Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02838167 2013-12-03
WO 2013/001193 PCT/FR2012/051176
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SYSTEME DE FERMETURE D'UN DISPOSITIF DE DISTRIBUTION A BASSE PRESSION
D'UN PRODUIT LIQUIDE A PATEUX
La présente invention concerne un dispositif de
distribution muni d'un système de fermeture
d'extrémité, pour des produits liquides à pâteux qui ne
contiennent pas de conservateurs, composé d'une pompe
et d'un bouton poussoir muni d'une fermeture
d'extrémité.
Il est connu de distribuer ce type de produits au
moyen de pompes fonctionnant par haute pression,
notamment dans le domaine de la pharmacie, par exemple
dans le cas des sprays nasals sans conservateurs. Ces
pompes ont des pressions de fonctionnement allant de 3
à 7 bars. Ceci a pour inconvénient de distribuer des
petites doses (inférieures à 0.5 ml) du fait des
faibles sections des chambres de dosage nécessaires
pour générer les hautes pressions.
Mais certains produits et certaines utilisations
nécessitent un dosage plus important. C'est pourquoi
dans ces cas là, on recourt à des pompes fonctionnant
par basse pression, c'est à dire inférieure à 2 bars.
Néanmoins ce type de pompe présente l'inconvénient
de nécessiter de faibles forces de fermeture
d'extrémité qui entraînent l'utilisation de clapets de
fermeture de grandes dimensions et d'organes de rappel
de clapets adaptés aux basses pressions, les rendant
plus sensibles aux différences de
pression
atmosphérique externe. Ceci peut provoquer une
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ouverture intempestive des clapets, provoquant la
distribution accidentelle du produit et/ou la rétro-
contamination bactérienne accidentelle du produit car
le produit n'est pas protégé par des conservateurs
anti-bactériens.
Ce dernier type de pompe est destiné à être mis en
place à l'extrémité ouverte d'un contenant rigide ou
souple renfermant le produit à distribuer selon une
quantité prédéterminée.
Ladite pompe comprend, d'une manière générale :
- un élément de base rapporté sur le contenant,
- un soufflet élastiquement déformable définissant
une chambre de dosage disposé en liaison avec
- un bouton poussoir monté télescopiquement sur
l'élément de base, comprenant
- un système de fermeture d'extrémité, assurant le
fonctionnement de ladite pompe et constitué par :
- un clapet bas anti-retour en liaison avec
l'élément de base, permettant le passage du
produit vers
- une chambre de dosage, composée par le soufflet
élastiquement déformable et à volume variable,
communiquant avec
- un clapet haut anti-
retour constitué
consécutivement par : un obturateur du conduit du
bec assurant la fermeture d'extrémité ; une
membrane élastiquement déformable susceptible
d'être sollicitée en déformation par le produit
lors de l'actionnement de la pompe permettant
d'ouvrir l'obturateur; un organe de rappel
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auxiliaire adapté aux basses pressions sollicitant
la fermeture de l'obturateur et une cuve
hermétique.
Selon l'invention, de manière à remédier aux
inconvénients cités initialement, dans les dispositifs
de ce type, la membrane élastiquement déformable
constituant le clapet haut est associée à une cuve
qu'elle ferme hermétiquement, et à l'intérieur de
laquelle est disposé axialement l'organe de rappel
auxiliaire, en liaison permanente avec la membrane et
comprenant deux étages déformables élastiquement selon
des caractéristiques différentes, le premier étage
entretenant une force de rappel permanente de valeur
prédéterminée contre ladite membrane, et par conséquent
sur l'obturateur du conduit du bec, le second étage
étant interposé entre le premier étage et le fond de la
cuve, et entretenant une force de rappel supérieure à
celle du premier étage, n'agissant que lorsque la
membrane est sollicitée, ou inversement.
La présente invention concerne également les
caractéristiques qui ressortiront au cours de la
description qui va suivre, et qui devront être
considérées isolément ou selon toutes leurs
combinaisons techniques possibles.
