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CA 03054595 2019-08-26
WO 2018/162850
PCT/FR2018/050527
DISPOSITIF DE DISTRIBUTION D'UN PRODUIT AVEC AMORÇAGE AMELIORÉ
Domaine technique
La présente invention concerne un dispositif de distribution d'un produit à
distribuer liquide ou pâteux, notamment une crème, une pommade ou une pâte,
notamment à usage cosmétique.
Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif de
distribution destiné à être monté sur une ouverture d'un récipient contenant
le produit
à distribuer, de manière à ce que le produit sorte par un orifice de
distribution du
dispositif de distribution en passant depuis l'ouverture du récipient et au
travers de
l'orifice de distribution.
Plus particulièrement, ce dispositif de distribution forme une pompe avec une
chambre de dosage permettant de distribuer une quantité donnée, correspondant
au
volume de cette chambre de dosage.
Etat de la technique
Il est connu dans l'état de la technique des dispositifs de distribution se
montant sur le col d'un récipient contenant un liquide ou une crème.
Ces dispositifs comprennent des parties formant une pompe, notamment un
corps de cylindre fixe par rapport au récipient et un piston descendant dans
ce corps
de cylindre. Un conduit central s'étend longitudinalement à l'intérieur du
piston et de
la tige qui l'entraine en déplacement. Une extrémité de ce conduit est reliée
à la
chambre de dosage au niveau du piston ; l'autre extrémité est reliée en haut
de la
tige à un conduit supplémentaire menant à un orifice de distribution du
produit.
Lorsque la pompe est déjà amorcée, c'est-à-dire que la chambre de dosage
et l'ensemble des espaces de communication entre cette chambre et l'orifice de
distribution sont remplis du produit à distribuer, l'actionnement du piston
par un
bouton poussoir permet donc de refouler le produit présent dans la chambre de
dosage formée entre le fond du corps de cylindre et le bas du piston, au
travers du
conduit central, jusqu'à l'orifice de distribution. Lorsque le piston évolue
en sens
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inverse, une dépression est créée, entrainant l'aspiration du produit dans la
chambre
de dosage. La présence de clapets antiretour au niveau de l'entrée de la
chambre de
dosage et de sa sortie, permet que le produit soit bien refoulé dans la
direction de
l'orifice de distribution lorsque le piston descend et aspiré lorsqu'il
remonte.
Parmi ces dispositifs, il est connu des dispositifs de distribution avec trois
clapets antiretour : un premier à l'entrée de la chambre de dosage, un
deuxième à la
sortie de la chambre de dosage et un troisième, appelé clapet de distribution,
au
niveau de l'orifice de distribution. Lors du refoulement, la force exercée par
le produit
entraine l'ouverture du clapet de distribution et permet la distribution du
produit. Ce
clapet de distribution a pour finalité de fermer l'orifice de distribution et
de protéger le
produit, notamment la crème, contre des contaminations bactériennes ou contre
le
dessèchement de celle-ci entre deux utilisations.
Ce clapet de distribution présente néanmoins une certaine résistance à
l'ouverture afin d'éviter qu'une faible pression ne l'ouvre, et donc d'éviter
les
ouvertures non intentionnelles.
Il existe également des dispositifs de distribution, tels que celui du
document
W02013001 193A1, ne comprenant que deux clapets : un clapet bas à l'entrée de
la
chambre de dosage et un clapet distribution au niveau de l'orifice de
distribution. Ils
ne comprennent donc pas de clapet intermédiaire au niveau de la sortie de
dosage.
Dans ces différents dispositifs, au début de l'utilisation, les espaces de
communication sont remplis d'air. Il est nécessaire de les purger de cet air
pour les
remplir de liquide. Un ou plusieurs mouvements de va et vient doivent alors
être
réalisés avec le piston. Le piston chasse l'air de la chambre de dosage vers
ces
espaces de communication, à l'intérieur desquels l'air est donc comprimé,
jusqu'à ce
.. que la pression soit suffisante pour ouvrir le clapet de distribution.
L'air sort alors du
dispositif de distribution, qui se referme une fois l'air évacué et que la
pression devient
insuffisante pour maintenir ouvert le clapet de distribution. Ensuite, le
piston remonte
aspirant une certaine quantité de produit dans le récipient par le clapet bas.
L'opération est renouvelée si nécessaire jusqu'à la purge complète de l'air.
Ces
.. opérations de purge correspondent à l'amorçage.
Ces dispositifs fonctionnent bien lorsque les quantités à distribuer sont
relativement importantes. En effet dans un tel cas, le volume de la chambre de
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dosage est suffisant pour générer une pression suffisante dans les espaces de
communication pour permettre l'ouverture du clapet de distribution. En
revanche en
dessous d'un certain volume de dosage, l'amorçage peut être fastidieux, voire
subir
des dysfonctionnements.
Ainsi, dans le cas des dispositifs n'utilisant que deux clapets, tels
qu'évoqués
ci-dessus, il existe un volume limite de dosage en dessous duquel la pression
est
insuffisante pour réaliser cet amorçage, la pression étant insuffisante pour
ouvrir le
clapet de distribution.
Par ailleurs dans un cas où l'on est proche de cette limite, juste assez pour
pouvoir ouvrir le clapet et réaliser l'amorçage, il peut néanmoins survenir
des
problèmes de désamorçage, si des bulles de tailles assez importantes sont
présentes
dans le liquide et remontent dans ces espaces de communication.
Dans le cas des dispositifs utilisant trois clapets évoqués ci-dessus, il n'y
a
pas de désamorçage, cependant avec une chambre de dosage de faible volume, il
faudra pomper de nombreuses fois avant que la pression entre le clapet haut et
le
clapet de distribution soit suffisante pour que ce dernier s'ouvre. L'amorçage
sera
fastidieux. Au pire, l'utilisateur risque de croire que le dispositif de
distribution est
défectueux et jeter ce dispositif.
Une solution peut être de diminuer la résistance du clapet de distribution
mais
cela augmente les risques de distribution accidentelle et/ou de mise en
contact de
l'air extérieur et du liquide contenu dans les espaces de communication, ce
qui peut
être gênant pour certains produits, par exemple lorsque ces derniers s'oxydent
facilement à l'air.
Par ailleurs, la demanderesse s'est aperçu que certains problèmes
d'amorçage venaient directement de problème d'étanchéité au niveau du clapet
anti-
retour, en particulier dans le cas de clapet anti-retour d'entrée sous forme
de bille
dans certains dispositifs de l'art antérieur. Ce clapet anti-retour sous forme
de bille se
déplace en fonction de la gravité et de la position du système de distribution
et peut
perdre son étanchéité.
Egalement, le document FR2848618 divulgue des dispositifs à deux clapets,
dont la pompe manuelle est inversée, à savoir que c'est le piston qui est fixe
et le
corps de cylindre mobile. Le clapet anti-retour y forme une seule pièce avec
le piston.
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Ce clapet forme en effet une partie du piston. Cette partie forme un capuchon,
dont
la jupe annulaire assure l'étanchéité latérale du piston. Le fond du capuchon
comprend une ouverture centrale coopérant avec un téton formé au sommet de la
base rigide du piston, de manière à ouvrir ou fermer l'entrée dans la chambre
de
dosage. Or l'étanchéité de ce clapet anti-retour peut être améliorée.
Exposé de l'invention
Le problème technique que vise à résoudre l'invention est donc d'améliorer
l'amorçage d'un dispositif de distribution, notamment lorsque sa chambre de
dosage
a un petit volume, par exemple compris entre 0,15 et 0,4 millilitres (ml).
A cet effet, un premier objet de l'invention est un dispositif de distribution
d'un
produit à distribuer liquide ou pâteux comprenant :
- un organe de jonction destiné à être mis en place à l'extrémité ouverte
d'un
contenant renfermant le produit à distribuer,
- un piston agencé fixement par rapport à l'organe de jonction,
- un corps de cylindre dans lequel est agencé le piston de manière à
définir
une chambre de dosage entre le piston et le corps de cylindre, le piston
comprenant
au moins une ouverture amont formant une entrée de la chambre de dosage, dite
entrée de dosage, et la chambre de dosage comprenant une sortie, dite sortie
de
dosage, le corps de cylindre étant mobile en coulissement le long du piston
entre une
position déployée et une position rétractée,
- un clapet anti-retour d'entrée monté sur le piston et comprenant une
membrane d'entrée présentant une forme concave,
le piston comprenant une première partie et une deuxième partie formant un
joint
emmanché ou surmoulé autour d'au moins une portion de la première partie, ce
joint
renforçant l'étanchéité entre le piston et la ou les parois latérales du corps
de cylindre,
le piston et le clapet anti-retour d'entrée formant des pièces distinctes et
étant
agencés de manière :
- à ce que, lorsque le corps de cylindre est immobile ou se déplace vers la
position rétractée, la membrane d'entrée soit en serrage étanche avec le
dessus dudit
joint et ferme l'entrée de dosage, et
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- à ce que la forme concave de la membrane d'entrée se déforme
élastiquement et ouvre l'entrée de dosage quand elle est soumise à une
pression
négative générée dans la chambre de dosage lors du déplacement du corps de
cylindre vers sa position déployée.
5 Ainsi, en réalisant un piston fixe et un corps de cylindre mobile, ce
dernier
descend sur le piston, chassant l'air de la chambre de dosage directement
depuis le
haut de la chambre de dosage, ce qui permet de réduire les espaces de
communication entre la chambre de dosage et le clapet de distribution.
L'effet de cette pompe inversée visée au paragraphe ci-dessus est augmenté
par la réalisation particulière du piston et du clapet selon le premier objet
de l'invention
mentionné ci-dessus. Cette réalisation particulière du piston et du clapet,
dont la
membrane est agencée de manière à laisser passer un fluide via l'entrée de la
chambre de dosage uniquement vers l'intérieur de la chambre de dosage, permet
un
renforcement de l'étanchéité au niveau de l'entrée de la chambre de dosage,
notamment lorsque le corps de cylindre se rétracte sur le piston.
Cette étanchéité, et donc cette augmentation de pression, est renforcée par
une synergie entre les caractéristiques suivantes :
- le serrage étanche,
- la réalisation du piston en deux parties, dont l'une avec une
fonction
d'étanchéité latérale, sur laquelle s'effectue le serrage étanche, et
- un clapet distinct du piston, en particulier de sa deuxième partie.
Concernant le serrage étanche, avec le dispositif de distribution selon
l'invention, le clapet anti-retour d'entrée est fixé sur le piston avec une
précontrainte
d'étanchéité entre le piston et le clapet anti-retour, ce qui permet de garder
un serrage
d'étanchéité en permanence au repos, à savoir lorsque le corps de cylindre ne
bouge
pas, ou lors du déplacement du corps de cylindre vers la position rétractée,
ou
position de fin de course, quelle que soit la position du dispositif de
distribution lors
de ce déplacement vers la position de rétractée.
Concernant la réalisation du piston en deux parties, le clapet-antiretour et
la
deuxième partie du piston sont tous deux conçus de manière à assurer une
étanchéité. Par conséquent, le serrage étanche entre ce joint et ce clapet est
d'autant
plus efficace, qui plus est avec la précontrainte mentionnée au paragraphe
précédent.
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Notamment, ce clapet et ce joint peuvent être formés chacun d'un matériau
souple,
comparé à la première partie du piston en un matériau rigide. Le matériau du
clapet
et le matériau du joint peuvent être identiques.
Ainsi cette synergie permet de diminuer les risques de survenue des
problèmes d'amorçage. On améliore ainsi l'augmentation de pression dans le
système lors de l'amorçage, permettant ainsi de compenser la présence de
volumes
morts et ainsi d'utiliser des chambres de dosage de plus faible volume.
