Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
1
Distributeur de produit liauide ou pâteux
L'invention concerne un distrïbuteur de produit liquide ou
pâteux dans lequel le produit est extrait par déplacement contrôlé d'un
piston à l'intérieur d'un corps, l'ensemble définissant une chambre
S contenant un tel produit.
t7n connaît des distributeurs pour des produits liquides épais ou
pâteux, comprenant un corps globalement cylindrique et un piston
susceptible de se déplacer dans le corps et formant une paroi mobile
d'une chambre renfermant le produit. Un mécanisme d'extraction, en
communication avec la chambre, comporte une pompe conçue pour
aspirer et distribuer une dose prédéterminée à chaque actionnement. Le
piston est simplement suiveur, son déplacement étant déterminé par la
quantité de produit extrait. Le volume de la chambre diminue en
s'adaptant à la quantité de produit restant. Dans un tel dispositif, la pompe
est située entre la chambre et un bec d'éjection ou analogue, de sorte que
du produit peut sécher et/ou s'altérer dans le conduit d'éjection et la
pompe. En outre, un dispositif connu de ce genre comporte un grand
nombre de pièces relativement fragiles, notamment celles qui constituent
la pompe, ce qui en faït un conditionnement de prix de revient élevé pour
une fiabilité parfois médiocre.
L'invention permet de surmonter ces inconvénients.
Un objet de l'invention est de proposer un distributeur de
produit liquide dans lequel la distribution du produit s'obtïent par action
directe sur le piston, sans qu'il soit nécessaire d'y intégrer une pompe.
Plus particulièrement, l'invention concerne un distrïbuteur de
produit liquide ou pâteux comprenant un corps creux et un piston monté à
déplacement étanche à l'intérieur de celui-ci et délimitant avec ledit corps
une chambre pour le produit à distribuer, un canal de sortie étant défini
dans une paroi d'extrémité dudit corps, caractérisé en ce qu'il comporte
une molette montée en rotation par rapport audit corps à une extrémité
de celui-ci, en ce qu'un agencement de blocage en rotation est défini
entre ledït corps et ledit piston, en ce que ledit piston est pourvu d'une
jupe creuse filetée intérieurement en ce que ladite molette comporte une
partie cylindrique interne engagée dans ladite jupe creuse et en ce que
cette partie cylindrique est fiiletée extérieurement et vïssée dans ladite
jupe creuse.
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
2
Un autre objet de l'invention est de proposer un distributeur du
genre défini ci-dessus, complété par des moyens de dosage de la quantité
de produit extrait.
Selon un mode de réalisation possible, des moyens de blocage
anti-retour sont définis entre la molette et le corps pour imposer une
rotation en sens unique de la molette par rapport audit corps. Cet
agencement permet en soi de contrôler la course du piston et par
conséquent, de réaliser un certain dosage, proportionnel à la rotation de la
molette.
Selon un mode de réalisation plus particulièrement avantageux,
le distributeur défiini ci-dessus est caractérisé en ce que, ladite molette
et/ou ledit corps étant réalisés en matériau plastique relativement
déformable, lesdits moyens de blocage anti-retour comportent des
nervures en dents de scie, définies sur deux parties globalement
1.5 cylindriques en regard dudit corps et de ladite molette et imbriquées les
unes dans les autres.
De cette façon, l'utilisateur peut facilement contrôler la
progression du piston, cran par cran. En choisissant judicïeusement les
matières plastiques utilisées pour constituer ledit corps et ladite molette,
on peut rendre relativement audible l'actionnement des moyens de
blocage anti-retour constituant un système de progression à cliquet. Ceci
permet à l'utilisateur de compter le nombre de pas pour contrôler la
quantité de produit distribué.
