
réalisation du distributeur de l'invention ;
les figures 2A à 2D représentent des vues en coupe verticale
du distributeur de la figure 1 dans différentes positions ;
la figure 3 représente une vue en coupe horizontale du
distributeur de la figure 1 dans la position de la figure 2A ;
la figure 4 est une vue en perspective d'un second mode de
réalisation du distributeur de l'invention ; et
les figures 5A et 5B représentent des vues en coupe verticale
du distributeur de la figure 4 en position, respectivement, de fermeture et
d'ouverture.
Le distributeur représenté sur les figures est plus
particulièrement destiné au conditionnement de produits cosmétiques ou
CA 02456074 2004-02-02
WO 03/013736 PCT/FR02/02796
4
pharmaceutiques. Comme représenté sur la figure 1, le premier mode de
réalisation du distributeur a une forme cylindrique assimilable à un bâton.
Ce distributeur comprend un réservoir R supportant un corps de
pompe 1 obturé en partie basse par un clapet d'admission 2 et prolongé
par un tube de prise 11 s'étendant à l'intérieur du réservoir. Le clapet 2 est
constitué d'une bille 21 logée dans une partie tronconique 12 du corps de
pompe 1, lequel délimite un canal d'alimentation. La bille dispose, entre
deux butées, d'une liberté de déplacement axial.
Le réservoir R est surmonté d'un embout de distribution E dans
la paroi duquel sont ménagés quatre orifices d'ëjection e. L'embout E a la
forme d'un capuchon globalement cylindrique, comme décrit ci-dessus. Le
corps 1 est pourvu, en partie haute, d'un piston 3 délimitant avec le corps
1 et l'embout E une chambre de dosage communiquant avec les orifices
d'éjection e. Un clapet obturateur 5 est défini entre l'embout E et le piston
3. L'embout E est dëplaçable axialement par rapport au réservoir R, on
peut par exemple prévoir un déplacement axial en translation et
coulissement de l'embout E par rapport au réservoir ou, selon une variante
non représentée, un déplacement axial par vissage/dévissage de l'embout
E sur le réservoir R.
Dans ie mode de réalisation des figures 2A à 2D, le réservoir R
comprend un flacon F recevant une douille interne d de support du corps
de pompe 1.
La douille d est emmanchée à sa partie inférieure dans le col
du réservoir avec un serrage radial. Elle est conformée pour délimiter avec
le rëservoir, un espace annulaire 6 dans lequel est logée et se dëplace en
translation etlou en rotafiion la paroi de l'embout E. Le corps de pompe 1
est pourvu d'un orifice d'évent 14 pratiqué au travers de sa paroi latérale
dans la partie qui se trouve à l'intérieur du rëservoir R et permettant la
reprise d'air. Cet orifice 14 est associé ici à une rainure 15 du fait que la
partie haute du corps 1 est aussi emmanchée avec un léger serrage radial
dans le col de la douille d.
La chambre de dosage est formée, d'une part, d'un
compartiment inférieur 10a situé entre le corps 1 et la partie centrale
cylindrique 3a du piston 3 et, d'autre part, d'un compartiment supérieur
10b situé entre le piston 3 et la paroi interne de l'embout E (voir figures
2C, 2D et 5B). Les compartiments inférieur 10a et supérieur 10b sont de
CA 02456074 2004-02-02
WO 03/013736 PCT/FR02/02796
volumes variables et sont susceptibles de communiquer l'un avec l'autre
via un conduit 30 ménagé ici axialement au travers de la partie centrale 3a
du piston 3.
Le piston 3 porte une collerette 31 extérieure au corps 1, qui
5 délimite une partie du compartiment 1 Ob et qui est susceptible de coulisser
de façon étanche à l'intérieur de l'embout E pour comprimer le produit
dans le compartiment supérieur 10b.
Le piston 3 est mobile en translation, axialement à la fois par
rapport au corps de pompe 1 et par rapport à l'embout E. II est couplé par
friction à l'embout E, grâce à la jupe 31 c. II vient en butée, vers le bas,
contre la bille 21 du clapet d'admission 2 et vers le haut contre la face
interne de la paroi supérieure 7 de l'embout E. Cette paroi est, comme on
voit, sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement du piston.
