Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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WO 2011/070112
PCT/EP2010/069278
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Dispositif d'éjection pour éjecter de faibles doses
L'invention concerne un dispositif d'éjection d'un produit liquide ou
pâteux.
Un dispositif classique et très simple d'éjection d'un produit, utilisé
notamment dans les domaines médicaux ou dentaires, se présente sous
la forme d'une seringue rectiligne sensiblement cylindrique comprenant
une cartouche antérieure contenant le produit à éjecter et un piston
arrière cylindrique et rectiligne, mobile en translation au sein de la
cartouche. Un opérateur pousse simplement le piston qui coulisse à
l'intérieur de la cartouche en éjectant le produit par l'extrémité avant de la
cartouche, sur laquelle est montée une aiguille. La fabrication d'une telle
seringue répond à des exigences importantes d'hygiène et stérilité,
notamment pour ce qui concerne l'intégration du produit dans la
cartouche. Un inconvénient de cette solution provient du fait qu'il est
difficile de manipuler une telle seringue car la poussée du piston est peu
conviviale, et rend impossible le contrôle de l'éjection d'une dose précise,
et avec une vitesse maîtrisée. Cet inconvénient la rend inadaptée à
certains domaines comme la chirurgie esthétique qui exige l'éjection de
faibles doses avec une grande précision et l'utilisation de produits parfois
denses, voire même pâteux, comme l'acide hyaluronique, nécessitant
une force d'éjection importante.
Le document W02008/107813 propose un dispositif d'éjection présentant
une construction plus simple, aisément démontable et nettoyable. Ce
dispositif comprend un corps, une partie destinée à contenir le produit et
munie d'un orifice pour l'éjection du produit, un cylindre de poussée muni
de dents de type crémaillère, se déplaçant dans un alésage du corps et
faisant varier le volume de la partie destinée à contenir le produit et un
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mécanisme de déplacement du cylindre de poussée lié au corps,
comprenant un levier articulé démontable, agissant sur les dents du
cylindre de poussée par le biais d'un cliquet lié au levier. Cette solution
présente l'avantage d'une grande simplicité et d'une meilleure maîtrise
de la dose éjectée. Une telle dose minimale éjectée correspond à la
distance séparant deux dents du cylindre de poussée. Une telle
construction atteint des limites lorsque des doses très faibles sont
nécessaires. En effet, un cylindre de poussée selon cette construction ne
peut en général pas comprendre plus d'une cinquantaine de dents sur la
longueur de poussée utilisée, ce qui s'avère insuffisant, notamment dans
le domaine de la chirurgie esthétique, ainsi que pour certaines
applications dentaires. D'autre part, l'augmentation du nombre de dents
nécessite la réduction de leur dimension, ce qui induit leur moins bonne
accroche et une baisse de la fiabilité du dispositif d'éjection.
Ainsi, un objet général de l'invention est de proposer une solution
d'éjection d'un produit liquide ou pâteux palliant aux inconvénients des
solutions existantes.
Plus précisément, un premier objet de l'invention est de proposer une
solution d'éjection d'un produit liquide ou pâteux permettant de contrôler
avec une grande précision la dose éjectée.
Un second objet de l'invention est de proposer une solution d'éjection
d'un produit liquide ou pâteux offrant un degré d'hygiène maximal.
Un troisième objet de l'invention est de proposer une solution d'éjection
d'un produit liquide ou pâteux simple et peu coûteux.
A cet effet, l'invention repose sur un dispositif d'éjection d'un produit
liquide ou pâteux, comprenant un corps (2) présentant un logement (11)
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pour recevoir un produit à éjecter, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une tige filetée (3) mobile en translation de sorte de venir agir sur le
produit à éjecter, présentant une forme cylindrique dont une partie (37)
est tronquée pour empêcher sa rotation, par coopération avec un alésage
de forme correspondante du corps (2).
- un boulon (5) monté en coopération avec la tige filetée (3) pour induire
son déplacement en translation,
- un levier (1) agissant sur le boulon (5) par un moyen de commande
pour induire sa mise en rotation, et
- un dispositif anti-retour comprenant une lame élastique (41) liée au
corps du dispositif et en coopération avec le boulon (5) pour former un
dispositif anti-retour du boulon (5) empêchant sa rotation inverse au
moment d'un relâchement du levier (1), une extrémité (15) de la tige
filetée (3) étant apte à une coopération avec un piston de poussée (16)
du produit à éjecter.
Le moyen de commande peut comprendre un cliquet lié au levier.
Le levier peut être monté en rotation ou flexion autour d'un axe disposé
dans sa partie arrière. Cet axe peut de plus se trouver à son extrémité
arrière et comprendre un moyen de fixation amovible de cet axe sur le
corps du dispositif d'éjection.