Le dispositif de distribution peut former une pompe manuelle.
A noter que dans le dispositif de distribution la chambre de dosage est
définie
entre le haut du piston et le sommet de la chambre de dosage. Notamment, le
clapet
anti-retour d'entrée est monté sur le piston en vis-à-vis du sommet de la
chambre de
dosage.
A noter que la position déployée, correspond à une position dans laquelle le
sommet de la chambre de dosage est à distance du clapet anti-retour d'entrée
et du
piston.
A noter également que la position rétractée, ou position de fin de course,
correspond à une position dans laquelle le sommet de la chambre de dosage est
plus
proche du clapet anti-retour d'entrée que dans la position déployée, notamment
le
sommet de la chambre de dosage étant contre le clapet anti-retour d'entrée.
Le dispositif d'application selon l'invention peut optionnellement présenter
une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la forme concave de la membrane d'entrée est déformée de manière à
générer une force de rappel de la membrane contre le dessus du piston, de
manière
à maintenir une contrainte de serrage étanche ;
- l'entrée de dosage est agencée en communication avec un orifice de
passage de l'organe de jonction destiné à recevoir le liquide provenant du
contenant ;
- le dispositif de distribution comprend un orifice de distribution en
communication, notamment via des espaces de communication, avec la sortie de
dosage ;
- la première partie du piston comprend un conduit central en
communication d'un côté avec le liquide et de l'autre avec l'entrée de dosage,
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- le clapet anti-retour d'entrée est assemblé de manière étanche sur le
piston avec une précontrainte de serrage dimensionnelle donnée par la forme
concave de la membrane d'entrée qui se traduit par une étanchéité fluidique, à
l'air
et aux liquides ; par précontrainte de serrage dimensionnelle, on entend un
serrage
réalisé de manière qu'une fois le clapet mis en place sur le piston, il subit
une
déformation, ici au niveau de sa forme concave, par rapport à la forme de
cette forme
concave lorsqu'elle ne subit aucune contrainte ; cette forme concave est ainsi
précontrainte ;
- le clapet antiretour d'entrée perd son étanchéité avec le piston et la
membrane se déforme de manière élastique à partir d'une différence de pression
négative entre l'intérieur de la chambre de dosage et l'extérieur du
dispositif de
distribution inférieure à -20 mbar ; ainsi, cette étanchéité est rompue par
une
déformation élastique de la membrane, à partir d'une très faible différence de
pression, qui permet de laisser entrer les fluides dans la chambre de dosage ;
- la membrane d'entrée présente la forme d'une coupelle dont le bord, ci-
après bord de coupelle d'entrée, délimite la périphérie de la forme concave,
la forme
concave étant en vis-à-vis de l'entrée de dosage et le bord de coupelle
d'entrée étant
agencé autour de l'entrée de dosage, le bord de coupelle d'entrée étant en
appui
sous contrainte élastique contre le dessus du joint lors dudit serrage
étanche, à savoir
lorsque le corps de cylindre est immobile ou se déplace vers la position de
fin de
course, et le bord de coupelle d'entrée s'écartant du dessus du piston lors
d'une
pression négative dans la chambre de dosage ; la demanderesse s'est aperçue
qu'une telle forme permettait de manière simple d'avoir de bon résultats pour
le
maintien de l'étanchéité, y compris lors de l'augmentation de la pression dans
la
chambre de dosage ;
- le joint comprend une ouverture centrale délimitée par une surface évasée
et à l'intérieur de laquelle est agencée l'entrée de dosage, cette ouverture
centrale
s'élargissant d'amont en aval, le clapet anti-retour d'entrée étant monté de
manière
à ce que, lors dudit serrage étanche, le bord de coupelle d'entrée soit en
appui au-
dessus et contre cette surface évasée ; on renforce ainsi l'appui en
contrainte
étanche ; cette surface évasée peut être conique ;
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- le clapet anti-retour d'entrée comprend une portion centrale fixée au
sommet du piston, la membrane étant agencées autour de cette portion centrale
; ce
type de clapet est bien adapté pour coopérer en serrage étanche plus uniforme
sur
le joint ;
- la partie supérieure de la première partie du piston comprend des ergots
de clipsage, entre lesquels est clipsée la portion centrale, la ou les entrées
de dosage
étant ménagée(s) entre ces ergots de clipsage et la partie clipsée de la
portion
centrale ; cela permet une réalisation et un montage simple du clapet ainsi
que de la
ou des entrée(s) de dosage ;
- les ergots de clipsage comprennent une portion supérieure convexe dont
la convexité est agencée en vis-à-vis de la concavité de la forme concave ;
cela
permet d'éviter un risque de retournement de la membrane en serrage et
renforce ce
dernier ;
- le piston est monté dans une portion tubulaire de l'organe de jonction ;
cela
facilite la réalisation du piston en deux parties, en particulier lorsque le
joint formé par
la deuxième partie est surmoulé sur la première ;
- la course du piston est inférieure à la longueur du joint ; cela permet
au
joint de ne pas dépasser le bas de la portion du corps de cylindre en contact
avec le
produit à doser ; cela diminue les risques de fuite de produit hors de la
chambre de
dosage ;
- le sommet de la chambre de dosage forme une paroi sommitale ;
- la sortie de dosage est formée à l'intérieur de la paroi sommitale ;
- en position rétractée, au moins une portion de la surface de la paroi
sommitale est complètement recouverte, cette portion-ci comprenant la sortie
de
dosage, ce recouvrement étant réalisé soit par une surface aval du clapet anti-
retour
d'entrée, soit par une surface aval du clapet anti-retour d'entrée et une ou
plusieurs
portions du piston ; ainsi on chasse quasi complètement, voire complètement,
l'air de
la chambre de dosage, lors du déplacement du corps de cylindre vers sa
position
rétractée ; selon certaines variantes, ce recouvrement est réalisé sur toute
la paroi
sommitale ;
- le clapet anti-retour d'entrée ou le clapet anti-retour d'entrée et le
piston
sont agencés de manière à épouser la forme de la surface de la paroi
sommitale, en
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position rétractée ; cela permet de recouvrir parfaitement la paroi sommitale
et de
chasser tout l'air à l'intérieur de la chambre de dosage ;
- le clapet anti-retour d'entrée ou le clapet anti-retour d'entrée et le
piston
présentent des faces en vis-à-vis de la paroi sommitale, ces faces étant de
forme
complémentaire à la forme d'au moins la portion de la surface de la paroi
sommitale qui comprend la sortie de dosage ; c'est une mode de réalisation
permettant le recouvrement d'au moins la portion de la paroi sommitale dans
laquelle
est située cette sortie, et donc de chasser davantage l'air de la chambre de
dosage,
lors de l'amorçage ; selon certaines variantes, la forme est complémentaire de
.. l'ensemble de la paroi sommitale, permettant ainsi de chasser complètement
l'air ;
- la paroi sommitale comprend une gorge annulaire agencée en vis-à-vis du
clapet anti-retour d'entrée, de manière à ce qu'en position de fin de course
la forme
concave de la membrane d'entrée vienne se loger dans la gorge annulaire ; on a
ainsi
une forme adaptée à la membrane d'entrée ;
- la sortie de dosage est agencée dans la gorge annulaire ; on chasse ainsi
plus efficacement l'air lors de l'amorçage, la membrane poussant l'air jusqu'à
une
portion qu'elle épouse ;
- le clapet anti-retour d'entrée couvre uniquement un secteur central du
piston, le piston présentant un secteur périphérique agencé autour du secteur
central
et en vis-à-vis de la paroi sommitale, cette dernière présentant une zone
périphérique
agencée autour de la gorge annulaire et en vis-à-vis du secteur périphérique,
la zone
périphérique venant en contact avec le secteur périphérique en position de fin
de
course ; cela permet de réaliser le frottement contre la ou les parois
latérales de la
chambre de dosage uniquement avec le piston ; le secteur périphérique peut
être
formé par une lèvre ;
- le dispositif de distribution comprend un clapet anti-retour de sortie
agencé
entre la sortie de dosage et l'orifice de distribution, de manière à dégager
le passage
entre la sortie de dosage et l'orifice de distribution sous l'exercice d'une
augmentation
de pression sur ce clapet anti-retour de sortie; cela permet d'assurer une
fermeture
du dispositif de distribution lorsque le corps de cylindre repart de sa
position de fin de
course vers sa position déployée ;
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- le dispositif de distribution ne comprend que deux clapets : le clapet
anti-
retour d'entrée et le clapet anti-retour de sortie ; c'est un dispositif
simple à réaliser ;
- le clapet anti-retour de sortie est monté au niveau de la sortie de
dosage,
sur le corps de cylindre et à l'extérieur de celui-ci ; ainsi le clapet anti-
retour de sortie
5 ferme directement la chambre de dosage ; l'orifice de distribution peut
être agencé
immédiatement après ou un peu plus loin en étant relié par des conduits
formant des
espaces de communication supplémentaires ; il s'agit d'un mode plus simple qui
peut
être employé pour un produit présentant peu de risques de contamination, par
exemple, lorsque le liquide lui-même comprend des conservateurs et/ou des
agents
10 antibactériens ;
- selon l'alinéa précédent, le clapet anti-retour de sortie comprend une
membrane de sortie présentant une forme concave apte à se déformer
élastiquement
de manière à ce que :
o lorsque la membrane de sortie est soumise à une pression négative
générée dans la chambre de dosage lors du déplacement du corps de cylindre
vers
sa position déployée, la membrane de sortie ferme la sortie de dosage en étant
en
serrage étanche avec le dessus du corps de cylindre, la forme concave de la
membrane de sortie étant déformée de manière à générer une force de rappel de
cette membrane contre le dessus du corps de cylindre, de manière à maintenir
une
contrainte de serrage étanche, et
o lorsque le corps de cylindre est immobile ou se déplace vers la position
de
fin de course, la forme concave de la membrane de sortie se déforme de manière
élastique pour laisser passer le fluide ;
le clapet anti-retour de sortie est ainsi fixé sur le corps de cylindre avec
une
précontrainte d'étanchéité, ce qui permet de garder un serrage d'étanchéité en
permanence lors du déplacement du corps de cylindre vers la position déployée,
quelle que soit la position du dispositif de distribution lors de ce
déplacement, et ainsi
de diminuer les risques de survenue des problèmes d'amorçage, par une nouvelle
entrée d'air dans la chambre de dosage ; on améliore ainsi l'augmentation de
pression dans le système lors de l'amorçage ;
- selon l'un ou l'autre des deux alinéas précédent, le clapet anti-retour
de
sortie perd son étanchéité avec le sommet du corps de cylindre et la membrane
de
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sortie se déforme de manière élastique à partir d'une différence de pression
entre
l'intérieur de la chambre de dosage et l'extérieur du dispositif de
distribution
supérieure à 20 mbar ; on diminue ainsi les risques d'ouverture intempestive
du
dispositif de distribution ;
- le clapet anti-retour d'entrée et/ou le clapet anti-retour de sortie sont
moulés dans une matière souple avec une dureté shore A comprise entre 30 et
90,
notamment un élastomère thermoplastique (encore appelé TPE, pour Thermo
Plastic Elastomer en anglais) ; cela permet de générer une force de rappel
pour
maintenir une bonne étanchéité en l'absence d'action volontaire sur le corps
de
cylindre, sans pour autant nécessiter un grand effort par l'utilisateur
désirant amorcer
ou distribuer du produit ;
- alternativement ou en combinaison avec l'alinéa précédent, la membrane
du clapet anti-retour d'entrée et/ou le clapet anti-retour de sortie présente
