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TETE DE DISTRIBUTION DE LIQUIDE, NOTAMMENT POUR FLACON DE
CONDITIONNEMENT D'UN LIQUIDE A DISTRIBUER GOUTTE A GOUTTE
La présente invention concerne une tête de distribution de
liquide à partir d'un flacon sur lequel elle se monte. Elle concerne
plus particulièrement la conception des flacons de distribution
goutte-à-goutte servant dans l'industrie pharmaceutique, mais
également la conception de tels flacons pour des produits
cosmétiques ou en parapharmacie, et plus largement pour -toute
industrie faisant preuve de besoins voisins dans le domaine de la
distribution de liquides.
On connaît des têtes de distribution de liquide qui
comportent des membranes à perméabilité sélective disposées à
l'intérieur d'un corps de montage dans le col d'un'flacon récepteur
d'un liquide à distribuer, en travers du trajet du liquide expulsé et
/5 de celui de l'air aspiré en remplacement. Suivant leurs capacités
de filtration et leurs caractéristiques physico-chimiques
responsables des propriétés de semi-perméabilité, ces membranes
peuvent jouer plusieurs rôles. C'est ainsi qu'une membrane
présentant des propriétés équivalentes à celles de dimensions de
mailles inférieures à 0,2 microns fonctionnera en membrane de
filtration bactérienne préservant le contenu restant présent dans le
flacon de toute contamination bactérienne venant de l'air extérieur
appelé à rentrer dans le flacon. C'est ainsi qu'une membrane en
matière hydrophile aura tendance à rester imprégnée d'un liquide
aqueux l'ayant traversé lors de l'expulsion d'une goutte et à
devenir de ce fait imperméable à l'air, alors qu'une membrane en
matière hydrophobe se laissera traverser sans difficulté par l'air
jusqu'à l'équilibre de pression entre les deux faces de la
membrane.
La solution la plus complète, telle qu'elle est
commercialisée dans les produits de la demanderesse, consiste à
utiliser des membranes qui remplissent toutes ces fonctions à la
fois. Situées à la base d'un embout compte-gouttes monté sur le
réservoir de liquide du flacon, elles constituent l'interface entre le
volume interne au flacon et l'air extérieur. Elles sont réalisées pour
présenter pour partie des propriétés hydrophiles et pour partie des
propriétés hydrophobes. En pratique, il s'agit d'une membrane de
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filtration bactérienne qui est en matière hydrophile en certaines
zones (se laissant imprégner et traverser notamment par les
solutions aqueuses) et en matière hydrophobe en d'autres zones.
.L'invention vise à proposer une alternative aux conceptions
classiques antérieures en proposant des têtes de distribution dans
lesquelles il est prévu de modifier la conception et l'agencement
de la membrane semi-perméable de manière à améliorer les
conditions dans lesquelles est assurée la gestion des échanges de
fluides entre l'intérieur et l'extérieur du flacon en fonction d'un
différentiel de pression entre ses deux faces. Elle vise aussi à
élargir les possibilités d'application de la technique, et en cela plus
spécialement, dans ses modes de mise en oeuvre préférés, à
permettre la =distribution goutte à goutte de solutions visqueuses
conservées stériles.
Dans ce but, la présente invention consiste dans son
principe à disposer la membrane semi-perméable dans le sens
longitudinal du flacon plutôt que dans le sens transversal comme
on le fait jusqu'à présent. Dans le même temps, on ménage
l'interface entre liquide et air, au moins au niveau de la membrane
à perméabilité sélective à l'eau (plus généralement au liquide à
distribuer) en présence d'air, en configurant la membrane autour
d'un ou plusieurs conduits en communication avec l'extérieur qui
plongent dans le flacon.
En pratique, on utilise des tubes souples dont les parois
sont faites de la matière de la membrane et dont les extrémités
débouchent hors du flacon, avantageusement à travers une plaque
perforée servant au montage de l'ensemble en travers du col du
sflacon réservoir du liquide à distribuer qui entoure leurs extrémités
respectives de manière étanche en rigidifiant leurs parois de
manière à préserver le débouché de leurs conduits internes par
des orifices de sortie individualisés.
Pour des questions de commodité de fabrication et de
résistance à l'usage, la solution pratique actuellement retenue
consiste à utiliser des tubes de longueur suffisante pour être
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utilisés repliés en U sur eux-mêmes et communiquant avec
l'extérieur en leurs deux extrémités opposées. Chacun de tels
tubes définit alors deux conduits de communication entre l'intérieur
du flacon et l'atmosphère extérieure à travers la membrane
d'interface.
En liaison avec les particularités de réalisation qui
précèdent, on peut considérer que l'on configure la membrane qui
gère l'alternance des flux passant par la tête de distribution, en
fonction des pressions régnant de part et d'autre, sous la forme de
filtres tubulaires à propriétés de perméabilité sélective, qui
fonctionnent soit en extraction du liquide hors du flacon pour sa
diffusion, soit en rentrée d'air extérieur dans le flacon en
compensation du liquide expulsé.