Dans un mode de réalisation simple, le distributeur de produit
liquide ou pâteux a la forme générale d'un bâtonnet comportant un orifiice
aménagé sur la face de la paroi d'extrémité de celui-ci. Le produit est
distribué par cet orifice. Ce dernier se trouve de préférence au centre de
ladite paroi d'extrémité en sorte que la dose de produit distribué
s'accumule sur celle-ci. Le produit peut être prélevé du doigt, par exemple
pour application, s'il s'agit d'un produit cosmétique. Dans d'autres cas, le
distributeur peut posséder à son extrémité un applicateur dont la forme et
la structure sont adaptées à l'usage auquel est destiné le produït.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le distributeur est
caractérisé en ce qu'un pointeau est monté coulissant de façon étanche au
travers dudit piston et dans l'alignement de l'orifice interne dudit canal de
sortie, en ce qu'il est sollicité élastiquement vers ledit canal de sortïe et
en
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
3
ce que l'extrémité dudit pointeau est conformée et dimensionnée pour
s'engager dans ledit canal de sortie et I°obturer
Ce pointeau permet donc d'isoler efficacement la chambre
lorsque le distributeur n'est pas utîlisé, ce qui améliore la conservation du
produit.
Dans un mode de réalisation avantageux, le canal de sortie est
constitué par un trou rectiligne axial traversant ladite paroi d'extrémité et
le pointeau comporte une extrémité conformée et dimensionnée pour
obturer ledit trou, sensiblement jusqu'à la face externe de la paroi
d'extrémité dudit corps. 4n obtient ainsi une étanchéité de toute extrémité
et aucun résidu de produit séché n'est susceptible de se former en aval du
pointeau dans le canal de sortie puisque le volume de celui-ci, réduit au
mïnimum, est occupé par le pointeau lui-même.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le pointeau
présente une réduction de section dans ladite chambre. Par ce mayen
simple, le retrait du pointeau s'obtient automatiquement sous l'effet d'une
augmentation de pression dans la chambre, c'est à dire lorsqu'an actionne
la molette. Par exemple, le pointeau peut être sollicité en position de
fermeture par un ressort installé dans ladite jupe creuse entre un
épaulement du pointeau et la molette. De cette façon, le pointeau se
rétracte et libère le canal de sortie dès que la pression dans la chambre
devient suffisante pour engendrer sur ledit pointeau, une force supérieure
à celle qui est développée par le ressort.
Par ailleurs, le couplage entre la molette et le piston étant
irréversible, le distributeur est prévu pour être rempli par le canal de
distribution, lorsque la chambre est à son volume maximum, c'est à dire
avec le piston éloigné au maximum de la paroi d'extrémité du corps.
L'agencement du pointeau se préte avantageusement à l'évacuation de
l'air pendant le remplissage du distrïbuteur.
Pour ce faire, un canal d'évacuation d'air, obturable, est défini
dans ledit pointeau. Ce canal d'évacuation comporte un tronçon axial
débouchant à l'arriëre du pointeau, tandis qu'un bouchon est engagé par
l'arrière dans ce tronçon axïal. Le bouchon est dégagé de l'arrière du
pointeau pendant le remplissage peur permettre l'évacuation de l'air, il est
enfoncé définitivement à la fin de la phase de remplissage.
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
4
L'invention concerne aussi un procédé de remplissage d'un
distributeur conforme à la description qui précède et caractérisé en ce qu'il
consiste, ladite chambre étant à son volume maximum, à maintenir ledit
canal d'évacuation d'air en communication avec l'atmosphère, à remplir
ladite chambre de produit en injectant ledit produit sous pression par ledit
canal de sortie et à reboucher le canal d'évacuation d'air lorsque ladite
chambre est remplie de produit.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle
ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre
d'un distributeur de produit liquide ou pâteux conforme à son principe,
donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins
annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en élévation, suivant une coupe I-
I de la figure 2, d'un distributeur conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une coupe II-II de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 montrant le
dispositif pendant la distribution d'une dose de produit ;
- la figure 4 illustre le remplissage du dispositif.
Le distributeur de produit liquide ou pâteux 11, tel que
représenté comprend un corps creux 14, globalement cylindrique,
comportant une extrémité ouverte 15 et une paroi d'extrémité 17; à
l'opposé, munie d'un canal de sortie 18 constitué par un trou rectiligne
axial traversant cette paroi 17. Un pïston 20 est monté à déplacement
étanche à l'intérieur du corps. Dans la suite de la description, toute
mention d'une direction axiale ou d'un axe fait référence à l'axe général de
symétrie YY' du distributeur, confondu avec celui du piston et du canal 18.