une
épaisseur comprise entre 0,15 et 0,3 millimètres (mm) ; la combinaison de cet
alinéa
et du précédent permet d'obtenir de manière optimale une souplesse de la
membrane élastique qui permet une bonne étanchéité de fermeture et une
déformation avec une faible différence de pression pour laisser passer les
fluides,
grâce à cette association d'une épaisseur très fine de cette membrane avec des
matières très souples, notamment de type TPE ;
- le clapet anti-retour d'entrée et/ou le clapet anti-retour de sortie
comprennent une portion centrale, la membrane du clapet anti-retour
correspondant
ou les membranes de ces clapets anti-retour étant agencées autour de cette
portion
centrale, cette ou ces membranes s'étendant globalement transversalement à la
direction de coulissement du corps de cylindre le long du piston; la membrane
d'entrée et/ou, selon le cas, la membrane de sortie sont ainsi circonscrites
dans un
cercle transversal, favorisant respectivement le recouvrement de l'entrée de
dosage
et/ou de la sortie de dosage ; dans les cas où le sommet forme une paroi
sommitale,
on peut également améliorer le recouvrement de la paroi sommitale en grande
partie ;
notamment la paroi sommitale est majoritairement recouverte par la membrane
.. d'entrée ;
- la portion centrale du clapet anti-retour d'entrée est fixée par clipsage à
l'intérieur du piston ; cela permet un bon maintien du clapet anti-retour,
tout en
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conférant aisément et de manière homogène la précontrainte de serrage de la
membrane d'entrée sur le dessus du piston ; on réalise ainsi une étanchéité
fluidique
en permanence ; en effet, la forme bombé de la membrane du clapet anti retour
d'entrée assure la fonction ressort de la membrane souple et permet de
maintenir
une contrainte de serrage constante sur le piston ;
- la portion centrale du clapet anti-retour de sortie est fixée par
clipsage à
l'intérieur du sommet du cops de cylindre, la membrane de sortie étant agencée
à
l'extérieur de celui-ci ; cela permet un bon maintien du clapet anti-retour,
tout en
conférant aisément et de manière homogène la précontrainte de serrage de la
membrane de sortie sur le dessus du corps de cylindre ; on réalise ainsi une
étanchéité fluidique en permanence, la forme bombé de la membrane du clapet
anti
retour d'entrée assurant la fonction ressort de la membrane souple et
permettant de
maintenir une contrainte de serrage constante sur le corps de cylindre ;
- la membrane d'entrée comprend un flanc supérieur en vis-à-vis de la paroi
sommitale et un flanc inférieur en vis-à-vis du piston, ces flancs étant
séparés par
une tranche, notamment circulaire, et conférant à la membrane d'entrée sa
forme
concave, le flanc supérieur étant convexe et le flanc inférieur concave, la
forme
concave de la membrane d'entrée étant ainsi une forme de gouttière annulaire
autour
de la portion centrale ; cela permet une déformation plus aisée de la membrane
d'entrée, lorsque le corps de cylindre se déplace vers sa position déployée et
génère
de ce fait une dépression à l'intérieur de la chambre de dosage et donc à la
surface
supérieure de la membrane d'entrée, cette dépression permettant de déformer
cette
membrane souple, casser l'étanchéité du clapet anti retour et permettre ainsi
au fluide
contenu dans le réservoir sur lequel est monté le dispositif de distribution
d'entrer
dans la chambre de dosage ;
- le clapet de sortie peut présenter une, plusieurs ou l'ensemble des
caractéristiques de forme du clapet d'entrée ;
- au lieu d'être monté au niveau de la sortie de dosage, le clapet anti-
retour
de sortie peut être agencé de manière à fermer ou ouvrir l'orifice de
distribution ; ici
on assure une fermeture de l'ensemble des espaces de communication ; cela
permet
d'éviter un contact entre le liquide et l'air dans le dispositif de
distribution ; il s'agit d'un
mode permettant d'être employé avec un produit sensible à une contamination
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bactérienne, par exemple lorsque le liquide lui-même est dépourvu de
conservateurs
et/ou d'agents antibactériens ;
- selon l'alinéa précédent, le clapet anti-retour de sortie comprend
consécutivement :
o un obturateur de l'orifice de distribution,
o une membrane de cuve élastiquement deformable reliée à l'obturateur,
o optionnellement, un organe de rappel auxiliaire, notamment adapté aux
basses pressions sollicitant la fermeture de l'obturateur, et
o une cuve hermétique fermée hermétiquement par la membrane de cuve,
le clapet anti-retour de sortie étant agencé de manière à ce que la face de la
membrane de cuve à l'extérieur de la cuve soit en communication fluidique avec
un
espace de communication reliant l'orifice de distribution et la sortie de
dosage, de
manière à ce que d'une part la membrane de cuve soit sollicitée en déformation
par
le produit lors de l'actionnement du corps de cylindre vers ladite position
rétractée, de
manière à entrainer le dégagement de l'obturateur de l'orifice de
distribution, et
d'autre part la membrane de cuve soit sollicitée en sens inverse lors d'une
pression
négative dans la chambre de dosage, rappelant ainsi l'obturateur dans une
position
de fermeture de l'orifice de distribution ;
ainsi la membrane de cuve est susceptible d'être sollicitée en déformation par
le
produit lors de l'actionnement du corps de cylindre vers sa position de fin de
course,
de manière à entra mer le dégagement de l'obturateur de l'orifice de
distribution ;
cette cuve permet notamment d'éviter les ouvertures intempestives du clapet,
notamment à basses pressions, c'est à dire inférieure à 2 bars, et notamment à
des
pressions inférieures à 0.4 bars;
- l'organe de rappel auxiliaire est disposé axialement à l'intérieur de la
cuve
hermétique, en liaison permanente avec la membrane de cuve, et comprend 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, 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 de
cuve est
sollicitée ;
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- les premier et second étages sont issus d'un noyau central ;
- le premier étage s'étend radialement autour du noyau central en formant
une coupelle dont le bord externe est en appui sur la paroi interne de la
cuve, cette
coupelle étant en un matériau élastique ; on a ainsi un élément ressort avec
une
articulation du noyau permettant de rappeler l'obturateur vers l'orifice de
distribution ;
- le second étage s'étend axialement à partir du noyau central, en formant
une cloche dont le bord externe est en appui sur le fond de la cuve, cette
cloche étant
en un matériau élastique et étant susceptible de se déformer et d'exercer une
force
de rappel uniquement lorsque la membrane de cuve est sollicitée ;
- le dispositif de distribution comprend une tête de distribution montée
solidaire avec le corps de cylindre et comprenant un logement dont les parois
comprennent l'orifice de distribution et un orifice en communication avec la
chambre
de dosage, le clapet anti-retour de sortie étant agencé à l'intérieur du
logement, de
manière à définir un volume supérieur fermé hermétiquement d'un côté par la
membrane de cuve, ce volume supérieur ayant comme ouverture l'orifice de
distribution et un orifice en communication avec la chambre de dosage ;
- le dispositif de distribution comprend un tube rapporté monté dans
l'orifice
de passage de l'organe de liaison destiné à communiquer avec l'ouverture du
récipient, de manière à ce que l'extrémité inférieure du tube forme l'entrée
du produit
dans le dispositif de distribution ;
- le tube a une section interne choisie de manière à ce que lorsque le
corps
de cylindre évolue vers sa position déployée, la dépression dans la chambre de
dosage soit supérieure ou égale à 8 mbar ;
- le tube a une section interne d'un diamètre inférieur d'au moins 20% à
celui
de l'orifice de passage ;
- le tube se prolonge en dessous de l'ouverture de passage ;
- le dispositif de distribution comprend une bague de réduction est agencée
à l'intérieur du volume supérieur entre et à distance de la membrane de cuve
et de
l'orifice de distribution et contre des portions de la parois interne du
logement
entourant l'obturateur, le réducteur présentant un passage réduit à
l'intérieur duquel
l'obturateur est monté coulissant à distance des parois de ce passage réduit,
la
membrane de cuve ayant un diamètre supérieur à celui du passage réduit ; ainsi
on
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limite le volume mort dans la tête de distribution tout étendant la surface de
la
membrane sur laquelle une pression de fluide peut s'exercer ;
- dans le dispositif :
o l'organe de jonction forme un réceptacle logeant le piston et le corps de
5 cylindre,
o ce réceptacle présente un fond destiné à fermer l'extrémité ouverte du
contenant,
o ce fond étant traversé par un orifice de passage du produit,
o l'organe de jonction comprend une portion tubulaire s'étendant
10
longitudinalement entre une première extrémité communiquant avec cet orifice
de
passage et une deuxième extrémité sur laquelle est monté le piston, l'entrée
de
dosage étant en communication avec la portion tubulaire ;
c'est un mode de réalisation d'un montage du piston sur la base ; cela permet
aisément au corps de cylindre de descendre sur le piston ;
15 -
l'organe de jonction comprend un fût s'étendant, notamment
longitudinalement, depuis le fond du réceptacle et autour de la portion
tubulaire, le
corps de cylindre, la portion tubulaire et le fût étant agencés de manière à
ce que la
ou les parois latérales du corps de cylindre coulissent entre la portion
tubulaire et le
fût ; on améliore ainsi le guidage en coulissement ;
- la ou les parois latérales du corps de cylindre s'étendent entre la paroi
sommitale et une extrémité ouverte, cette dernière présentant un renflement
périphérique saillant sur la surface externe de cette extrémité ouverte, le
diamètre du
corps de cylindre entre ce renflement et la paroi sommitale étant ajusté au
diamètre
interne du fût, de manière à ce qu'a l'approche de la position déployée une
pression
radiale soit générée entre le renflement et le haut de la face interne du fût;
cela
permet de créer une étanchéité en fin de course sur l'extérieur de l'extrémité
de la ou
des parois latérales ;
- le dispositif de distribution comprend un ressort à spires agencé
longitudinalement et autour du fût, le ressort étant en appui d'un côté contre
le fond
du réceptacle et de l'autre contre un ensemble de butée solidaire de manière
fixe par
rapport au corps de cylindre ; cela permet un maintien du ressort et prévient
les
risques de flambage de ce dernier ;
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- le ressort et le fût sont agencés de manière à ce que le fût guide les
spires
du ressort lors de sa compression ou de sa détente ; cela facilite
l'actionnement du
corps de cylindre et son retour en position déployée ;
- le piston comprend une lèvre périphérique supérieure en contact avec la
ou les parois latérales du corps de cylindre ; cela permet d'améliorer
l'étanchéité de
la chambre de dosage ;
- le piston comprend une lèvre périphérique inférieure en contact avec la
ou
les parois latérale du corps de cylindre ; cela permet de bloquer du liquide
qui aurait
pu passer entre le haut du piston et la ou les parois latérales ;
- le piston comprend deux parties : une première partie comprenant un
conduit central en communication d'un côté avec le liquide et de l'autre avec
l'entrée
de dosage, et une deuxième partie formant un joint emmanché ou surmoulé autour
d'au moins une portion de la première partie, ce joint renforçant l'étanchéité
entre le
piston et la ou les parois latérales du corps de cylindre ;
- l'orifice de distribution est ménagé dans un bouton poussoir comprenant
une communication entre l'orifice de distribution et la sortie de dosage, le
bouton
poussoir étant monté fixement sur le corps de cylindre, notamment de manière
télescopique dans l'organe de jonction.