Dans tous les cas, la tête de distribution selon l'invention;
/5 avec la disposition longitudinale des filtres tubulaires qu'elle
comporte, permet de disposer d'une grande surface active en
perméabilité sélective, qui ne connaît plus les limites
dimensionnelles qui sont liées, dans les flacons actuels, au
diamètre de la tête du flacon en travers de laquelle la membrane
est disposée. Cette particularité est d'importance plus
spécialement pour la fonction d'expulsion de liquide, alors que la
capacité de filtration de particules est surtout recherchée de la
part de la surface de membrane active en aspiration d'air.
En particulier, une membrane de filtration bactérienne aura
un rôle protecteur pour un liquide conservé stérile dans le flacon. Il
n'est alors nul besoin que ce dernier contienne un agent
conservateur. Or on sait que la présence d'un agent conservateur
dans la composition du produit à distribuer entraîne des risques
d'effets secondaires, en termes d'irritation des muqueuses par
exemple dans le cas de gouttes ophtalmiques, ou dans le cas
d'autres zones sensibles du corps, en dermatologie notamment.
Le fait d'augmenter la surface filtrante active perméable au
liquide permet de diminuer la pression qu'il est nécessaire
d'exercer sur les parois du flacon pour expulser le liquide, puisque
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la surface fonctionnelle est plus grande. Ainsi également, on
-facilite l'utilisation dans le flacon de liquides consitués de
solutions visqueuses.
Un autre avantage réside dans le fait que l'on gagne en
liberté dans l'étendue et la disposition des :zones de membrane qui
sont fonctionnelles hydrophiles ou fonctionnelles hydrophobes
respectivement. Il est certes envisageable de disposer des zones
hydrophiles et des zones hydrophobes le long d'un même tube,
mais il apparaît plus simple en fabrication =et plus efficace en
ïo fonctionnement de réserver le caractère hydrophile à certains des
conduits tubulaires (pour un fonctionnement en extraction de
liquide) et de réserver le caractère hydrophobe à d'autres conduits
tubulaires (pour un fonctionnement en rentrée d'air). De la sorte,
aucun mélange entre phase liquide et phase gazeuse ne peut s'y
produire.
On considère ici que le conduit tubulaire au sens large n'est
pas nécessairement replié sur lui-même, mais qu'il peut aussi bien
s'agir de -tubes fermés en bout et présentant une seule extrémité
débouchant à l'extérieur du flacon réservoir de liquide.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux
de .tels flacons, l'ensemble filtrant présente des propriétés
antibactériennes, et des surfaces de filtre sont hydrophiles et
réservées à l'extraction du liquide tandis que des surfaces de filtre
sont hydrophobes et réservées à l'entrée d'air. De manière à ce
que, lorsque l'on retourne le flacon pour délivrer une goutte, l'air
ne rentre pas dans le flacon avant la sortie du liquide, il est en
général souhaitable que les surfaces hydrophobes soient
disposées proches de la plaque de montage de l'ensemble qui
ferme le passage axial du corps annulaire de la tête de distribution
commun au liquide et à l'air et que les surfaces hydrophiles
s'étendent longitudinalement plus profondément dans le flacon
réservoir de liquide. Les surfaces hydrophobes baignent ainsi dans
du liquide quand on renverse le flacon, ce qui empêche le passage
d'air.
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En pratique, les dispositions ainsi mises en oeuvre suivant
l'invention ont l'intérêt de permettre de régler séparément
l'étendue des surfaces réservées à l'extraction du liquide et
l'étendue des surfaces réservées à l'entrée d'air, ainsi que leurs
5 dispositions respectives, plus ou moins plongeant en profondeur
dans le flacon ou plus ou moins cantonnées à proximité du col du
flacon. Mais aussi, dès lors que des conduits d'extraction de
liquide sont distincts des conduits d'entrée d'air, on évite tout
mélange entre phase liquide et phase gazeuse dans le courant de
io ces opérations, ce qui est tout particulièrement utile lorsque, par la
nature de son principe actif ou par la présence d'un agent tensio-
actif dans sa composition, le liquide à diffuser est susceptible de
générer un phénomène de moussage au contact de l'air.
La séparation des fonctions des conduits et la liberté de
leur positionnement dans le flacon se combinent avantageusement
dans une telle application à la diffusion de produits moussants. En
effet, quand la séparation d'ordre physique entre le passage d'air
et le passage du liquide permet d'effectuer une régulation
individuelle des flux propres aux deux fluides, cela permet aussi de
s'affranchir du besoin du tampon poreux régulateur de flux que
comportent en général les flacons distributeurs de gouttes dans
lesquels la membrane bifonctionnelle, c'est-à-dire à la fois
hydrophile et hydrophobe, est plane en travers du col du flacon.