Le piston 3 exerce ainsi une double action, successivement
~ 5 dans le compartiment inférieur 1 Oa puis dans le compartiment supérieur
10b de la chambre de dosage, conduisant à une éjection du produit en
deux temps.
La collerette 31 comporte un épaulement supérieur 31 a
prolongë à sa périphérie et vers le bas par une jupe latérale 31 b
coulissant avec un léger frottement contre la paroi latérale intérieure
cylindrique de l'embout E. Le bord inférieur de la jupe 31 b est pourvu d'un
jonc de retenue 31 c coopérant avec un rebord supérieur 1 a du corps 1,
pour assurer la butée haute de la collerette 31.
Dans le mode de rëalisation des figures 1 à 3, .le clapet
obturateur 5 est constitué d'un élément d'obturation sous forme d'un
pointeau 4, taisant saillie de la face intérieure de la paroi 7 de l'embout E.
Ce pointeau est susceptible de s'engager à coulissement étanche dans la
partie haute du conduit 30 du piston. Quatre orifices d'éjection e sont
agencés autour de ce pointeau. L'étanchéité de la fermeture du clapet
obturateur est ici principalement obtenue par l'engagement à coulissement
doux du pointeau 4 dans la partie haute du conduit 30. Cependant,
comme les orifices sont ici ménagés au travers de la paroi supérieure de
l'embout E, en regard de l'épaulement 31 a de la collerette 31, on dispose
d'une paroi obturante complémentaire. Le fonctionnement du mode de
réalisation décrit aux figures 1 à 3 est le suivant
CA 02456074 2004-02-02
WO 03/013736 PCT/FR02/02796
6
A la montée de l'embout E à partir de la position reprësentée
sur la figure 2A, le piston est entraîné vers le haut par friction en restant
bloqué dans l'embout E, ce qui provoque l'ouverture du clapet d'admission
et le remplissage du compartiment inférieur (fig. 2B) jusqu'à ce que le jonc
31 c du piston arrive en butée contre le rebord 1 a du corps de pompe. La
poursuite du dévissage sépare l'embout du piston en libérant le
compartiment supérieur 10b qui se remplit à son tour. Ce déplacement
s'accompagne du dégagement des orifices d'éjection e et prépare le
système pour la distribution du produit (fig. 2C).
A la descente, l'embout se déplace en entraînant d'abord le
piston 3 retenu par serrage radial, les orifices d'éjection étant ouverts et
le
clapet d'admission 2 fermé. La compression du produit dans le
compartiment inférieur 10a assure son éjection. Lorsque le piston arrive
en butée contre le corps de pompe, la fermeture du clapet d'admission 2
est confirmée et l'embout E poursuit sa descente en comprimant le produit
dans le compartiment supérieur 10b (fig. 2D) jusqu'à ce que les orificés
d'éjection e soient obturés de l'intérieur.
En fin de course, des moyens de blocage 46 fonctionnant par
effet de clipsage, stabilisent la position de l'embout E par rapport au
réservoir R. Ces moyens de blocage sont ici constitués d'un jonc annulaire
47 prëvu à l'extérieur de la douille d et d'une gorge annulaire
correspondante 48 ménagée à la base de la paroi intérieure de l'embout
E. Ces moyens de blocage confirment et renforcent la fermeture du clapet
d'admission 2 et celle du clapet obturateur 5.
Dans le mode de rëalisation des figures 4, 5A et 5B, les parties
analogues à celles du mode de réalisation des figures 1 à 3 portent les
mêmes références alphanumériques. L'élément d'obturation est porté par
le piston 3 et est susceptible de s'engager à coulissement étanche dans
un orifice d'éjection e', unique, de l'embout E. II comprend un ergot 32
solidaire de la collerette 31 et s'étendant coaxialement au conduit 30.
L'orifice d'éjection e', unique, est réalisé au travers de la paroi
supérieure de l'embout E dans l'axe du conduit 30 mais avec ici un
diamètre supérieur à celui des orifices e du mode de réalisation
précëdemment décrit. L'orifice e' est de section cylindroconique tandis que
l'ergot 32 est cylindrique.
CA 02456074 2004-02-02
WO 03/013736 PCT/FR02/02796
7
Le conduit central 30 débouche ici dans le compartiment
supérieur 10b de la chambre de dosage, par des lumières 34 ménagées
dans l'épaulement 31a, définies entre des pontets de liaison, autour de
l'ergot 32.