Un autre objet de l'invention est un ensemble de conditionnement d'un produit
à distribuer liquide ou pâteux, ledit ensemble comprenant :
- un contenant destiné à renfermer ou renfermant le produit à distribuer,
et
- un dispositif de distribution selon l'invention mis en place à
l'extrémité
ouverte du contenant, de manière à ce qu'un orifice de passage de l'organe de
liaison
communique avec l'intérieur du contenant.
Cet ensemble de conditionnement est ainsi prêt à être rempli ou rempli et prêt
à être utilisé.
Dans la présente demande, les termes haut et bas , supérieur et
inférieur sont appliqués selon l'orientation des différents éléments tels
qu'ils sont
illustrés dans les 2 à 7 et 14 à 18. Les termes amont et aval sont
appliqués
selon le sens de circulation du produit lors de sa distribution.
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Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la
lecture
de la description détaillée des exemples non limitatifs qui suivent, pour la
compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, parmi lesquels
:
- la figure 1 est une vue éclatée d'un exemple d'un dispositif de
distribution
selon un premier exemple de réalisation, correspondant à un exemple d'un
premier
mode de réalisation de l'invention ;
- Les figures 2 à 7 représentent différentes phases de l'étape d'amorçage
et
.. de première distribution du liquide par le dispositif de distribution de la
figure 1 ;
- la figure 8 est une vue de dessous de la base du corps de cylindre du
dispositif de la figure 1 ;
- la figure 9 est une vue en perspective de dessus du clapet anti-retour
d'entrée de la chambre de dosage du dispositif d'application de la figure 1 ;
- la figure 10 est une vue en perspective de dessous du clapet de la figure
9;
- la figure 11 est une vue en perspective de dessus d'une partie du piston
du dispositif de la figure 1 ;
- la figure 12 est une vue en perspective de dessus d'une autre partie du
piston du dispositif de la figure 1 ;
- la figure 13 est une vue de dessus de l'organe de jonction du dispositif
d'application de la figure 1 ;
- la figure 14 est une vue éclatée d'un exemple d'un dispositif de
distribution
selon un deuxième exemple de réalisation, correspondant à un exemple d'un
deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 15 représente une vue en coupe verticale de la figure 14, le
dispositif de distribution étant monté sur un contenant ;
- la figure 16 est une vue en coupe d'un dispositif de distribution selon
une
deuxième variante de réalisation du premier exemple de réalisation ;
- la figure 17 représente une vue en coupe en perspective du piston de la
figure 16;
- la figure 18 représente la figure 16, avec le clapet monté sur le piston.
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Description détaillée
La figure 1 illustre une vue éclatée des différentes pièces formant un
dispositif
de distribution 1 d'un produit L, un liquide dans cet exemple, selon un
exemple d'une
première variante d'un premier mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif de distribution selon la présente invention peut, comme dans cet
exemple, être une pompe 1, comprenant deux ensembles principaux:
- une partie de dosage 7
- une tête de distribution 8, fixée en haut de celle-ci.
La partie de dosage 7 et la tête de distribution 8 forme ensemble une pompe
1. Cette pompe correspond au dispositif de distribution 1.
Les figures 2 et 3 représentent cette pompe montée sur un contenant, ici un
récipient R, rempli d'un liquide L. Il peut s'agir d'un produit cosmétique
et/ou de soin.
Cette pompe 1 et ce récipient R forme ainsi un ensemble de conditionnement du
produit.
La partie de dosage 7 comprend un organe de jonction 10 destiné, comme
on peut le voir en figure 2, à être monté sur le col C du récipient joignant
ainsi la
pompe 1 à ce récipient R.
Selon l'invention, et comme dans cet exemple, l'organe de jonction 10 peut
présenter un fond 19 recouvert par un joint de col 2, monté entre des parois
de
l'extrémité ouverte du récipient R, de manière à assurer l'étanchéité contre
l'organe
de jonction 10 et cette extrémité ouverte.
La partie de dosage 7 comprend un corps de cylindre 6 à l'intérieur duquel
est monté un piston 3.
Selon un principe de l'invention, le piston 3 est monté fixement dans l'organe
de jonction 10, le corps de cylindre 6 étant mobile par coulissement autour de
ce
piston 3, selon un axe de coulissement A. Cet axe de coulissement correspond
ici à
l'axe longitudinal du dispositif de distribution 1.
Selon l'invention, et comme on peut le voir en figure 1, les différents
éléments
de la partie de dosage 7 peuvent être empilés les uns dans les autres selon
l'axe de
coulissement A, dans l'ordre suivant :
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- une première partie 30 du piston 3, ci-après base 30 du piston, montée à
l'intérieur de l'organe de jonction 10.
- une deuxième partie 40 du piston, formant un joint tubulaire 40 et montée
autour de la base 30 du piston,
- un clapet anti-retour d'entrée 5 monté en haut du piston 3, et donc
distinct de
ce dernier,
- une base 60 du corps cylindrique avec une paroi latérale 61 formant un
tube
coulissant agencé autour de l'ensemble des éléments ci-dessus,
- une paire de joints 70 formant avec la base 60 du corps de cylindre ledit
corps
de cylindre 6,
- un ressort à spires 4 monté en compression entre la base 60 du corps de
cylindrique et l'organe de jonction 10, notamment son fond 19, les spires
entourant ici le tube coulissant 61
- l'organe de jonction 10, qui forme un réceptacle à l'intérieur duquel
sont logés
les différents éléments listés ci-dessus.
Selon l'invention, comme dans l'exemple illustré, ces éléments 30, 40, 5, 60,
70, 10 peuvent individuellement être formés d'une seule pièce. La partie de
dosage
7 est donc assez simple.
Selon l'invention, la tête de distribution 8 peut comprendre un bouton
poussoir
80 solidaire du corps de cylindre 6, de manière à entrainer ce dernier vers le
bas, par
poussée manuelle au-dessus de ce bouton poussoir 80.
Ce bouton poussoir 80 comprend d'un côté, soit à l'avant, un orifice de
distribution (non visible en figure 1) par lequel sort le liquide L lors de la
distribution.
Celui-ci est situé à droite en figure 1. De l'autre côté, soit à l'arrière, ce
bouton
poussoir 80 peut, comme ici, être ouvert, donnant ainsi accès à un logement
85.
A l'intérieur de ce logement, les éléments suivants peuvent être empilés dans
cet ordre et selon un axe d'obturation B :
- un réducteur 83 avec un passage traversant selon l'axe d'obturation B,
- une pièce présentant une portion formant un obturateur 90, et à l'arrière
de
cette première portion, une deuxième portion formant une membrane de cuve
96,
- une pièce de renfort 95 interne de l'obturateur 90,
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- ici, un organe de rappel auxiliaire 97,
- une cuve 86 logeant l'organe de rappel auxiliaire 97.
Une coiffe 87 ferme le logement 85 du bouton poussoir 80.
Selon l'invention, comme dans l'exemple illustré, ces éléments logés à
5 l'intérieur du bouton poussoir 80, le bouton poussoir 80 et la coiffe 87
peuvent
individuellement être formés d'une seule pièce. La tête de distribution 8 est
donc
assez simple.
Ces différents éléments vont être détaillés plus précisément ci-après, en
particulier en référence aux figures 2 à 7, qui représentent des coupes
longitudinales
10 de la pompe 1 montée sur le récipient R. Pour des raisons de clarté des
dessins,
toutes les références ne sont pas reportées sur chacune des figures.
La figure 2 illustre la pompe 1 avant la mise en service de celle-ci, c'est-à-
dire avant la phase d'amorçage, qui consiste à purger l'air contenu entre les
espaces
de communication permettant l'acheminement du liquide L jusqu'à l'orifice de
15 distribution 81.
Selon l'invention, l'organe de jonction 10 peut comprendre une partie centrale
agencée de manière plus basse que les portions de fixation au col C, de
manière à
pouvoir dépasser en dessous du col C pour être en contact avec le liquide L.
Le fond 19 présente ainsi en partie centrale, un orifice de passage 20 agencé
20 en vis-à-vis du liquide L. Cet orifice de passage 20 forme l'entrée du
liquide L à
l'intérieur de la pompe 1.
Dans cet exemple, le montage de la pompe est réalisé par clipsage de
l'organe de jonction 10 sur le col C.
L'organe de jonction comprend une jupe 21, ici formée d'une double paroi.
L'extrémité inférieure de la jupe 21 est ouverte et présente sur sa paroi
interne des
ergots de clipsage 22 saillant vers l'intérieur et venant coopérer avec des
ergots de
clipsage 26 du col. Ainsi l'organe de jonction 10 est bloqué sur le col C.
Ici à l'intérieur et à la base du col C, des bords font saillie radialement et
forment une ouverture intermédiaire O.
Le joint de col 2 forme une coupole recouvrant le dessous et le fond de
l'organe de jonction 10, en étant agencé autour de l'orifice de passage 20.
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Selon l'invention, le joint de col 2 peut, comme ici, être surmoulé sur
l'organe
de jonction 10.
Dans cet exemple, la coupole formant le joint de col 2 présente sur une
surface inférieure une lèvre circulaire 23, en appui contre les bords
saillants de
l'ouverture intermédiaire 0, formant ainsi une première zone d'étanchéité au
niveau
de l'extrémité ouverte du récipient R.
La coupole formant le joint de col 2 présente un bord supérieur avec une zone
d'appui étanche 24 contre la paroi interne supérieure du col C, formant ainsi
une
deuxième zone d'étanchéité au niveau de l'extrémité ouverte du récipient R.
La coupole est agencée de manière à ce que le joint de col 2 soit à distance
des parois interne du col C entre ces deux zones d'étanchéité. Ainsi, une zone
sèche
est formée entre ces deux zones d'étanchéité, ce qui favorise la diminution
des
risques de contamination.
Autour de l'orifice de passage 20 est agencée une portion tubulaire 12 qui
s'étend depuis le fond 19 de l'organe de jonction 10 longitudinalement et vers
le haut.
Sur cette portion tubulaire est emmanché le piston 3. Autour de celui-ci, de
ce piston
3, est monté le corps de cylindre 6.
La base 60 du corps de cylindre 6 présente un espace interne délimité en
haut par une paroi sommitale 64. Le tube coulissant 61 s'étend
longitudinalement
vers le bas depuis la paroi sommitale 64 et une extrémité ouverte 74. L'espace
interne
est délimité en bas par une extrémité ouverte 74 et sur les côté par le tube
coulissant
61.
En figure 2, le corps de cylindre 6 est monté au maximum, en position
déployée, libérant ainsi un volume entre la paroi sommitale 64 et le sommet du
piston
3, ce volume formant une chambre de dosage 100. La paroi sommitale 64 forme
ainsi
le sommet de cette chambre de dosage 100.
En figure 3, le corps de cylindre 6 est descendu complètement sur le piston
3 et est en position de fin de course.
Selon l'invention, comme dans cet exemple, le piston 3 peut comprendre un
conduit central 34 menant directement via des passages 37 à des ouvertures 35
donnant dans la chambre de dosage 100. Ces ouvertures forment les entrées de
liquide L dans la chambre de dosage 100, ci-après entrées de dosage 35.
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Le conduit central 34 débouche directement dans la portion tubulaire 12 ; on
a ainsi une communication directe avec le liquide L, qui peut être acheminé
jusqu'aux
entrées de dosage 35.
Ces entrées de dosage 35 sont fermées par le clapet anti-retour d'entrée 5,
qui laisse passer un fluide entrant dans la chambre de dosage 100 mais
l'empêche
d'en sortir par ces entrées de dosage 35.
Le clapet anti-retour d'entrée 5, davantage illustré en figures 9 et 10
présente
une membrane d'entrée 50 agencée en aval de ces entrées de dosage 35 et en vis-
à-vis de celles-ci, de manière à pouvoir les fermer.