Les flacons suivant l'invention deviennent d'autant plus
avantageux pour la distribution de produits moussants, puisque le
tampon poreux est lui-même producteur de mousse dans ce cas.
C'est aussi dans le cas de produits moussants que l'on aura
particulièrement intérêt à réunir au sommet du flacon, près du
bouchon fermant le col, les surfaces de conduits membranaires
perméables à l'air, et à réserver à l'extraction du liquide ceux qui
sont plongeants, le cas échéant jusqu'à être immergés dans le
liquide présent en réserve.
De son côté, la qualité de protection du liquide contre la
pénétration d'une contamination bactérienne est excellente. Seules
les extrémités des tubes sont affleurantes sur l'extérieur, là où
elles sont ouvertes pour la sortie du liquide. La surface libre de
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liquide exposée à l'extérieur est donc extrêmement faible. D'autre
part, le liquide qui a traversé la membrane et reste dans les tubes
est confiné dans de -fines colonnes, qui ne permettent ni la
diffusion de parcelles de liquide contaminées ni la prolifération
bactérienne à partir d'elles.
Dans la réalisation concrète des têtes de distribution de
liquide en gouttes suivant l'invention, on estime cependant qu'il est
avantageux de boucher l'ensemble, par-dessus les extrémités
débouchantes des tubes, par un tampon répartiteur à l'égard du
m liquide extrait du flacon qui se regroupe pour aller former une
goutte en expulsion. Réalisé en un matériau poreux à cet effet, un
tel tampon a aussi pour effet d'empêcher les poussières de
l'atmosphère d'atteindre les extrémités débouchantes des filtres
tubulaires.
Selon une caractéristique secondaire de l'invention, il est
avantageux de grouper les différents éléments tubulaires de
membrane hydrophile en un faisceau de conduits parallèles dans
l'axe du flacon qui est entouré d'un fourreau ayant pour effet de
les maintenir allongés dans le sens longitudinal du flacon, ce qui
est en faveur d'une bonne disponibilité fonctionnelle de la
membrane. La présence d'un tel fourreau, mécaniquement
résistant, a en outre l'avantage de faciliter le montage de
l'ensemble en position plongeant dans le flacon à travers le col de
ce dernier.
Dans la mesure où le fourreau entourant les tubes de
membrane est constitué d'une paroi tubulaire non perforée, il sert
d'autre part à guider la circulation du liquide qui, lors d'une
distribution de gouttes, est poussé à travers lui, de manière à
favoriser que le liquide lèche les parois des tubes de membrane en
passant autour d'eux dans un mode de circulation calme.
Concernant la réalisation mécanique et le montage de
l'ensemble, il peut avantageusement être prévu de donner au
fourreau une configuration extérieure facilitant un contact étanche
avec le col du flacon.
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D'autres dispositions touchant au fourreau répondent au
souci de rendre possible la consommation utile de tout le contenu
liquide du-flacon.
De ce point de vue, il est avantageusement ménagé une
fenêtre à -travers la paroi tubulaire du fourreau juste en dessous de
la base de l'embout compte-gouttes terminal. Elle permet le
passage du liquide à l'intérieur du fourreau lorsqu'il ne reste plus
qu'un peu de liquide dans le flacon et que ce liquide se réunit à
l'extérieur du fourreau dans le flacon retourné -tête =en bas. En
toute circonstance cette fenêtre peut servir à la pénétration de l'air
appelé à rentrer dans le flacon quand on relâche la pression sur
les parois du flacon en le ramenant en position droite normale
après l'expulsion d'une goutte de liquide.
Toutefois, comme illustré sur la figure jointe, c'est
/5 avantageusement au-dessus de cette fenêtre que se trouve
concentré un tube de membrane fonctionnelle en entrée d'air, qui
forme plusieurs spires autour de l'axe du flacon, à l'extérieur du
fourreau enveloppant les tubes réservés à la sortie du liquide.
L'invention sera maintenant plus complètement décrite dans
le cadre de ses caractéristiques préférées et de leurs avantages,
en faisant référence aux figures 1 à 3 qui illustrent les éléments
essentiels d'une tête de distribution de liquide suivant l'invention,
montée sur un flacon de conditionnement d'une solution de gouttes
ophtalmiques. Parmi ces figures :
- la figure 1 représente, dans une vue en coupe partielle, un
flacon ainsi équipé dans un 'premier mode de réalisation ;
- la figure 2 représente une vue éclatée d'éléments
constitutifs du flacon illustré à la figure 1, et notamment un
fourreau, des filtres tubulaires et un tampon diffuseur ;
- et la figure 3 représente une vue en coupe d'un flacon
équipé d'une tête de distribution goutte à goutte selon un
deuxième mode de réalisation.