Cette description donnée à titre d'exemple non
limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention
peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur
lesquels :
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L'ensemble des figures sont des vues en coupe
axiale d'une pompe de distribution selon l'invention,
disposée sur un contenant d'un produit à distribuer et
la montrant selon :
la figure 1 : avant une première utilisation ;
la figure 2 : dans une première phase de
l'amorçage de la pompe, c'est-à-dire en poussée F1 sur
le bouton poussoir vers le bas, qui entraine une
diminution du volume de la chambre de dosage par
compression du soufflet et une ouverture du clapet haut
par augmentation de la pression d'air sur la membrane
entrainant elle-même la compression de l'organe de
rappel auxiliaire ;
la figure 3 : dans une seconde phase de l'amorçage
de la pompe, c'est-à-dire à l'état de position basse du
bouton poussoir, où le clapet haut se referme par
diminution d'une part de la pression d'air sur la
membrane et d'autre part de la force exercée par
l'organe de rappel auxiliaire ;
la figure 4 : dans une troisième phase de
l'amorçage de la pompe, c'est-à-dire en remontée F2 du
bouton poussoir sous l'action de la force de rappel
élastique du soufflet, ayant pour effet d'augmenter le
volume de la chambre de dosage, créant une dépression
dans cette même chambre, et ouvrant le clapet bas,
permettant au produit de remonter dans la chambre de
dosage, constituée par le soufflet ; cette
même
dépression a pour effet de renforcer la fermeture du
clapet haut par action sur sa membrane élastiquement
déformable ;
la figure 5 : dans une quatrième phase de
l'amorçage de la pompe, c'est-à-dire en cours de la
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première distribution du produit, en repoussant une
nouvelle fois, selon F3, le bouton poussoir vers le
bas qui entraine une diminution du volume de la chambre
de dosage par compression du soufflet et une ouverture
5 du clapet haut par augmentation de la pression du
produit à distribuer sur la membrane entrainant elle-
même la compression de l'organe de rappel auxiliaire et
la sortie du produit par le bec de distribution ;
la figure 6 : dans une cinquième et dernière phase
de l'amorçage, c'est-à-dire à l'état de position basse
du bouton poussoir, où le clapet haut se referme par
diminution d'une part de la pression du produit à
distribuer sur la membrane et d'autre part de la force
exercée par l'organe de rappel auxiliaire. Après cette
dernière phase et la remontée du bouton poussoir selon
F5 comme décrit à la figure 4, le dispositif est en
attente d'une nouvelle distribution de produit par
appui sur le bouton poussoir vers le bas selon F4, et
sa remontée ensuite selon F5.
Le dispositif 1 globalement désigné sur les
figures est destiné à la distribution d'un produit
liquide à pâteux 2, par l'intermédiaire d'une pompe de
dosage 5 muni d'un système de fermeture d'extrémité 32
mis en place à l'extrémité ouverte 3 d'un contenant
rigide ou souple 4 renfermant le produit 2 à
distribuer, selon une quantité prédéterminée.
La pompe manuelle de dosage 5 à basse pression
comprend :
- un élément de base 6 rapporté sur le contenant 4,
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- un soufflet 9 élastiquement déformable définissant
une chambre de dosage 10 disposé en liaison avec
- un bouton poussoir 7 monté télescopiquement sur
l'élément de base 6, comprenant
- un système de fermeture d'extrémité 32, assurant
le fonctionnement de ladite pompe et constitué
par :
- un clapet bas anti-retour 11 en liaison avec
l'élément de base 6, permettant le passage du
produit 2 vers
- une chambre de dosage 10, composée par le soufflet
9 élastiquement déformable et à volume variable,
communiquant avec
- un clapet haut anti-retour 14
constitué
consécutivement par : un obturateur 16 du conduit
13 du bec 8 assurant la fermeture d'extrémité 32 ;
une membrane 15 élastiquement
déformable
susceptible d'être sollicitée en déformation par
le produit 2 lors de l'actionnement de la pompe 5
permettant d'ouvrir l'obturateur 16 ; un organe de
rappel auxiliaire 17 adapté aux basses pressions
sollicitant la fermeture de l'obturateur 16 et une
cuve hermétique 18.
Selon l'invention, la membrane élastiquement
déformable 15 constituant le clapet haut 14 est
associée à une cuve 18 qu'elle ferme hermétiquement, et
à l'intérieur de laquelle est disposé axialement
l'organe de rappel auxiliaire 17. Celui-ci est en
liaison permanente avec la membrane 15 et comprend deux
étages 19,20 déformables élastiquement selon des
caractéristiques différentes.
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Le premier étage 19 entretient une force de rappel
permanente de valeur prédéterminée contre ladite
membrane 15, et par conséquent sur l'obturateur 16 du
conduit 13 du bec 8. Le second étage 20 est interposé
entre le premier étage 19 et le fond 21 de la cuve 18,
et entretient une force de rappel supérieure à celle du
premier étage 19, n'agissant que lorsque la membrane 15
est sollicitée, ou inversement.