Comme on peut le voir en figure de 3 et 8, la paroi sommitale 64 comprend
une gorge annulaire, ci-après gorge sommitale 66, agencée autour d'une zone
centrale 65 de la paroi sommitale 64. Autour de cette gorge sommitale 66 est
agencée
une portion plane formant une zone périphérique 67.
Selon l'invention, la zone centrale 65, la gorge sommitale 66 et la zone
.. périphérique 67 peuvent être arrangées de manière concentrique par rapport
à l'axe
de coulissement A.
Au fond de cette gorge sommitale 66, c'est-à-dire au sommet de la chambre
de dosage en figure 2, est agencé un orifice formant une sortie de dosage 73,
par
laquelle les fluides, le liquide après l'amorçage ou l'air lors de l'amorçage,
peuvent
sortir de la chambre de dosage 100. Dans cet exemple, il n'y a qu'une sortie
de
dosage 73.
Dans le premier mode de réalisation et plus particulièrement dans l'exemple
illustré, le clapet d'entrée 5 comprend une forme au moins partiellement
complémentaire de la paroi sommitale 64. Selon la première variante, cette
complémentarité est sensiblement totale. En revanche, dans la deuxième
variante,
illustrée en figures 16 à 18 et qui sera commentée plus loin, la paroi
sommitale 264
n'est complémentaire que sur les côtés du clapet 5.
Par exemple, comme on peut le voir en figure 9 et 10, le clapet anti-retour
d'entrée 5 comprend une portion centrale 54 dont la surface forme un disque de
même diamètre que la zone centrale 65 de la paroi sommitale 64.
Autour de cette portion centrale 54, est agencée la membrane d'entrée 50.
Cette membrane d'entrée 50 comprend un flanc supérieur 51 et à l'opposé de
celui-
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ci, un flanc inférieur 52, ces deux flancs étant séparés par une tranche 53.
Cette
tranche 53 est circulaire et la membrane d'entrée 50 est agencée de manière à
ce
que cette tranche 53 soit circonscrite dans un cercle agencé
perpendiculairement à
l'axe de coulissement A.
Le flanc supérieur 51 est convexe alors que le flanc inférieur 52 est concave.
Ici, la forme convexe du flanc supérieur 51 est complémentaire de la gorge
sommitale.
Selon l'invention, et comme on peut l'observer en figure 3, la surface
supérieure du clapet d'entrée 5 peut donc être complémentaire de la surface de
la
paroi sommitale 64, notamment, comme ici, recouvrir la majorité de sa surface.
Ici, la membrane d'entrée 50 ne s'étend pas jusqu'à la surface interne du tube
coulissant 61, de manière à recouvrir la paroi sommitale uniquement jusqu'à la
zone
périphérique 67, en position de fin de course.
Le piston 3 peut comprendre une lèvre supérieure 41 agencée sur le bord
périphérique supérieur du piston, comme on peut voir illustrée sur la figure
11.
Une portion du piston 3, ici cette lèvre supérieure 41, peut dépasser tout
autour de la tranche 53, et, comme on peut le voir en figure 3, lorsque le
corps de
cylindre 6 est en position de fin de course, la lèvre supérieure 41 est
agencée pour
recouvrir cette zone périphérique 67 de la paroi sommitale 64.
En position de fin de course, ou position rétractée, la membrane d'entrée 50
vient se loger à l'intérieur de la gorge sommitale 66, son flanc supérieur 51
épousant
le fond de cette gorge sommitale 66. La zone centrale 65 vient exactement
recouvrir
la portion centrale 54. La lèvre supérieure 41 vient épouser la surface de la
zone
périphérique 67. Il s'ensuit que lors de l'amorçage, tout l'air de la chambre
de dosage
100 est chassé, et ce d'autant plus facilement dans le cas où la sortie de
dosage 73
est agencée au fond de cette gorge sommitale 66.
On peut donc utiliser l'intégralité du volume de la chambre de dosage 100
lors de l'amorçage, pour augmenter la pression après la sortie 73 de la
chambre de
dosage 100 et évacuer d'autant plus facilement l'air à l'intérieur de la pompe
1.
A partir du flanc inférieur 52 s'étend vers le bas une protubérance formant un
plot 55 présentant une tête avec des bords plus larges que sa base. Ainsi, le
plot 55
est monté par clipsage sur le piston 3, comme illustré en figures 2 et 3.
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Selon l'invention, notamment comme en figure 12, la base de piston 30 peut
comprendre un manchon 31 qui est emmanché sur la portion tubulaire 12. Selon
une
réalisation de l'invention, la base du piston peut comprendre également une
partie
supérieure plus large que le manchon 31.
Cette partie supérieure peut comprendre une jupette 32 s'étendant vers le
bas autour, à distance et en vis-à-vis est de ce manchon 31, de manière à
former une
gorge annulaire, dans laquelle vient s'emboîter le sommet de la portion
tubulaire 12.
Ici, afin de compléter cette fixation, des épaulements d'emboitement 33 sont
agencés en bas du manchon 31 et viennent se clipser en-dessous d'épaulements
internes complémentaires 75 agencés sur la paroi interne de la portion
tubulaire 12.
Ce manchon 31 peut comprendre comme ici, une fente 38 permettant le
rapprochement des épaulements d'emboitement 33 par déformation du manchon 31.
L'extrémité ouverte de ce manchon 31 est agencée en bas et débouche dans
la portion tubulaire 12, l'intérieur du manchon 31 formant le conduit central
34.
Selon l'invention, comme ici, la partie supérieure de la base du piston 3 peut
comprendre des ergots de clipsage 36, entre lesquels est clipsé le plot 55.
Les
passages 37 et les entrées de dosage 35 sont dans ce cas ménagés entre ces
ergots
de clipsage 36 et le plot 55.
Ces ergots de clipsage 36 peuvent, comme ici, s'étendre radialement vers
l'intérieur sans se rejoindre de manière à laisser la place à l'insertion du
plot 55 du
clapet d'entrée 5. Ainsi le clapet d'entrée 5 est fixé fermement au sommet du
piston
3, avec la membrane d'entrée 50 recouvrant les entrées de dosage 35.
Ainsi, la membrane d'entrée 50 est apte à se déformer vers le haut en laissant
le passage ouvert au liquide L au travers des entrées de dosage 35, lorsqu'une
pression est exercée contre son flanc inférieur 52 ou lorsqu'une une
dépression est
exercée du côté de son flanc supérieur 51. En revanche, lorsqu'une pression
est
exercée dans la chambre de dosage 100, la force s'appliquant ici d'aval en
amont sur
la membrane d'entrée 50 plaquera celle-ci au-dessus des entrées de dosage 35
et
contre le piston 3, de sorte que les entrés de dosage 35 seront fermées. Le
clapet
d'entrée 5 forme donc un clapet anti-retour, permettant au liquide L de passer
vers
l'intérieur de la chambre de dosage 100 mais l'empêchant d'en sortir par ces
entrées
de dosage 35.
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Selon l'invention, afin d'améliorer l'étanchéité entre la paroi latérale 61 du
corps de cylindre et le piston 3, le piston comprend une deuxième partie 40,
qui forme
un joint, ici un joint tubulaire 40, illustré en détails en figures 11. Ce
joint tubulaire 40
est emmanché directement autour de la partie supérieure du piston 3.
5 Ce joint tubulaire 40 comprend deux extrémités ouvertes délimitées ici
respectivement par une lèvre supérieure 41 et une lèvre inférieure 42. Ces
lèvres
dépassent de la partie supérieure en haut et en bas. Cela permet de réaliser
une
double étanchéité contre la paroi interne du tube coulissant 61.
Entre ces lèvres 41, 42, le joint peut comprendre une saillie annulaire 44,
dont
10 le diamètre le plus grand est agencé de manière à être en contact avec
la paroi interne
du tube coulissant 61. Cette saillie annulaire permet d'améliorer le guidage
en
coulissement du corps de cylindre 6.
Entre ces lèvres 41, 42 et cette saillie annulaire 44, le joint tubulaire 40
est à
distance de la paroi interne du tube coulissant 61. Un espace est donc créé
entre les
15 zones d'étanchéité formées par ces lèvres, diminuant le risque d'une
formation d'un
film continu de liquide entre celles-ci.
Comme on peut le voir sur les figures 2 à 7, ainsi qu'en figure 13, le
réceptacle
formé par l'organe de jonction 10 s'étend entre une extrémité ouverte 11 et
son fond
19. L'intérieur du réceptacle est formé par des parois latérales 17 présentant
un
20 épaulement formant une butée de fin de course 18.
La portion tubulaire 12 peut, comme ici, délimiter l'orifice de passage 20.
Un fût 14 est agencé de manière concentrique autour de ce cette portion
tubulaire 12 de manière à former entre cette portion tubulaire 12 et ce fût 14
une
première gorge inférieure 13, à l'intérieur de laquelle coulisse le tube
coulissant 61
25 entre la position de fin de course et la position déployée.
Au sommet de ce fût 14, la paroi interne du fût 14 comprend un décrochement
15 faisant saillie vers l'intérieur. Ce décrochement 15 est en contact avec
l'extérieur
du tube coulissant 61.
Le tube coulissant 61 comprend au niveau de son extrémité ouverte un
renflement 71 qui fait saillie vers l'extérieur, et qui vient en contact avec
le
décrochement 15 en position de fin de course.
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Ici, la paire de joints 70 du corps de cylindre 6 comprend un joint supérieur
72 qui vient entourer une partie de coopération 69 formant la partie
supérieure de la
base 60 du corps de cylindre. Celui-ci assure l'étanchéité entre la partie de
coopération et la tête de distribution 8.
La paire de joint 70 du corps de cylindre 6 comprend un joint formant un
anneau de renflement 71 qui forme ainsi le renflement à l'extrémité du tube
coulissant
61.
Le bas du tube coulissant 61 comprend un décrochement 62 réduisant son
diamètre externe et permettant ainsi de réaliser une portion d'accueil 63 de
l'anneau
de renflement 71.
La paire de joints 70 peut être réalisée en une seule pièce par surmoulage
sur la base 60 du corps de cylindre. Par exemple, une rainure peut être
ménagée
dans le du corps de cylindre 6 pour relier la partie de coopération 69 et la
portion
d'accueil. Comme on peut le voir en figure 1, un cordon d'injection formé dans
cette
rainure relie le joint supérieur 72 et l'anneau de renflement 71.
Selon l'invention, le diamètre du tube coulissant 61 au-dessus de l'anneau de
renflement 71 peut correspondre environ au diamètre interne délimité par le
décrochement 15, de manière à ce qu'en position de fin de course les parois du
fût
14 sont sans contrainte, et de manière à ce que lorsque le ressort 4 rappelle
le corps
de cylindre 6 vers le haut, le tube coulissant 61 coulisse contre le
décrochement 15
sans contrainte sur la plus grande partie du mouvement. Cela facilite ainsi la
remontée du corps de cylindre vers le haut
Lorsque le corps de cylindre 6 se rapproche de sa position déployée comme
illustré en figure 2, l'anneau de renflement 71 entre en contact avec le
décrochement
15 et va progressivement exercer une contrainte sur ceux-ci vers l'extérieur,
renforçant ainsi l'étanchéité.
Ici comme le matériau du renflement annulaire 71 est plus souple que celui
de l'organe de jonction, c'est l'anneau de renflement 71 qui va se comprimer.
On
renforce ainsi l'étanchéité.