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L'invention va être décrite en conformité avec ces figures,
et l'on comprendra que les caractéristiques de chacun des modes
de réalisation pourront être combinées pour l'obtention d'une tête
de distribution conforme à l'invention, adaptée à être montée sur
un flacon réservoir de liquide et comportant un dispositif .filtrant
disposé en travers du col du flacon pour faire interface entre
l'intérieur et l'extérieur du flacon, sur le trajet commun au liquide à
l'expulsion et à l'air extérieur aspiré en alternance.
Une .tête de distribution 1 selon un premier mode de
réalisation de l'invention est illustrée sur la figure 1, montée dans
un flacon de conditionnement de liquide 2. Les éléments qui
constituent le flacon, et notamment la tête de distribution, sont
globalement constitués en une matière plastique compatible avec
l'application pour la conservation d'une solution ophtalmique. Ils
/5 sont notamment réalisés chacun en polymère de la famille des
polyoléfines, notamment en polyéthylène.
Le flacon comporte un réservoir de stockage du liquide 4
dont la paroi périphérique cylindrique 6 est à déformation
élastiquement réversible, de manière à permettre une distribution
du liquide à partir d'une compression manuelle exercée sur cette
paroi par l'utilisateur ainsi qu'un retour spontané à sa forme initiale
par admission d'air en compensation du liquide sorti lorsque cette
compression manuelle est relâchée. La rentrée d'air en
compensation s'effectue selon le trajet inverse de la sortie de
chaque goutte de liquide, à travers la tête de distribution, ici en
passant par l'alésage cylindrique 8 interne au corps de la tête de
distribution, qui est de forme annulaire. La paroi cylindrique du
flacon présente à son extrémité libre une portion d'étranglement
qui se prolonge axialement par un col 10, dans lequel la tête de
distribution est fixée en liaison étanche.
Un capuchon amovible 12 d'obturation de la tête de
distribution se visse de façon classique autour du col du flacon. Le
capuchon est formé d'un cylindre creux fermé à une extrémité et
comportant à l'intérieur du cylindre une cheminée concentrique 14.
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La tête de distribution forme un embout compte-gouttes
16, terminant son corps annulaire cylindrique 17 à l'extérieur du
flacon. Le corps 17 présente une collerette 18 qui prolonge
radialement vers l'extérieur la paroi cylindrique. A l'extrémité de
l'embout qui est adaptée à être orientée à l'opposé du réservoir
interne au flacon, et par laquelle le liquide sort du flacon, un
étranglement est réalisé par un épaulement 20 de manière à
former un orifice de sortie 22 de moindre diamètre et un
épaulement à l'intérieur de l'embout.
Un tampon poreux 24 est disposé à l'extrémité de
l'embout contre cet épaulement en remplissant la totalité de
l'orifice de passage. Le tampon est réalisé en un matériau
thermoplastique poreux à base de polyéthylène lui conférant un
caractère hydrophobe qui évite la stagnation de liquide et qui
favorise l'entrée d'air lorsque le tampon s'assèche. Il est obtenu
par frittage, c'est-à-dire par traitement thermique de particules de
matériau thermoplastique, et il peut contenir un agent bactéricide,
constitué à titre d'exemple d'ions argent connus pour être efficace
sur de nombreuses souches bactériennes présentes sur la peau et
les muqueuses oculaires. Le tampon poreux présente des
caractéristiques de porosité propres à réaliser un effet répartiteur
à l'égard du liquide sortant du flacon sans freiner sensiblement sa
circulation, de manière à former une goutte en expulsion. On
pourra jouer sur le diamètre de l'orifice terminal pour délimiter la
taille de la goutte.
Un dispositif filtrant à membranes semi-perméables 26 est
disposé à l'intérieur de la tête de distribution. Il comporte d'une
part un ensemble de filtres tubulaires, les uns à paroi semi-
perméable hydrophobe les autres à paroi semi-perméable
hydrophile, et d'autre part une plaque en résine organique
surmoulée autour des extrémités débouchantes des filtres
tubulaires qui sert au montage de l'ensemble en travers de
l'embout 17 formant le corps de la tête de distribution de liquide.
Cette plaque 28 se dispose transversalement dans l'embout, en
contact étanche avec la paroi interne de ce dernier sur tout son
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pourtour, tandis que les différents filtres tubulaires sont adaptés à
plonger à partir d'elle dans le flacon réservoir de liquide.
Tel qu'illustré sur les -figures 1 et 2, l'ensemble de filtres
tubulaires comporte des filtres 30 repliés sur eux-mêmes de
5 manière à présenter une forme de U, et un filtre additionnel 32
enroulé en spirale autour des filtres en forme de U. Les filtres pliés
en U s'étendent longitudinalement dans le -flacon à une distance
plus éloignée de la plaque que le filtre additionnel en spirale, alors
que ce dernier reste plus proche de la plaque, à l'écart du liquide
10 lorsque le flacon est posé vertical au repos.