Le piston et le corps dëfinissent entre eux une chambre à volume variable
21 contenant le produit 22 à distribuer. Le distributeur comporte en outre
une molette 24 montée en rotation par rapport au corps du côté de
I°extrémité ouverte 15 de celui-ci. Le corps du distributeur
comporte deux
parties adjacentes longitudinalement de diamètres différents. Dans
l'exemple, cette différence de diamètre est obtenue par une diminution
d'épaisseur de paroi dudit corps sur un tronçon 25 de celui-ci partant de
l'extrémité ouverte. La molette 24 qui a ici une ~ forme globalement
cylindrique est montée dans la partie amincie du corps du distributeur, en
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
S
sorte que sa paroi latérale extérieure 26 se situe globalement dans le
prolongement de la paroi latérale extérieure 27 du reste du corps 14. Le
piston 20 est pourvu d'une jupe creuse 30 filetée intérieurement,
(filetage 31). La molette comporte une partie cylindrique interne 32
engagée dans la jupe creuse 30 du piston. La partie cylindrique interne de
la molette est filetée extérieurement (filetage 33) et est vissée dans la
jupe creuse. La molette 24 et le corps sont immobilisés en translation
axiale l'un par rapport à l'autre, par un ensemble jonc-gorge. Dans
l'exemple, le jonc 34 est défini sur la face interne d'une jupe extérieure
constituant la molette, tandis que la gorge 35 est définie sur une partie
cylindrique du corps, au voisinage de l'extrémité ouverte 15 de celui-ci.
En outre, un agencement de blocage en rotation 38 est déni entre ledit
corps et ledit piston. Dans l'exemple représenté, l'agencement de blocage
en rotation comporte au moins une et de préférence plusieurs nervures 40
s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du dispositif et définies à la
face interne dudit corps 14. Par ailleurs, le piston 20 est réalisé dans un
matériau plastique relativement souple en sorte que les nervures 40 y
impriment leurs empreintes pour empêcher la rotation du piston par
rapport audit corps. II n'est donc pas nécessaire de prévoir, par moulage,
des gorges à la surface de la paroi cylindrique extérieure du piston,
compte tenu du matériau mou utilisé pour constituer celui-ci ; le montage
du piston s'en trouve facilité. L'extrémité du piston 20 située du côté de la
chambre 21 est conformé avec une lèvre périphérique d'étanchéité 42 en
contact étanche et « raclant » avec la paroi cylindrique intérieure du
corps. Les nervures 40 sont pratiquées dans une portion interne de
diamètre élargi du corps, jouxtant la partie à paroi lisse qui définit la
chambre 21, en sorte que lesdites nervures ne peuvent entrer en contact
avec la lèvre d'étanchéité définie à la périphérie de la face active du
piston, au moment du montage du piston. La jupe 30 du piston comporte
elle-même une portion 42 de moindre section s'étendant sur une distance
au moins égale à la course du piston, entre la lèvre 42 et une portion 44
de forte section coopérant avec les nervures 40.
Tel qu'il vient d'être défini jusqu'à présent, le distributeur
permet de doser au moins approximativement la quantité de produit
prélevé à chaque usage, notamment si on prend soin d'inscrire des
graduations le long de deux lignes circulaires voisines portées
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
6
respectivement par le corps et la molette. En effet, il est clair que la
quantité de produit expulsé dépend directement de l'angle dont on fait
tourner la molette par rapport au corps.
Néanmoins, pour que le dosage soit plus précis, des moyens de
blocage anti-retour 46 sont définis entre la molette 24 et le corps 14, pour
imposer une rotation en sens unique, de la molette par rapport audit
corps.
Dans l'exemple représenté, la molette et le corps sont réalisés
en matériaux plastiques relativement déformables. Dans ces conditions,
selon un mode de réalisation avantageux, lesdits moyens de blocage anti
retour 46 consistent en des nervures de crantage, à profil de dents de scie
48,49 opposées, face à face, définies respectivement sur deux parties
globalement cylindriques en regard du corps et de fa molette. Comme cela
est bien vïsible sur la figure 2, ces nervures sont imbriquées les unes dans
les autres. Chaque nervure comporte une face s'étendant sensiblement
radialement. Ces faces radiales appartenant respectivement à la surface
externe du corps et à la surface interne de la molette viennent en butée
deux à deux et empêchent toute rotation dans un sens. Les autres faces
desdites nervures sont presque tangentielles, de sorte que, moyennant
une légère déformation radiale de la molette et, éventuellement, d'une
partie dudit corps, une rotation dans l'autre sens est possible, avec une
progression pas à pas, avantageusement audible. La rotation de la molette
par rapport au corps, dans ce sens prïvilégié, entraîne le déplacement
longitudïnal du piston, chaque « cran » correspondant à une quantité
prédéterminée de produit délivré.