De ce fait, on a en position déployée une double étanchéité de part et d'autre
de la paroi du tube coulissant 61 à son extrémité ouverte 74:
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- à l'intérieur, entre la lèvre inférieure 42 et la paroi interne du tube
coulissant
61, et
- à l'extérieur entre le renflement annulaire 71 et le décrochement 15 du
fût 14.
Un espace rempli d'air est créé entre cette double étanchéité, cet espace
donnant dans la première gorge inférieure 13. De ce fait, tout liquide passant
la
première étanchéité tombera au fond de cette première gorge inférieure 13. On
a
ainsi très peu de chances qu'un film de liquide puisse faire la jonction entre
la lèvre
inférieure 42 et l'extérieur de cette première gorge inférieure 13, au-delà du
renflement annulaire 71.
On a ainsi assuré une très bonne étanchéité évitant les contaminations entre
l'intérieur de la chambre de dosage et l'extérieur de celle-ci.
Ceci est d'autant plus efficace dans l'exemple illustré, le volume interne du
réceptacle communiquant avec l'extérieur de la pompe 1, puisque le bas de la
tête
de distribution 8 est monté de manière télescopique dans le réceptacle.
Le ressort 4 à spires est agencé à l'intérieur du réceptacle et autour du fût
14.
Le ressort 4 prend d'un côté appui au fond d'une deuxième gorge inférieure 16,
formée entre le fût 14 et la paroi latérale 16 du réceptacle.
La base du corps de cylindre 60 comprend une collerette 76 plus large que
le tube coulissant 61. Le ressort prend appui de l'autre côté contre cette
collerette 76.
Comme ici, la collerette peut comprendre un ensemble de butée formé par des
nervures radiales 68, contre lesquelles appui le ressort 4.
Dans les deux variantes du premier mode de réalisation, la pompe 1 est
adaptée pour des liquides ne contenant pas de conservateurs et devant par
conséquent être à l'abri de l'air extérieur.
Pour cela, la sortie de dosage 73 est reliée à l'orifice de distribution 81
via
des espaces de communication et un clapet anti-retour de sortie 9 ferme
directement
cet orifice de distribution 81.
Selon les deux variantes du premier mode de réalisation, ces espaces de
communication peuvent comprendre successivement trois conduits intermédiaires
et
.. un espace supérieur 82.
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L'espace supérieur est délimité par le passage au travers du réducteur 83, la
membrane de cuve 96, et le passage dans une paroi avant du bouton poussoir 80
menant à l'orifice de distribution.
Le réducteur 83 peut, comme ici, avoir la forme d'une bague, soit une bague
de réduction 83.
Un premier conduit intermédiaire 84a est formé dans le corps de cylindre et
conduit de la sortie de dosage 73 à un deuxième conduit intermédiaire 84b
aménagé
dans une paroi transversale du bouton poussoir 80.
Le deuxième conduit intermédiaire 84b débouche dans un troisième conduit
intermédiaire 84c formé à l'intérieur du réducteur 83 et débouchant dans
l'espace
supérieur 82.
Dans l'exemple illustré de ce premier mode de réalisation, et dans sa
variante, les termes avant et arrière sont appliqués selon le sens de
déplacement de l'obturateur 90.
Selon les deux variantes du premier mode de réalisation, comme ici, la cuve
hermétique 86 peut être montée, ici par emboîtement, dans le logement 85 du
bouton
poussoir 80, de manière à ce que les bords de la membrane de cuve 96 soient
pincés
entre un épaulement correspondant interne du bouton poussoir 80 et le bord de
la
cuve 86, de manière à ce que la membrane de cuve 96 ferme hermétiquement la
cuve 86.
Cette membrane de cuve 96 est ici solidaire de l'obturateur 90, qui s'étend
axialement vers l'orifice de distribution 81.
Cet obturateur 90 comprend à son extrémité libre un téton 91 agencé de
manière à pouvoir fermer hermétiquement l'orifice de distribution 81.
Ainsi, lorsque un fluide entre à l'intérieur de l'espace supérieur 82 et
exerce
une poussée sur la membrane de cuve 96, cette dernière se déforme vers le fond
89
de la cuve 86, entraînant ainsi le recul de l'obturateur selon l'axe B et le
dégagement
de l'orifice de distribution 81.
L'organe de rappel auxiliaire 97 est en liaison permanente avec la membrane
de cuve 96 et comprend deux étages 92, 93 déformables élastiquement, notamment
avec des raideurs et/ou des géométries différentes.
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Le premier étage 92 entretient une force de rappel permanente de valeur
prédéterminée contre la membrane de cuve 96, et par conséquent sur
l'obturateur
90.
Le second étage 93 est interposé entre le premier étage 92 et le fond 89 de
la cuve 86, et entretient une force de rappel supérieure à celle du premier
étage 92,
n'agissant que lorsque la membrane de cuve 96 est sollicitée.
Les premier et second étages 92, 93 sont ici de géométries différentes.
Par exemple, les premier et second étages 92, 93 peuvent être issus d'un
noyau 94 central.
Le premier étage 92 peut s'étendre radialement autour de celui-ci en formant
une coupelle 98 dont le bord externe est en appui sur la paroi interne de la
cuve 86,
par exemple dans des rainures ou contre des épaulements de cette paroi
interne.
Cette coupelle 98 est en un matériau élastique, et sa zone entre le noyau 94
et le
bord externe forme une articulation élastique.
Le second étage 93 peut s'étendre axialement à partir du même noyau
central 94, en formant une cloche dont le bord externe est en appui sur le
fond 89 de
la cuve 86. Cette cloche 99 est en un matériau élastique, et sa zone entre le
noyau
94 et le bord externe forme une articulation élastique.
D'une part, la cuve 86 étant fermée hermétiquement, il est établi que, lorsque
le dispositif de distribution est au repos, la pression P2 de la cuve 86 est
équivalente
à la pression de l'air ambiant au moment de l'assemblage initial de la pompe
1, c'est-
à-dire équivalente à la pression atmosphérique initiale.
D'autre part, il n'y a pas de reprise d'air dans le contenant R de liquide,
celui-
ci ayant notamment un volume variable. Ainsi, la pression P3 de la chambre de
dosage 100 suit l'évolution de la pression P1de l'environnement autour de la
pompe
1.
De ce fait, dans ce premier exemple de réalisation, ainsi que dans celui de la
deuxième variante, lorsque le bouton poussoir 80 remonte ou lorsque le
dispositif de
distribution 1 est placé dans un environnement à faible pression P1 (P1
inférieure à
la pression atmosphérique initiale), 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 la pression P2 de la cuve qui reste
invariable et donc
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équivalente à la pression atmosphérique initiale, la cuve étant fermée
hermétiquement.
La différence de pression entre la pression P3 de la chambre de dosage et la
pression P2 de la cuve génère un effort sur la membrane de cuve 96, la
déformant
5 vers l'orifice de distribution 81 et renforçant ainsi l'appui sur
l'obturateur 90, et donc
l'étanchéité.
L'organe de rappel auxiliaire 97 peut être 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
10 caractéristiques similaires.
De même, la membrane de cuve 96 et son obturateur 90 peuvent être
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.
15 L'obturateur peut comme ici s'étendre axialement et être creux. Cela
permet
d'y loger comme ici une pièce de renfort 95 dans un matériau plus rigide.
Cette pièce
de renfort 95 s'étend depuis ladite membrane de cuve 96 et est en liaison
mécanique
avec le premier étage 92 de l'organe de rappel auxiliaire 97.
La pièce formant ici la membrane de cuve 96 et son obturateur 90 et la pièce
20 de renfort 95 peuvent être obtenus par injection bi-matière.
La matière composant le bouton poussoir 80, la membrane de cuve 96, le
réducteur 83, le corps de cylindre 6, le clapet anti-retour d'entrée et la
base 30 du
piston 3 peuvent comporter des agents antibactériens.
Selon une réalisation de l'invention, comme dans cet exemple et celui de la
25 deuxième variante, le réducteur 83 peut être placé à l'intérieur du
volume défini entre
la membrane de cuve 96 et les parois internes du logement 85 bouton poussoir
80.
Ce réducteur 83 permet de réaliser la membrane de cuve 96 avec un
diamètre plus grand que le volume disponible autour de l'obturateur 90.
Autrement
dit le logement 85 a une taille permettant d'avoir une taille de membrane de
cuve 96
30 et le réducteur réduit l'espace disponible entre les parois du logement
et l'obturateur
90.
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Ainsi en appuyant sur le bouton poussoir entraînant la remontée liquide L
dans cet espace supérieur 82, plus de pression est exercée sur la membrane de
cuve
96, facilitant ainsi l'ouverture. Cependant, en diminuant le volume libre
autour de
l'obturateur 90, le volume des espaces de communication jusqu'à l'orifice de
distribution 81 est également diminué. Cela augmente davantage la capacité de
purge liée à l'agencement du corps de cylindre 6 et de son piston 3 selon
l'invention.
Dans cet exemple, le bouton poussoir 80 est fixé solidairement par rapport
au corps de cylindre 6 par clipsage de sa collerette 76 à l'intérieur d'une
rainure
appropriée du bouton poussoir 80. C'est également le cas dans la deuxième
variante.
Le fonctionnement de la pompe 1 est maintenant détaillé en référence aux
figures 2 à 7.
En figure 2, le bouton poussoir 80 est en position déployée, de même que le
corps de cylindre 6 solidaire de ce bouton poussoir 80, la paroi sommitale 64
étant à
distance du piston 3.
La chambre de dosage 100 est donc à son volume maximum.
Les conduits formés par la portion tubulaire 12, le conduit central 34 et les
passages 37, ainsi que la chambre de dosage 100 et les différents espaces de
communication 84a, 84b, 84c, 82 sont remplis d'air.
Commence alors l'opération d'amorçage, consistant à purger ces espaces
remplis d'air de l'air qu'ils contiennent.
On exerce alors une pression descendante sur le bouton poussoir 80 par
rapport à l'orientation de la pompe en figure 2. Le corps de cylindre 6 quitte
alors la
position déployée, illustrée en figure 2, vers la position de fin de course,
illustrée en
figure 3, en coulissant le long du piston 3.
Ce faisant la pression augmente dans la chambre de dosage 100, plaquant
ainsi la membrane d'entrée 50 contre les entrées de dosage 35.
L'air est alors comprimé dans l'ensemble des espaces de communication,
notamment dans l'espace supérieur 82, entrainant la déformation vers l'arrière
de la
membrane de cuve 96 et donc le recul de l'obturateur 90 selon l'axe
d'obturation B et
vers l'arrière, dégageant ainsi le téton 91 de l'orifice de distribution 81.
Ce faisant la coupelle 98 et le bol 99 se déforment, le noyau 94 s'écartant de
l'orifice de distribution 81 vers le fond 89 de la cuve 86, les bords de la
coupelle 98 et
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du bol 99 restant en appui fixe contre la paroi interne de la cuve 86. Ainsi
l'air est
expulsé par l'orifice de distribution 81.
Une fois l'air évacué, la pression redevient égale entre l'extérieur de la
pompe
1 et l'intérieur de l'espace supérieur 82 entraînant le rappel de l'obturateur
vers
l'orifice de distribution 81 sous l'effort de retour exercé par la coupelle 98
et le bol 99.
En fin du mouvement de retour de l'obturateur 90, le téton 91 bouche alors
l'orifice de
distribution 81, comme illustré en figure 4.
En figure 4, l'air a été expulsé et la pompe est hermétiquement fermée.
Lors de cette descente du corps de cylindre 6, le ressort 4 s'est comprimé
contre le fond 19 de l'organe de jonction 10, en étant guidé le long du fût
14.
Lorsque le bouton poussoir 80 est relâché, le ressort 4 rappelle le corps de
cylindre vers le haut et entraîne donc le bouton poussoir 80 vers le haut.