Les premier et second étages 19,20 pourraient être
de caractéristiques différentes, mais de géométries
identiques ; mais selon le présent exemple de
réalisation, ils sont de caractéristiques différentes
et de géométries différentes.
C'est ainsi que les premier et second étages 19,20
formant l'organe de rappel auxiliaire 17 sont issus
d'un noyau central 22, le premier étage 19 s'étendant
radialement autour de celui-ci en présentant d'abord
une zone périphérique interne 23 d'articulation
élastique, proche du noyau 22, se prolongeant par une
zone périphérique 24 externe venant en appui sur la
paroi interne 25 de la cuve 18, le second étage 20
s'étendant axialement à partir du même noyau central
22, en formant une cloche dont la zone périphérique
interne 26 proche du noyau 22 constitue une
articulation élastique se prolongeant par une zone
périphérique externe 27, en appui sur le fond 21 de la
cuve 18 et susceptible de prendre appui également sur
la paroi interne 28 de celle-ci lorsque la membrane 13
est sollicitée.
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D'une part, la cuve 18 étant
fermée
hermétiquement, il est établi que, lorsque le
dispositif est au repos, la pression P2 de la cuve 18
est équivalente à la pression de l'air ambiant au
moment de l'assemblage initial du dispositif 1, c'est-
à-dire équivalente à la pression atmosphérique. D'autre
part, le contenant 4 ayant nécessairement un volume
variable de par sa fonction sans reprise d'air et que
le clapet bas 11 ne peut être parfaitement étanche, il
est établi que la pression P3 de la chambre de dosage
12 suit l'évolution de la pression de l'environnement
Pl.
De ce fait, lorsque le bouton poussoir 7 remonte
ou lorsque le dispositif 1 est placé dans un
environnement à faible pression P1 (P1 inférieure à la
pression atmosphérique), par exemple lors d'un trajet
en avion, la pression P3 de la chambre de dosage
diminue et devient inférieure à la pression
atmosphérique initiale, et donc à P2 qui reste
invariable et donc équivalente à la pression
atmosphérique car maintenue hermétiquement dans la cuve
18.
P1 P3 < P2 = P atmosphérique.
La différence de pression entre P3 et P2 génère un
effort sur la membrane 15, renforçant ainsi l'appui sur
l'obturateur 16, et donc l'étanchéité.
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Selon le présent exemple de réalisation, les zones
périphériques externes 24,27 des premier et second
étages 19,20 de l'organe de rappel auxiliaire 17
prolongeant leurs zones périphériques internes 23,26
sont continues.
Mais elles pourraient également former des bras
d'articulation.
L'organe de rappel auxiliaire 17 constitué des
premier et second étages 19,20 est réalisé de manière
monobloc par moulage d'une matière thermoplastique
élastomère (TPE) ou thermoplastique vulcanisée (TPV) ou
à base de silicone ou tout autre matériau offrant des
caractéristiques similaires.
De même, la membrane élastiquement déformable 15
et son obturateur 16 formant une partie du clapet haut
14 sont réalisés de manière monobloc par moulage d'une
matière thermoplastique élastomère (TPE) ou
thermoplastique vulcanisée (TPV) ou à base de silicone
ou tout autre matériau offrant des caractéristiques
similaires.
Selon une autre caractéristique de l'invention,
l'obturateur 16 de la membrane élastiquement déformable
15 formant une partie du clapet haut 14 est renforcé
par un noyau rigide interne 29 débouchant de ladite
membrane 15 et en liaison mécanique avec le premier
étage 19 de l'organe de rappel auxiliaire 17.
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Préférentiellement, la membrane élastiquement
deformable 15 et son obturateur 16 formant une partie
du clapet haut 14 et le noyau rigide interne 29 sont
obtenus par injection bi-matière.
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Selon la présente construction, la membrane
élastiquement deformable 15 formant une partie du
clapet haut 14 est maintenue en serrage contre la cuve
18, entre un épaulement 30 du bouton poussoir 7 et une
10 zone périphérique 31 de ladite cuve 18.
La matière composant le bouton poussoir 7, la
membrane élastiquement deformable 15, le soufflet
élastiquement deformable 9, le clapet bas 11 et
l'élément de base 6 comporte des agents antibactériens.