En outre, la partie centrale de la face active 50 du piston 20 est
évidée et conformëe avec une lévre intérieure 52 en contact étanche avec
la paroi latérale cylindrique d'un pointeau 54 monté axialement dans le
distributeur, dans l'alignement de l'orifice ïnterne du canal de sortie 18. Le
pointeau est sollicité élastiquement vers le canal de sortie. Son extrémité
est conformée et dimensionnée pour s'engager dans ledit canal de sortie.
Dans l'exemple, le canal de sortie 18 se résume à un trou rectiligne axial
de faible longueur traversant la paroi d'extrémité du corps, ledit pointeau
comporte une portion d'extrémité 56 conformée et dimensionnée pour
obturer ledit trou sensiblement jusqu'à la face externe 57 de la paroi
d'extrémité du corps. Dans l'exemple, la portion d'extrémité 56 est
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
7
cylindrique. On obtient ainsi une fermeture complète du distributeur dite
« de toute extrémité » empêchant tout séchage de produit résiduel. De
plus, le pointeau présente une réduction de section dans la chambre, c'est
à dire une diminution de diamètre entre la partie cylindrique contre
laquelle coulisse le piston et celle 56 qui ferme le canal de sortie. De cette
façon, une augmentation de pression dans la chambre 21 se traduit par
une force axiale sur le pointeau 54 tendant à l'éloigner de la paroi
d'extrémité du corps. Par ailleurs, un ressort 60 est installé en pré-
compression dans la jupe creuse du piston entre un épaulement du
pointeau et la molette 24. L'extrémité du pointeau opposée à celle qui
commande le canal de sortie s'engage et coulisse dans un trou central 62
du fond 63 de la molette qui obture I°extrémité ouverte 15 du corps.
Le fonctionnement du dispositif tel que décrit jusqu'à présent
est des plus simples. Lorsque l'utilisateur désire extraire une certaine
quantité de produit, il lui suffit de tourner la molette 24 par rapport au
corps 14 dans le seul sens autorisé. Le piston étant immobilisé en rotation
dans le corps, et la molette étant liée au piston par filetage, il en résulte
un déplacement axial du piston strïctement proportionnel à l'angle de
rotation de la molette. Si on suppose que la chambre est entièrement
remplie de produit, sans inclusion d'air, l'actionnement du pïston engendre
immédiatement une augmentation de pression dans ladite chambre 21 qui
se traduit, compte tenu de la forme du pointeau, par un retrait axial de
celui-ci, libérant le conduit de sortie 18. Par conséquent,. une dose
prédéterminée de produit (figure 3) s'accumule sur la face extërieure 57
de la paroi du corps. Cette quantité est plus ou moins importante selon la
rotation de la molette qui peut être contrôlée en comptant le nombre de
« crans ». L'utilisateur peut alors prélever du doigt le produit émergeant à
l'extérieur de la face d'extrémité du corps. A la fin de la rotation, la
pression dans la chambre diminue et le pointeau 54 reprend sa place sous
l'action du ressort 60.
Comme représenté sur le dessin, le corps 14 et la molette 24
sont avantageusement deux éléments globalement cylindriques et
agencés dans le prolongement l'un de l'autre de façon à former une unité
globalement cylindrique. Le distributeur tel que décrit peut constituer une
entité fonctionnelle standardisée, constituant une sorte de « moteur
apte à recevoir un habillage dont la forme est représentative du produit
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
8
proposé. Par exemple, cet habillage peut être constitué de deux parties,
l'une recouvrant essentiellement le corps et l'autre la molette, ces deux
parties ayant une configuration non obligatoïrement cylindrique. On pourra
choisir un habillage présentant des facettes parallèles à l'axe de rotation et
définissant, en section, un contour polygonal. Une telle forme permet en
soi un dosage visuel (même en l'absence de nervures de crantage entre le
corps et la mofette) par le simple fait qu'une rotation entre deux positions
où les faces latérales du corps et de la molette viennent dans le
prolongement l'une de l'autre est en soi une indication de dosage. Dans ce
contexte, il est aussi possible de prévoir un encliquetage unidirectionnel
inverse entre fa molette et son propre habillage pour permettre un retour
en arrière et un alignement des faces latérales après utilisation, sans
entraîner, bien entendu, un quelconque retrait du piston.