Dans ce second mode de réalisation, le corps de pompe 1 est
pourvu, en partie haute, d'une gorge périphérique 13 dans laquelle
coulisse une lèvre d'étanchéité annulaire 33 raccordée au piston 3. Elle
est portée par la face inférieure de (épaulement 31 a de la collerette 31.
Un orifice d'évent 14 est pratiqué entre la paroi latérale supérieure du
corps et la gorge 13. Cet orifice est associé à une rainure 15 du tait que.la
partie haute du corps 1 est emmanchée avec un léger serrage radial dans
la douille d. L'air peut s'écouler entre la douille d et l'embout E (voir
fig. 5B).
La paroi latérale de la lèvre 33 présente un rétreint 35 sur sa
face radialement extérieure et s'étendant sur une hauteur h. Ce rëtreint
délimite un passage pour la reprise d'air, dans le réservoir R, via l'orifice
14, en position haute de la collerette 31.
La paroi interne du réservoir R et plus précisément du flacon F
comporte un jeu d'ailettes d'arrêt flexibles a coopérant avec des ailettes
complémentaires a' portées par la partie inférieure de la paroi latérale
externe de l'embout E.
La souplesse des ailettes a, a' permet l'introduction du bord
inférieur de l'embout E dans J'espace intercalaire situé entre le flacon F et
la douille d.
Lorsque (embout E arrive en position haute, les ailettes a' de
l'embout viennent se caler en butée contre les ailettes a du flacon et
interdisent toute séparation.
Ce mode de réalisation permet un conditionnement aisé du
produit dans le réservoir R, en remplissant la douille d à l'envers avec
l'embout E en position de fermeture. Le flacon F est ensuite monté à la
manière d'un bouchon sur la douille d pour former le fond du réservoir
avant que le distributeur ne soit retourné.
Le mode de fonctionnement du distributeur selon ce second
mode de réalisation est décrit ci-après.
Dans la position représentée sur la figures 5A, l'extrémité du
piston vient, par le bord inférieur du conduit 30, en appui vers le bas
CA 02456074 2004-02-02
WO 03/013736 PCT/FR02/02796
8
contre la bille 21 pour verrouiller le clapet d'admission en position de
fermeture. Les moyens de blocage 46 confirment ce verrouillage.
Dans cette position, le volume de la chambre de dosage est
minimal du fait que l'embout E est en position basse au contact de
l'épaulement 31 a de la collerette 31. Les volumes libres des
compartiments 10a et 10b sont pratiquement nuls.
L'élément d'obturation 32 est engagé dans l'orifice d'éjection e'
(fig. 5A) ce qui garantit une étanchéité complète du distributeur sans
contact d'une quelconque fraction du produit avec l'atmosphère.
Lorsque l'embout E est déplacé à partir de la position
précédente, vers le haut, en entraînant avec lui la collerette 31 du piston
3, le clapet d'admission s'ouvre et le compartiment inférieur 10a se remplit
de produit. Le mouvement se poursuit jusqu'à ce que le jonc 31 c vienne
en butée contre le bord supérieur du corps 1. La poursuite du
déplacement de l'embout E entraîne la séparation entre celui-ci et la
collerette 31 du piston (fig. 5B) qui reste en butée contre le corps 1. Ceci
dégage le conduit central 30 et l'orificé d'éjection e'. On obtient ainsi une
ouverture du clapet obturateur.
Ensuite, la poursuite du mouvement de l'embout E
s'accompagne du remplissage du compartiment supérieur 10b de la
chambre de dosage comme représenté sur la figure 5B, tout en
comprimant le produit dans les deux compartiments de la chambre, ce qui
assure sa distribution par l'orifice e'.
II est remarquable que dans les deux modes de réalisation
décrits ci-dessus, le clapet obturateur est agencé à proximité immédiate
du ou des orifices d'éjection (e ou e') ménagés dans la paroi d'extrémité
de l'embout E. Ainsi, on évite que du produit soit au contact de
l'atmosphére lorsque le distributeur est fermé. On élimine donc le risque
de bouchage du dispositif par séchage d'une quantité excessive de produit
ainsi que le risque de contamination de ce produit.