De ce fait, la paroi sommitale 64, qui était venue en contact complémentaire
avec la membrane d'entrée 50 et la lèvre supérieur 41, s'écarte du piston
augmentant
petit à petit le volume de la chambre de dosage 100. Une dépression est ainsi
créée,
entraînant l'exercice d'une force sur la membrane d'entrée 50, qui se déforme
alors
vers la paroi sommitale 64, de sorte que sa tranche 53 s'écarte du piston 3,
la
concavité du flanc supérieur 51 et la convexité du flanc inférieur 52
diminuant. Ainsi,
la membrane d'entrée 50 dégage les entrées de dosage 35, ce qui entraine
l'aspiration de l'air dans l'ensemble des communications menant jusqu'au
liquide L.
Ce dernier est ainsi également aspiré et remonte dans la paroi tubulaire 12,
puis dans
le conduit central 34, puis dans les passages 37, passe par les entrées de
dosage
35, et commence à remplir la chambre de dosage 100.
Par ailleurs, cette dépression sollicite une déformation de la membrane de
cuve 96 vers l'orifice de distribution 81, et donc appuie davantage
l'obturateur 90 dans
ce dernier. On renforce donc d'autant l'amorçage. Ceci est d'autant plus
efficace que
l'étanchéité du clapet d'entrée 5 est améliorée.
Dans un premier temps, c'est l'équivalent du volume de la chambre de
dosage 100 en liquide L qui va remonter dans les conduits menant de l'orifice
de
passage 20 jusqu'à aux entrées de dosage 35. Après la première aspiration, une
fois
le corps de cylindre 6 étant revenu en position déployée, la chambre de dosage
100
ne sera donc pas complètement remplie, comme on peut le voir en figure 5.
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Au moins une autre pression descendante est ici nécessaire pour purger
complètement l'air. Ce nombre de pression descendante n'est pas limitatif.
Lorsque le corps de cylindre 6 descend à nouveau sur le piston 3, il entraîne
la compression de l'air restant dans la chambre de dosage 100 et dans les
différents
espaces de communication 84a, 84b, 84c, 82, ce qui entraîne à nouveau
l'ouverture
de l'orifice de distribution 81 par recul de obturateur 90.
L'air est d'abord évacué. Puis le piston continuant de se rapprocher de la
paroi sommitale 64, le liquide L présent dans la chambre de dosage 100 atteint
la
paroi sommitale 64, passe au travers de l'entrée par la sortie de dosage 73,
remonte
le long des conduits intermédiaires 84a, 84b, 84c, puis rempli l'espace
supérieur 82
autour de l'obturateur et atteint l'orifice de distribution 81. L'air a ainsi
été totalement
expulsé.
Si comme ici il reste encore une longueur de course pour le corps de cylindre
6, le liquide va commencer à s'écouler, jusqu'à ce que le corps de cylindre 6
arrive
en position de fin de course, comme en figure 6.
En figure 6, l'air a donc été complètement purgé et du liquide L remplit
l'ensemble des espaces de communication 84a, 84b, 84c, 82 entre l'orifice de
distribution 81 et la sortie de dosage 73, ainsi que l'ensemble des passages
menant
des entrées de dosage 35 jusqu'au récipient R. L'amorçage est terminé.
En fin de course, le liquide L n'appuie plus sur la membrane de cuve 96, qui
comme précédemment est rappelée vers l'avant par l'organe de rappel auxiliaire
97,
entrainant à nouveau la fermeture de l'orifice de distribution 81, comme
illustré en
figure 7.
Ultérieurement et de manière non représentée lorsque la pression sur le
bouton poussoir 80 cesse, le ressort 4 rappelle à nouveau le corps de cylindre
6 vers
le haut, entraînant l'aspiration du liquide L dans la chambre de dosage 100,
jusqu'à
la remplir complètement. La pompe 1 étant amorcée, chaque pression entraînera
une
distribution d'un volume de liquide L égal au volume de la chambre de dosage
100.
Les figures 16 à 18 illustrent donc une deuxième variante similaire à la
première variante du premier mode de réalisation. Une description complète de
ces
figures 16 à 18 n'est donc pas reprise. Les caractéristiques de l'exemple de
la
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première variante précédemment décrites sont donc applicables à l'exemple de
la
deuxième variante, sauf mention contraire ci-après.
Notamment, le bouton poussoir 80, le clapet anti-retour de sortie, avec son
obturateur 90 à cuve 96 hermétique, et le clapet anti-retour d'entrée 5 sont
identiques
entre la variante des figures 1 à 13 et celle des figures 16 à 18. Les mêmes
références
sont donc reprises pour ces éléments.
Dans ces deux variantes, comme on peut le voir en figures 11 et 17, le piston
3, 203, est donc en deux parties, respectivement 30 et 40 et 230 et 240.
Le joint tubulaire 40, 240 présente une portion avec une surface évasée 45,
245 vers le haut, ici formée en haut de la lèvre supérieure 41, 241. Cela
permet
d'assurer le serrage étanche des bords de coupelle 53 contre cette surface
évasée
45, 245. Cela renforce l'étanchéité résultant de la précontrainte du clapet
d'entrée 5
contre le piston 3, 203. Ce serrage précontraint est visible notamment en
figure 2,
pour la première variante, et en figure 18, pour la deuxième variante. On
optimise
ainsi l'étanchéité du clapet d'entrée 5 et donc l'amorçage.
Par ailleurs, cette surface évasée 45, 245 avec ce clapet d'entrée 5 en
coupelle, permet de réaliser plus facilement un serrage étanche autour des
entrées
de dosage 35, 235, formées entre les ergots de clipsage 36, 236.
Afin de renforcer, l'efficacité du clapet d'entrée 5, les ergots de clipsage
36 et
236 sont pourvus d'une portion supérieure convexe 36a, 236a, ici formée par un
renflement arrondi, dont la convexité est agencée en vis-à-vis de la concavité
de la
forme concave de la membrane 50. Ainsi, comme on peut le voir notamment en
figures 2, 3, 16 et 18, le dessus de cette forme convexe vient épouser le
dessous de
la membrane 50 du clapet 5. Cela lui permet de conserver sa forme lors de la
compression et améliore étanchéité, amorçage et précision du dosage.
Dans cette deuxième variante de réalisation, contrairement à la première, la
longueur h2 du joint 240 est supérieure à la course hl du piston 203. De ce
fait,
lorsque le corps de cylindre 206 est en position rétractée, contre le piston
203, à
savoir en position de fin de course, la lèvre inférieure 242 du joint
tubulaire 240 est
en dessous de la position basse L du haut de la lèvre supérieure 241, à savoir
la
position que cette lèvre-ci 241 a en position déployée. Comme lors de
l'utilisation, le
produit ne vient en contact que des parties des parois de la chambre de dosage
300
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au-dessus de cette position basse L, qui correspondent à une zone de contact
z1
avec le produit dosé, il s'ensuit que cette lèvre inférieure 242 ne vient
jamais à
l'intérieur de cette zone de contact z1 . Ainsi, dans le cas où un film de
produit se
formerait entre le joint tubulaire 240 et les parois du tube coulissant 261,
celui-ci n'est
5 pas chassé vers le bas par la lèvre inférieure 242 et reste prisonnier
entre la saillie
annulaire 244 et la lèvre inférieure 242. On ajoute ainsi un obstacle de plus
aux fuites
de produit, notamment vers la première gorge inférieure 213. On améliore ainsi
l'hygiène du dispositif 201.
L'organe de liaison 210 forme également dans cette deuxième variante un
10 réceptacle recevant le bouton poussoir 80 et le ressort 4 via son
extrémité ouverte
211. Cependant son fond 219 est différent en ce qu'il est prolongé vers le bas
par
rapport à la première variante. En effet, pour réaliser le joint tubulaire 241
avec une
longueur h2 supérieure, la portion tubulaire 212, le fût 214 et la première
gorge
inférieure 213 formée entre eux, sont prolongés vers le bas, de manière à ce
que la
15 hauteur h3 entre le bas de la lèvre inférieure 242, en position
déployée, et le fond de
cette première gorge inférieure 213 soit supérieure à la course hl du corps de
cylindre
206.
Les mêmes moyens supplémentaires d'étanchéité 215, 271 peuvent être
ajoutés en haut de cette première gorge inférieure 213, ici sur l'extérieur du
bas du
20 tube coulissant 261.
Ici, la paroi sommitale 264 a été simplifiée. Elle a la forme d'un dôme, avec
la sortie de dosage 273 agencée dans sa portion arrondie périphérique 264'.
Cette
dernière est de forme complémentaire aux côtés latéraux externes de la forme
concave de la membrane 50, de sorte que ces côtés latéraux externes épousent
la
25 portion arrondie périphérique 264' et obturent au plus proche la sortie
de dosage 273.
Par ailleurs, un tube 310 rapporté est monté dans l'orifice de passage 220
situé au fond 219 de l'organe de liaison 210. Cet orifice de passage est
destiné à
communiquer avec l'ouverture intermédiaire 0 du récipient R, de sorte que
l'extrémité
inférieure du tube 310 forme l'entrée E' du produit dans le dispositif de
distribution
30 201.
Le tube 310 peut, comme ici, présenter une section interne 312 d'un diamètre
inférieur d'au moins 20% à celui de l'orifice de passage 220.
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Notamment, ici le tube est emmanché dans le conduit interne de la portion
tubulaire 212, au travers de l'orifice de passage 220, notamment jusqu'à
proximité de
l'ouverture inférieure 238 du conduit central 234 du piston 203, qui, lui, est
clipsé dans
le conduit interne de la portion tubulaire 212.
Le tube 310 se prolonge en dessous de l'orifice de passage 220.
Comme la pompe a uniquement deux clapets 5, 9 et que le clapet de sortie
9 communique directement avec la chambre de dosage 300, la dépression créée
dans cette dernière lors de la remontée du bouton poussoir 80 renforce la
fermeture
du clapet de sortie 9 et permet ici au téton de l'obturateur 90 de rentrer
dans le trou
de distribution 81 pour avoir une étanchéité optimale.
Sans le tube rapporté 310, cette dépression peut être insuffisante pour les
produits fluides, tels que l'eau, pour assurer une étanchaité optimale. En
rajoutant le
tube rapporté 310 de plus petite section 312, on apporte une perte de charge
supplémentaire et renforce la fermeture du clapet de sortie 9.
A noter que cela permet d'augmenter cette dépression en conservant le
clapet d'entrée souple 5, qui permet un meilleur amorçage de la pompe avec
l'air.
Des études comparatives sur le fonctionnement de ce tube rapporté 310 ont
été réalisées.
Une section de 3 millimètres (mm) de ce tube rapporté 310 apporte une
dépression supplémentaire au niveau de la chambre de dose de:
- 85 milli bars (mbar) avec une crème visqueuse
- 18 mbar avec une crème fluide
- 1.7 mbar avec de l'eau
Une section de 1 mm de ce tube rapporté 310 apporte une dépression au
niveau de la chambre de dose de:
- 511 mbar avec une crème visqueuse
- 108 mbar avec une crème fluide
- 10 mbar avec de l'eau
Pour les produits fluides tel que l'eau, à partir de 8 mbar de dépression au
.. niveau du tube rapporté on referme le clapet de sortie 9 de manière
optimale,
diminuant ainsi fortement le risque de rétro contamination bactérienne.