Revenant sur la structure du distributeur 11 en tant que tel, il
est à noter que le pointeau 54 se prête avantageusement à l'évacuation
de l'air au moment du remplissage de la chambre. En effet, le distributeur
doit être rempli en positionnant le piston de façon que la chambre 21 ait
son volume maximum, comme représenté sur la figure 1 car la pression
d'injection du produit serait insufl=ISante pour repousser le piston, compte
tenu de son mode de couplage par filetage à la molette. II faut donc
pouvoir évacuer l'air pendant le remplissage. C'est pourquoi, un canal
d'évacuation d'air 65, obturable par un bouchon 66, est défini dans le
pointeau pour permettre le remplissage de la chambre. Ce canal
d'évacuation d'air comporte un tronçon axial 68 relié à la chambre par des
~5 perçages radiaux 69 et débouchant axialement à l'arrière du pointeau. Le
bouchon 66 est engagé par l'arrière dans ce tronçon axial. Le bouchon 66
comporte une partie d'extrémité massive 70 prolongée par des ailettes 71
engagées dans le tronçon axial. De cette façon, le bouchon peut être
engagé partiellement dans le tronçon axial et demeurer dans une position
choisie grâce aux forces de frottement développées notamment entre les
ailettes 7i et la paroi interne de ce tronçon axial. Dans la posïtion
illustrée
à la figure 4, c'est à dire avant et pendant le remplissage, le bouchon est à
demi engagé dans le tronçon axial en sorte que l'air peut s'échapper
librement entre la chambre et l'extérieur. Éventuellement, on peut
manoeuvrer le pointeau 56 si nécessaire, par l'intermédiaire du bouchon â
demi engagé car les frottements développés entre les ailettes et le
CA 02498744 2005-03-11
WO 2004/024592 PCT/FR2003/002699
9
pointeau sont supérieurs à la force exercée par le ressort. En revanche,
lorsque la chambre est complètement remplie de produit, le bouchon est
enfoncé au maximum dans le tronçon axial (figure 3) et le canal
d'évacuation d'air est définitivement obturé.
La figure 4 illustre le procédé de remplissage. Le distributeur,
vide, avec le bouchon à demi engagé, est positionné « tête en bas » dans
l'une des cavités d'un drageoir 76 dont le fond est muni d'un bec de
remplissage 77 tubulaire équipé d'un joint d'étanchéité 78 venant prendre
appui autour de l'orifice du canal de sortie 18. Le produit est injecté sous
pression par le bec de remplissage et pénètre donc dans la chambre par le
canal de sortie. Le remplissage s'effectue lorsque la cavité du drageoir
dans laquelle se situe le distributeur vide arrive en regard d'une butée
supérieure 80 immobilisant le distributeur dans le drageoir, ce qui permet
de plaquer en étanchéité le bec de remplïssage autour du canal de sortie.
Eventuellement, la butée supérieure peut être équipée d'une fourchette de
traction 81 conformée pour venir saisir le bouchon par la partie massive
70 de celui-ci, lequel comporte une collerette. Cette fourchette est liée à
un vérin non représenté de sorte que le pointeau peut être positivement
rétracté au moment du remplissage. II est à noter que cet agencement
ê0 n'est pas forcément nécessaire si la pression d'injectïon du produit est
suffisante pour provoquer fe soulèvement du pointeau. Quoi qu'il en soit,
au moment du remplissage, la chambre étant à son volume maximum, on
maintient le canal d'évacuation d'air en communication avec l'atmosphère
et on remplit la chambre de produit en injectant ledit produit sous pression
75 par le canal de sortie, comme illustré sur la figure 4. Le procédé de
remplissage s'achève en repoussant le bouchon au maximum lorsque le
distributeur 11 est dégagé de la butée 80.