Le levier et le cliquet peuvent former un même composant plastique
moulé.
Le boulon peut comprendre des dents ou des lumières coopérant
directement ou indirectement avec le cliquet, ces dents ou lumières étant
disposées sur sa surface périphérique extérieure, le profil des dents
s'étendant dans un plan transverse vertical et/ou dans un plan
longitudinal vertical.
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,
3a
Le cliquet peut se présenter sous la forme d'une tige liée au levier sur
une première extrémité, formant une tige mobile élastiquement ou non, et
peut comprendre une seconde extrémité apte à coopérer avec des dents
d'une crémaillère, comprenant une terminaison rectangulaire et/ou une
ou plusieurs dents vers cette seconde extrémité, ou une seconde
extrémité comprenant une partie arrondie apte à coopérer avec une
lumière.
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Le dispositif d'éjection peut comprendre une crémaillère montée en
rotation autour de la tige filetée et comprenant plusieurs dents disposées
sur sa surface périphérique extérieure dont le profil s'étend dans un plan
transverse vertical pour coopérer avec le cliquet, et comprenant au moins
une dent orientée dans une direction longitudinale pour coopérer avec le
boulon de sorte de l'entraîner en rotation lors de l'actionnement du levier.
Les dents du boulon ou de la crémaillère peuvent présenter un profil en
pointe et être dissymétriques ou présenter un profil symétrique
rectangulaire, conique ou trapézoïdal.
Le moyen de commande du boulon peut comprendre un ou plusieurs
engrenages intermédiaires permettant de démultiplier la transmission de
la vitesse de rotation au boulon.
Le boulon peut comprendre une alternance de lumières inclinées et de
lumières longitudinales aménagées sur sa surface cylindrique extérieure.
Le dispositif d'éjection peut comprendre un cliquet lié au levier dont une
extrémité coopère avec les lumières du boulon et/ou comprendre un
élément d'actionnement à son extrémité comprenant plusieurs éléments
de coopération coopérant avec les lumières du boulon, pour induire la
rotation du boulon lors de l'actionnement du levier.
Le dispositif d'éjection peut de plus comprendre un dispositif anti-retour
comprenant une lame élastique ou une ou plusieurs dents liée(s) au
corps du dispositif et en coopération avec le boulon pour former un
dispositif anti-retour du boulon empêchant sa rotation inverse au moment
du relâchement du levier.
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Le dispositif anti-retour peut comprendre un composant cylindrique
aménagé au niveau de l'alésage dans lequel se déplace la tige filetée,
comprenant des dents s'étendant dans une direction longitudinale sur
une de ses extrémités, qui viennent coopérer avec au moins une dent
5 complémentaire s'étendant dans la direction longitudinale du boulon.
Le dispositif d'éjection peut comprendre un moyen d'émission d'un clic
sonore lors de l'éjection d'une dose minimale par l'actionnement du
levier.
Le dispositif d'éjection peut comprendre un corps comprenant une partie
antérieure intégrant le produit à éjecter et une partie arrière distincte
intégrant le boulon.
Enfin, il peut comprendre au moins un porte-outil disposé dans la partie
antérieure du corps du dispositif d'éjection et/ou un porte-outil disposé
dans la partie antérieure du corps du dispositif d'éjection et un moyen de
verrouillage de type Luerlok du porte-outil sur le dispositif d'éjection.
Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la
présente invention seront exposés en détail dans la description suivante
de modes d'exécution particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec
les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue partielle en perspective d'un dispositif
d'éjection selon un premier mode d'exécution de l'invention.
La figure 2 représente une vue partielle depuis l'avant du dispositif
d'éjection selon le premier mode d'exécution de l'invention.
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La figure 3 représente une vue partielle en perspective d'un dispositif
d'éjection selon une première variante du premier mode d'exécution de
l'invention.
La figure 4 représente une vue partielle depuis l'avant du dispositif
d'éjection selon la première variante du premier mode d'exécution de
l'invention.
La figure 5 représente une vue en perspective depuis un premier côté du
mécanisme du dispositif d'éjection selon la première variante du premier
mode d'exécution de l'invention.
La figure 6 représente une vue en perspective depuis le second côté du
mécanisme du dispositif d'éjection selon la première variante du premier
mode d'exécution de l'invention.
La figure 7 représente une vue partielle en perspective d'un dispositif
d'éjection selon une seconde variante du premier mode d'exécution de
l'invention.
La figure 8 représente une vue en perspective depuis un premier côté du
mécanisme du dispositif d'éjection selon la seconde variante du premier
mode d'exécution de l'invention.