Chaque filtre tubulaire présente une paroi sous forme de
membrane semi-perméable. Ici, le filtre tubulaire enroulé en spirale
32 est formé d'un tube en membrane semi-perméable en matière
hydrophobe, donc sélectivement perméable à l'air et non au
/5 liquide, tandis que les filtres -tubulaires s'étendant
longitudinalement dans le flacon sont respectivement formés d'une
membrane en matière hydrophile, de sorte qu'ils sont à
perméabilité sélective pour le liquide en présence d'air.
Comme décrit précédemment, chacun de ces filtres est un
tube en membrane semi-perméable ouvert à ses extrémités 31,
lesdites extrémités étant débouchantes au travers de la plaque 28
du côté de la face supérieure .29 de la plaque qui est recouverte
par le tampon répartiteur 24, à l'opposé du réservoir 4. On peut
ainsi constater que l'ensemble des extrémités ouvertes 31 des
filtres tubulaires 30, 32 du dispositif filtrant est disposé du même
côté de la plaque 28, c'est-à-dire du côté du canal de sortie, et
que ces filtres tubulaires ne présentent pas d'extrémité ouverte du
côté du réservoir.
Selon une particularité avantageuse du dispositif filtrant de
l'invention, la porosité ou dimension de maille de la membrane
constituant la paroi des filtres tubulaires, qui détermine la capacité
de filtration particulaire, peut être différente selon qu'il s'agit de
tubes à paroi hydrophobe réservés à l'aspiration d'air ou de tubes
à paroi hydrophile réservés à l'expulsion de liquide. Ainsi, tout en
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maintenant une capacité de filtration bactérienne à 0,2 microns
pour la membrane servant en entrée d'air, afin de conserver un
milieu stérile à l'intérieur du flacon, on pourra se contenter d'une
= filtration à granulométrie plus grossière pour la membrane des
tubes servant en sortie de liquide.
L'intérêt majeur est de pouvoir utiliser le flacon pour des
solutions ophtalmiques de consistance visqueuse sans avoir à
augmenter de manière démesurée la pression à exercer pour
= forcer le liquide à traverser la membrane hydrophile, laquelle est
.fonction aussi de l'étendue de surface semi-perméable au liquide
disponible. La viscosité acceptable peut être fixée en compromis
avec la capacité de la membrane imprégnée de liquide à devenir
imperméable à l'air de manière à ce que, sans aller jusqu'à la
finesse nécessaire pour filtrer les bactéries, la membrane ne laisse
pas passer les micro-organismes contaminants de l'air extérieur, à
supposer qu'ils parviennent jusqu'à elle. Dans l'ensemble du
dispositif filtrant, le tampon poreux 24 participe à la protection d'un
contenu stérile du, flacon par son rôle filtrant à l'égard des
poussières et particules équivalentes présentes dans l'air
extérieur, qu'il empêche de parvenir jusqu'à l'entrée de conduits
internes aux filtres tubulaires, avec les micro-organismes
contaminants qu'ils pourraient véhiculer. Le même tampon
empêche tout contact direct entre la peau ou les muqueuses de
l'utilisateur et la plaque 28 à la surface de laquelle ces conduits
débouchent. Au total on assure une bonne filtration de l'air qui
permet de destiner le flacon à une solution ophtalmique dépourvue
de conservateur.
Un fourreau 34 s'étend perpendiculairement à la plaque à
l'intérieur du flacon réservoir de liquide, où il présente une forme
creuse de diamètre interne adapté à recevoir les tubes filtrants
longitudinaux pour leur servir de guide en extension. Par ailleurs,
le fourreau sert de support à l'enroulement du tube en spirale.
Le fourreau est ouvert à ses deux extrémités longitudinales.
A l'une de ses extrémités, il est rendu solidaire de la plaque
perforée 28 servant de support à l'ensemble des filtres tubulaires,
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par exemple lors de la fabrication par surmoulage de la plaque de
résine sur les tubes. Le fourreau présente une fenêtre 36 de
passage de liquide ménagée dans sa paroi, proche de l'extrémité
adaptée à être en contact avec la plaque transversale. Il est
s réalisé en un matériau plastique rigide, qui assure une protection
des tubes reçus à l'intérieur et qui assure un guidage du liquide
pénétrant le fourreau par son extrémité libre ouverte et par la
fenêtre.
Tel qu'illustré, l'agencement des filtres et du fourreau est tel
ro que le filtre tubulaire à paroi hydrophobe 32 soit situé entre la
plaque et la fenêtre du fourreau. L'intérêt d'un tel agencement est
notamment d'éviter que trop de liquide reste coincé dans le flacon
sans pouvoir en sortir en fin d'utilisation du flacon.