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Ainsi en choisissant une section 312 appropriée du tube rapporté 310, ce
dernier fonctionne en association avec le clapet d'entrée 5 pour générer une
perte de
charge suffisante dans la chambre de dose 300, pour tous les liquides aussi
fluides
que l'eau et jusqu'aux produits très visqueux, pour optimiser la fermeture de
l'orifice
de distribution 81 sans pénaliser l'amorçage avec l'air, qui est critique pour
une
pompe avec une très petite dose et une fermeture d'extrémité étanche aux
bactéries.
Selon un deuxième mode de réalisation, dont un exemple est illustré en
figures 14 et 15, le dispositif de distribution 101 comprend une partie de
dosage 107
en partie identique à celle du premier mode de réalisation. Cependant, la tête
de
distribution 108 est différente.
Dans ce deuxième mode de réalisation, un simple clapet anti-retour de sortie
109 est monté à la sortie de la chambre de dosage 200, à distance de l'orifice
de
distribution 181.
Ce deuxième mode de réalisation à l'avantage d'être plus simple. Ce
.. deuxième mode de réalisation sera préférentiellement utilisé avec des
liquides ou des
crèmes comprenant des conservateurs.
Comme dans le premier exemple illustré, la partie de dosage 107 et la tête
de distribution 108 forment donc également ensemble une pompe 101,
correspondant au dispositif de distribution 101.
En figure 15, cette pompe 101 est montée sur un contenant, ici un récipient
R, destiné à être rempli d'un liquide, formant ainsi un ensemble de
conditionnement
de ce liquide.
Les éléments identiques à ceux de l'exemple illustré du premier exemple de
réalisation ne seront donc pas systématiquement repris. Hormis les différences
qui
.. seront évoquées, les caractéristiques détaillées de l'exemple illustré aux
figures 1 à
13 s'appliquent donc à l'exemple illustré en figures 14 à 15 de ce deuxième
mode de
réalisation.
La partie de dosage 107 comprend ici un joint de col 102, un organe de
jonction 110, un ressort à spires 104 quasiment identiques à ceux du premier
exemple
de réalisation et agencés ensemble de la même manière, comme on peut le voir
en
figure 15.
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La partie de dosage 107 comprend également un corps de cylindre 106 à
l'intérieur duquel est monté un piston 103.
Selon un principe de l'invention, comme dans le premier mode de réalisation,
le piston 103 est monté fixement dans l'organe de jonction 110, le corps de
cylindre
106 étant mobile par coulissement autour de ce piston 103, selon un axe de
coulissement A'. Cet axe de coulissement correspond ici à l'axe longitudinal
du
dispositif de distribution 101.
Le piston 103 est proche de celui du premier exemple de réalisation.
En revanche, si de la même manière que dans l'exemple du premier mode
de réalisation, la base de piston 130 comprend un manchon 131 emmanché sur la
portion tubulaire 112 de l'organe de jonction 110 et une partie supérieure
plus large
que le manchon 131, cette base de piston 130 est en revanche dépourvue d'une
jupette. De plus, elle est pourvue de nervures 132 agencées sur le pourtour de
la
partie supérieure de cette base de piston 130.
Dans ce deuxième exemple, le joint tubulaire 140 diffère de celui 40 de la
première variante du premier exemple en ce qu'il comprend des nervures sur sa
surface interne coopérant avec les nervures 132 de la base de piston 130. Cela
permet de renforcer l'emmanchement du joint tubulaire 140 sur cette base de
piston
130. Ces nervures sont présentes sur la deuxième variante du premier mode de
réalisation illustré en figures 16 à 18.
Pour le reste, la surface externe du joint tubulaire 140 est identique à celle
du
premier exemple de réalisation, notamment comme illustrée en figure 11, et les
mêmes caractéristiques correspondantes s'appliquent ici.
Par ailleurs, la base de piston 130 comprend également une première série
d'ergots de clipsage 136 de forme similaire à ceux 36 du piston 30 du premier
exemple de réalisation, et grâce auquel se fixe, comme dans le premier
exemple, un
premier clapet anti-retour d'entrée 105. Ce clapet 105 est ici d'une forme
identique à
celle du clapet anti-retour d'entrée 5 du premier mode de réalisation.
Autrement dit, l'aspiration de fluide depuis le récipient R se fait de la même
manière que dans le premier mode de réalisation, notamment quant au
coulissement
du corps de cylindre 106 autour du piston 103 de la position de fin de course
à la
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position déployée, et quant à l'ouverture de l'entrée de dosage 135 par la
déformation
du clapet anti-retour d'entrée 105.
C'est également le cas pour le refoulement du fluide quant à son mouvement
depuis la position déployée vers la position de fin de course.
Dans le deuxième mode de réalisation, comme illustré, on peut donc
retrouver des avantages commun avec le premier mode de réalisation, et
notamment ceux liés:
- au coulissement du corps de cylindre 106 par rapport au piston fixe 103,
- à la double étanchéité entre les lèvres du joint tubulaire 140,
- à la coopération en serrage étanche de la surface évasée 145 avec le bord de
coupelle 53,
- à la double étanchéité créée d'une part entre le bas du corps de cylindre
106
et la portion tubulaire 112, et d'autre part, entre le bas du corps de
cylindre 106 et le
fût 114 porté, cette portion tubulaire 112 et ce fût étant portés par le fond
de l'organe
de jonction 110.
En revanche dans le deuxième mode de réalisation, l'agencement au niveau
de la sortie 173 de la chambre de dosage 200 diffère du premier mode de
réalisation,
comme on peut le voir dans l'exemple illustré.
En effet, un deuxième clapet anti-retour, ci-après clapet anti-retour de
sortie
109, est fixé au-dessus du corps de cylindre 106, de manière à permettre
l'ouverture
et la fermeture de la sortie de la chambre de dosage 200, ci-après sortie de
dosage
173.
Selon ce deuxième mode de réalisation, comme dans l'exemple illustré, le
sommet 164 de la chambre de dosage 200 peut être formé par une deuxième série
d'ergots de clipsage 139 de forme similaire à ceux 136 du piston 103 qui
permettent
la fixation du clapet anti-retour d'entrée 105.
Ici, ce sommet forme également le sommet du corps de cylindre 106.
Dans cet exemple, plusieurs sorties de dosage 173 sont ménagées entre
certains ou l'ensemble des ergots de clipsage de cette deuxième série 139.
Ces sorties de dosage 173 sont fermées par le clapet anti-retour de sortie
109, qui laisse passer un fluide sortant de la chambre de dosage 200 mais
l'empêche
d'y entrer par ces sorties de dosage 173.
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Ce clapet anti-retour de sortie 109 peut être formé de manière similaire au
clapet anti-retour d'entrée 105, notamment avec une portion centrale et une
membrane agencée autour de cette portion centrale, ci-après membrane de
sortie.
Dans l'exemple illustré, les clapets anti-retour 105 et 109 sont identiques et
5 interchangeables. Le fait d'avoir ici des clapets anti-retour identiques
permet une
standardisation de ces pièces.
Cependant de manière non représentée, dans le deuxième mode de
réalisation, ce clapet anti-retour de sortie n'est pas forcément de forme
identique à
celui du clapet anti-retour d'entrée. Il peut également être de forme
identique mais
10 dans des proportions différentes.
Dans cet exemple, ces clapets anti-retour 105 et 109 sont identiques au
clapet anti-retour d'entrée 5 du premier mode de réalisation. On pourra se
référencer
pour cela aux figures 9 et 10, pour ces clapets 105 et 109. Les références des
figures
9 et 10 sont ci-après reprises pour les détails des caractéristiques des
clapets anti-
15 retour 105 et 109.
Ainsi, la membrane de sortie 50 est apte à se déformer vers le haut en
laissant le passage ouvert au liquide au travers des sorties de dosage 173,
lorsqu'une
pression est exercée dans la chambre de dosage 200 contre son flanc inférieur
52.
En revanche, lorsque la pression est négative dans la chambre de dosage 200,
la
20 force s'appliquant ici d'aval en amont sur la membrane 50 du clapet anti-
retour de
sortie 109 plaquera celle-ci au-dessus des sorties de dosage 173 et contre le
sommet
du corps de cylindre 106, de sorte que les sorties de dosage 173 seront
fermées.
Les ergots de la deuxième série d'ergots de clippage 139 surplombent ici la
chambre de dosage 200. Leur dessous forme une surface inférieure 139'.
25 Selon une possibilité non représentée, cette surface inférieure 139'
peut
présenter une forme complémentaire au flanc supérieur 51 du clapet anti-retour
de
sortie 109. Cela permet de recouvrir cette surface inférieure 139', donc une
partie du
sommet de la chambre de dosage, avec la membrane 50 du clapet anti-retour de
sortie 109. On diminue ainsi les volumes morts au sommet de la chambre de
dosage
30 .. 200.
Ici le corps de cylindre 106 comprend comme dans le premier mode de
réalisation :
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- une base de corps de cylindre 160,
- un renflement annulaire 171 monté en bas de la base de corps de cylindre
160, pour renforcer son étanchéité en fin de course avec le fût 114,
- un joint supérieur 172 monté en haut de la base de corps de cylindre 160,
pour
assurer l'étanchéité entre le corps de cylindre 106 et le poussoir 180.
Ce renflement annulaire 171 et ce joint supérieur 172 peuvent être obtenus
avec le même matériau et/ou peuvent être obtenus ensembles au cours de la même
opération d'injection. Cette dernière peut être réalisée de la même manière
que dans
le premier exemple de réalisation.
Selon le deuxième mode de réalisation, comme dans cet exemple, le joint
supérieur 172 peut comprendre une ouverture centrale délimitée par une surface
évasée 172', notamment conique, cette ouverture s'élargissant d'amont en aval.
Le
deuxième clapet anti-retour 109 peut être monté de manière à ce que la tranche
53
de sa membrane 50 soit en appui au-dessus et contre cette surface évasée 172',
en
position de repos et lors de l'aspiration du fluide depuis l'orifice de
passage 120 de
l'organe de jonction 110.
L'organe de jonction 110 est ici monté sur le col C du récipient R, son
ouverture intermédiaire 0 en communication d'un côté avec l'intérieur du
récipient R
et de l'autre avec l'orifice de passage 120.
Selon le deuxième mode de réalisation, il n'est pas nécessaire d'ajouter un
autre clapet anti-retour entre la sortie de dosage 173 et l'orifice de
distribution 181.
La tête de distribution 108 est ici plus simple.
Cette tête 108 comprend un bouton poussoir 180, dans lequel est fixement
emboîtée la base de corps de cylindre 160, de manière à actionner le corps de
cylindre 106 vers le bas et à réaliser ainsi le refoulement du fluide, tout en
comprimant
le ressort 104 vers le bas. Au relâchement de la pression, le ressort 104
rappelle le
bouton poussoir 180 vers le haut et donc le corps de cylindre 106, entrainant
l'aspiration du fluide dans la chambre de dosage 200.
Les sorties de dosage 173 peuvent comme ici être reliées à l'orifice de
distribution 181 du bouton poussoir 180 via un unique conduit 184, débouchant
dans
un espace supérieur 182, dans lequel débouche directement les sorties de
dosage
173 quand elles sont ouvertes.
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Un réducteur 183 peut être agencé dans cet espace supérieur 182 pour
réduire les volumes morts.
Dans ces exemples illustrés, le clapet anti-retour d'entrée 5 du premier mode
de réalisation et le clapet anti-retour d'entrée 105 et le clapet anti-retour
de sortie 109
du deuxième mode de réalisation sont moulés dans une matière souple, notamment
un TPE, avec une dureté shore A comprise entre 30 et 90. Par ailleurs dans ces
exemples, la membrane 50 de ces clapets 5, 105, 109 a une épaisseur comprise
entre 0,15 et 0,3 mm.