On va maintenant décrire le montage de la tête de
rs distribution et du flacon dans son ensemble, la tête de distribution
étant formée séparément du flacon que l'on réalise par ailleurs de
façon connue.
Pour le montage de la tête de distribution, on insère tout
d'abord le tampon 24 à l'intérieur du corps de l'embout, en le
20 poussant depuis l'extrémité de plus large diamètre jusqu'à la butée
formée par l'épaulement 20 à l'extrémité opposée. Une fois en
position, la forme bombée du tampon est affleurante avec la .forme
bombée de l'extrémité du corps de l'embout. On insère alors à
force dans l'embout l'ensemble formé préalablement par la plaque
25 perforée de montage des filtres tubulaires, par les filtres tubulaires
et par le fourreau guide, jusqu'à ce que la plaque entre en contact
avec le tampon.
Le montage du flacon de conditionnement se fait ensuite
par emmanchement de la tête de distribution dans le col du flacon,
30 après que l'on ait rempli de liquide le réservoir du flacon. On
monte la tête de distribution en insérant tout d'abord le fourreau
dans le flacon et ceci jusqu'à butée de la collerette de l'embout
contre l'extrémité supérieure du col du flacon. La tête de
distribution est alors encliquetée de manière irréversible dans le
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col du flacon par la coopération de moyens d'encliquetage à
angles droits qui s'étendent en saillie de la paroi circulaire de
l'embout et qui coopèrent avec des rainures de formes
correspondantes réalisées dans la paroi interne du col du flacon.
On note que le montage de la tête de distribution tel qu'il
vient d'être décrit présente un double avantage en ce que d'une
part les éléments se montent de façon simple, principalement par
emmanchement, et en ce que d'autre part, il n'y a pas de risque
d'abîmer les tubes de membrane longitudinaux au moment de
l'insertion puisqu'ils sont protégés par le fourreau qui les entoure.
On va maintenant décrire l'utilisation d'une telle tête de
distribution et du =flacon de conditionnement associé, pour la
délivrance goutte à goutte d'un collyre.
L'utilisateur retourne le flacon et le positionne au-dessus de
ses yeux, et il exerce sur la paroi du réservoir une pression
manuelle de manière à déformer la paroi élastiquement réversible
en comprimant l'espace intérieur. Le liquide présent dans le
réservoir est pressé contre la paroi membranaire des filtres
tubulaires, qu'elle soit hydrophile ou hydrophobe, mais seules les
surfaces de membrane hydrophile livrent passage au liquide qui
les imprègnent du fait du différentiel de pression de part et d'autre
de la membrane, en se fermant du même coup de toute possibilité
de pénétration d'air. Le liquide se retrouvant à l'intérieur du filtre
tubulaire à paroi hydrophile est conduit par là jusqu'au tampon
répartiteur à travers la plaque perforée fermant l'espace interne de
l'embout annulaire. Le passage de liquide depuis le réservoir
jusqu'à l'extérieur du flacon est ainsi initié à travers la membrane,
puisqu'il est bloqué dans le col du flacon par la plaque qui est
imperméable au liquide et à l'air dans les zones où il n'y a pas de
filtres tubulaires. Dans le même temps, lorsque le flacon est
retourné pour laisser tomber une goutte de liquide, le liquide
recouvre le filtre tubulaire constitué en membrane hydrophobe, ici
entouré en spirale autour du fourreau à proximité de la plaque de
montage en travers de l'embout. Le fait de noyer la membrane
hydrophobe permet d'empêcher une sortie de l'air présent dans le
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réservoir, de .telle sorte qu'on favorise la sortie de liquide par
d'autres voies. Et l'effet de pression résultant de la déformation de
la paroi du réservoir empêche l'air de rentrer dans le réservoir en
compensation du liquide expulsé.
La pression à exercer sur les parois du flacon pour expulser
le liquide est moins forte qu'elle devait l'être dans les flacons de
l'art antérieur puisque la surface d'échange proposée par la
disposition longitudinale des membranes est plus grande qu'elle ne
l'était précédemment dans le cas d'une membrane transversale.
On s'assure par ailleurs d'un débit de sortie du liquide suffisant
grâce au diamètre des tubes et au nombre de ces tubes délimitant
une zone de passage hydrophile sensiblement au centre de la
plaque disposée transversalement au passage d'air et de liquide.
Le liquide passe au-delà de la plaque et il traverse le tampon
1.5 terminal qui assure un effet répartiteur pour la .formation d'une
goutte.
Lorsque le nombre de gouttes souhaité est délivré,
l'utilisateur relâche la pression sur la paroi du flacon et retourne
celui-ci pour le remettre en position de repos. Pendant que la paroi
du flacon reprend sa forme cylindrique initiale, le liquide est
réaspiré à l'intérieur du flacon en dégageant la membrane
hydrophobe et l'air peut librement pénétrer par là dans le flacon
jusqu'à équilibre de pression entre les deux faces du dispositif
filtrant. Tout le temps de cette opération, la membrane hydrophile
reste imprégnée de liquide et imperméable à l'air, tandis que le
tampon terminal s'assèche sans difficulté.
Quand ensuite on replace le capuchon 12 de la tête de
distribution de liquide suivant l'invention sur l'embout compte-
gouttes, l'étanchéité du montage avec la cheminée 14 en appui
radialement contre la surface extérieure de l'embout conduit à une
légère surpression s'exerçant sur le tampon terminal à l'intérieur
du capuchon. Le tampon poreux reste sec et les membranes
=
tubulaires conservent leurs fonctions propres, les surfaces
hydrophiles et les surfaces hydrophobres étant clairement
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distinctes et à distance les unes des autres. Le flacon est ainsi
prêt à être utilisé de nouveau.
On comprend que pour le bon -fonctionnement du flacon et
notamment pour la bonne expulsion du liquide et l'entrée d'air en
5 compensation du liquide expulsé, il est souhaitable que les
surfaces hydrophobes soient disposées à proximité de la plaque
traversante, en haut du flacon au repos, tandis que les surfaces
hydrophiles s'étendent longitudinalement plus profondément dans
le réservoir de liquide que les surfaces hydrophobes.
10
D'une part, la composante longitudinale des surfaces
hydrophiles, qui plongent en profondeur dans le réservoir, permet
d'assurer une plus grande surface d'échange pour faciliter un plus
grand volume de liquide sortant du réservoir, de telle sorte que la
pression à exercer pour expulser un volume de liquide donné peut
15 être réduite si le nombre de filtres tubulaires et le diamètre de
leurs conduits internes permet d'assurer le débit de sortie du
liquide. Cette plongée dans le réservoir des filtres hydrophiles
permet également d'imbiber très vite les filtres et de bloquer le
passage d'air via ces filtres. Même en lin de consommation du
=flacon, lorsque le liquide est entièrement contre la plaque
transversale et que l'extrémité des filtres tubulaires opposée à la
plaque n'est plus noyée par le liquide, la portion hydrophile est
humidifiée et donc imperméable à l'air. D'autre part, le fait que sur
la longueur des filtres tubulaires correspondants les surfaces
hydrophobes soient disposées proches de la plaque transversale
permet de s'assurer que, lorsque le flacon est renversé pour
utilisation, on ait du liquide qui recouvre et enveloppe le filtre
hydrophobe. On offre ainsi un flacon avec lequel la fraction de
liquide restant gâchée devient extrêmement réduite. En effet,
lorsque après un nombre d'usages important, le fait de retourner le
flacon ne permet plus de baigner le filtre hydrophobe de liquide
puisque tout le liquide est passé entre la plaque et ce filtre
hydrophobe, l'air présent dans le réservoir peut sortir et le liquide
restant se retrouve coincé dans le flacon et est perdu.
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On s'assure alors que les surfaces hydrophobes soient
disposées à proximité de la plaque fermant le col du flacon, et de
telle sorte qu'elles tiennent entre cette plaque et la fenêtre de
passage réalisée dans la paroi du fourreau. Cette fenêtre permet
le passage du liquide à l'intérieur du fourreau lorsqu'il ne reste
plus qu'un peu de liquide dans le flacon et que ce liquide se réunit
à l'extérieur du fourreau dans le flacon retourné tête en bas. Ainsi,
la faible quantité de liquide perdu qui stagne contre la plaque et
qui n'est pas drainé par les filtres hydrophiles sert à imbiber les
ho filtres hydrophobes pour empêcher la sortie d'air et permettre le
bon fonctionnement du flacon jusqu'à ce que le niveau de liquide
soit insuffisant pour baigner complètement les filtres hydrophobes.
On va maintenant décrire un second mode de réalisation,
illustré schématiquement sur la figure 3. La représentation de la
=tête de distribution a été volontairement élargie pour clarifier la
disposition des éléments les uns par rapport aux autres, de sorte
que la proportion peut ne pas être respectée, par exemple entre la
largeur des filtres tubulaires et l'épaisseur des parois du flacon ou
entre la hauteur et la largeur de l'embout.
20 Les
filtres =tubulaires en membrane hydrophobe 132,
sélectivement perméable à l'air, présentent ici une forme repliée
en U comme les filtres tubulaires en membrane hydrophile 130
dédiés à la =sortie de liquide. Ils sont de diamètre similaire, de
l'ordre du millimètre, mais de longueur nettement moindre. De la
25 sorte, la surface de membrane fonctionnelle hydrophobe se trouve
comme précédemment groupée à proximité de la plaque de
montage du disposistif filtrant, en haut du flacon.
Le deuxième mode de réalisation diffère également en ce
que le fourreau enveloppant les tubes ou son équivalent ne
30 présentent pas un diamètre constant. Par rapport au tampon 124
recouvrant le tout, une portion proximale 142 se trouve au niveau
de l'embout 116 et une portion distale 144 se situe dans le flacon.
La portion proximale est de plus petit diamètre et remplit
complètement le diamètre intérieur de l'embout, tandis que la
35
portion distale est de plus grand diamètre pour atteindre celui de
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la paroi du col du flacon 110 avant de plonger dans le réservoir de
liquide. Ainsi, on facilite la réalisation de l'étanchéité au moment
du montage du flacon.
On constate aussi qu'il n'y a plus d'espace annulaire autour
s du fourreau dans le corps d'embout et que le liquide ne peut donc
se retrouver coincé. Une fenêtre pourra cependant être réalisée
dans le fourreau plus loin à l'intérieur du flacon, au-delà du col. En
outre les filtres tubulaires hydrophobes 132 pour la rentrée d'air ne
sont plus séparés du faisceau de -filtres hydrophiles par le
m fourreau. On observe toutefois que comme dans le premier mode
de réalisation, on délimite de la sorte une zone de filtration
hydrophobe sur la plaque transversale 128 qui entoure une zone
de filtration hydrophile sur cette même plaque. En effet, comme
dans le cas précédant, on a choisi ici d'utiliser la même plaque
15 perforée comme support pour les tubes hydrophiles et comme
support pour les tubes hydrophobes.
Le deuxième mode de réalisation diffère également du
premier en ce que le tampon répartiteur débouche sur un canal de
sortie 146 ménagé par l'embout 116 qui a pour objet de faciliter la
20 formation et la bonne calibration d'une goutte. On pourra envisager
de réaliser l'embout dans un matériau souple qui se déforme
élastiquement pour laisser passer la goutte autour du tampon
répartiteur de liquide et le drainer sur le canal 146.
Dans ce cadre, le capuchon amovible 112 présente une
25 forme adaptée à obturer dans sa position vissée l'extrémité du
canal de sortie. Le capuchon est formé d'un cylindre creux fermé à.
une extrémité et compbrtant à l'intérieur du cylindre un pion central
148 en saillie de la paroi radiale d'extrémité. Le. capuchon
comporte en outre deux cheminées concentriques 114 et 150 entre
30 le pion central et la paroi latérale périphérique. Le pion central est
destiné à coopérer avec le canal de sortie de l'embout pour fermer
celui-ci tandis que les cheminées sont destinées à prendre appui
contre les surfaces extérieures de l'embout, l'une venant en appui
radialement sur le pourtour du corps, l'autre venant en appui axial
35 sur la collerette.
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En s'appuyant sur ces deux modes de réalisation donnés à
titre d'exemple, la description qui précède explique clairement
comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est
fixés. En particulier, elle a recours à des filtres tubulaires en
membrane à perméabilité sélective qui offrent une grande surface
d'échange pour le liquide et l'air amenés à traverser l'interface
entre le flacon réservoir de liquide et l'air extérieur. Elle autorise
également une réalisation simplifiée de deux zones distinctivement
hydrophile et hydrophobe pour assurer l'alternance du passage
d'air et de liquide qui permet le bon fonctionnement du flacon. On
constate que l'on peut ainsi augmenter la gamme d'utilisation de la
tête de distribution selon l'invention en diversifiant le type de
liquide plus ou moins visqueux que l'on peut insérer dans le flacon
associé à cette tête de distribution. D'une part, le fait d'avoir une
surface d'échange plus grande permet de faire fonctionner
l'ensemble, pour un même liquide donné à expulser, en réduisant
l'effort à exercer pour comprimer la paroi du réservoir. Cela permet
donc par extension, en conservant le même effort à fournir que
dans les flacons antérieurs, de permettre l'utilisation de liquides
plus visqueux et plus difficiles par nature à expulser. D'autre part,
le fait de faciliter la distinctivité des portions hydrophile et
hydrophobe permet de les réaliser différentes en granulométrie de
filtration par exemple. Ceci permet par exemple de réserver la
capacité de filtration bactérienne à la membrane hydrophobe
fonctionnelle en aspiration de l'air extérieur et de se contenter
d'une capacité de filtration des micro-organismes moindre pour les
tubes de membrane hydrophile afin de facilité l'expulsion de
liquides plus visqueux.
Il ressort de ce qui précède que l'invention n'est pas limitée
aux modes de mise en oeuvre qui ont été spécifiquement décrits et
illustrés par les figures. Elle s'étend au contraire à toute variante
passant par le biais de moyens équivalents.