La figure 9 représente une vue en perspective depuis le second côté du
mécanisme du dispositif d'éjection selon la seconde variante du premier
mode d'exécution de l'invention.
La figure 10 représente une vue partielle en perspective d'un dispositif
d'éjection selon un second mode d'exécution de l'invention.
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La figure 11 représente une vue de côté du mécanisme du dispositif
d'éjection selon le second mode d'exécution de l'invention.
La figure 12 représente une vue en perspective depuis un premier côté
du mécanisme du dispositif d'éjection selon le second mode d'exécution
de l'invention.
La figure 13 représente une vue en perspective depuis le second côté du
mécanisme du dispositif d'éjection selon le second mode d'exécution de
l'invention.
La figure 14 représente une vue en perspective du mécanisme de
poussée d'un dispositif d'éjection selon un troisième mode d'exécution de
l'invention.
La figure 15 représente une vue en perspective du mécanisme de
poussée d'un dispositif d'éjection selon une première variante du
troisième mode d'exécution de l'invention.
La figure 16 représente une vue en perspective du mécanisme de
poussée d'un dispositif d'éjection selon une seconde variante du
troisième mode d'exécution de l'invention.
La figure 17 représente une vue en perspective du mécanisme de
poussée d'un dispositif d'éjection selon un quatrième mode d'exécution
de l'invention.
La figure 18 représente une vue de côté en coupe du quatrième mode
d'exécution de l'invention.
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La figure 19 représente une vue en perspective du mécanisme de
poussée d'un dispositif d'éjection selon une variante du quatrième mode
d'exécution de l'invention.
La figure 20 représente une vue partielle en perspective d'un dispositif
d'éjection selon l'invention comprenant un premier mode de réalisation
d'un dispositif anti-retour.
La figure 21 représente une vue en perspective agrandie de détails de ce
dispositif anti-retour.
La figure 22 représente une vue en perspective du mécanisme de
poussée d'un dispositif d'éjection selon l'invention comprenant un second
mode de réalisation d'un dispositif anti-retour.
La figure 23 représente une vue partielle en perspective arrière du
dispositif d'éjection selon l'invention comprenant le second mode de
réalisation d'un dispositif anti-retour.
La figure 24 représente une vue en perspective agrandie de détails de ce
dispositif anti-retour.
La figure 25 représente une vue partielle de côté du dispositif d'éjection
comprenant le second mode de réalisation d'un dispositif anti-retour.
La figure 26 représente une vue partielle en perspective avant du
dispositif d'éjection selon l'invention comprenant le second mode de
réalisation d'un dispositif anti-retour.
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La figure 27 représente une vue en perspective avant agrandie de détails
du dispositif d'éjection comprenant le second mode de réalisation d'un
dispositif anti-retour.
Pour la description suivante, nous appellerons x l'axe longitudinal
s'étendant depuis l'arrière du dispositif d'éjection jusqu'à sa partie avant,
la partie avant étant l'extrémité d'où est éjecté le produit, z l'axe vertical
perpendiculaire à l'axe x et passant dans la partie médiane du levier, et y
l'axe transversal perpendiculaire aux deux axes précédents x, z, comme
cela est représenté sur les figures.
La description des modes d'exécution de l'invention va être réalisée dans
le cadre d'un dispositif d'éjection servant de seringue destinée au
domaine dentaire, par exemple pour injecter un produit dans les
gencives, ou au domaine de la chirurgie esthétique, par exemple pour
injecter un gel dense sous la peau. Toutefois, l'invention peut être
exploitée dans d'autres domaines, pour toute éjection de produit liquide,
gel ou pâte, comme une colle par exemple.
Pour des raisons de simplification, le dispositif d'éjection sera représenté
partiellement sur la plupart des figures, afin de visualiser au mieux le
mécanisme de poussée sur lequel porte l'invention. De plus, les
composants similaires et aux fonctions équivalentes seront désignés par
la même référence sur les différentes figures correspondant à différents
modes d'exécution, malgré leur forme qui peut varier.
Le concept de l'invention consiste à combiner l'utilisation d'un levier
avantageux avec un mécanisme de poussée à base d'une tige filetée et
d'un boulon. La pression du levier permet le déplacement de la tige
filetée sur la base d'un moyen de commande très simple et fiable,
comme cela sera décrit ci-dessous.
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Dans les modes d'exécution préférés de l'invention décrits ci-après, le
dispositif d'éjection se compose d'un corps principal obtenu par
l'assemblage de quelques composants distincts, avantageusement
5 fabriqués par injection plastique. Ce corps principal comprend une partie
avant 2a, reliée par un moyen de liaison latéral 9 à une partie arrière 2b.
La partie avant 2a remplit la fonction de porte-conteneur du corps du
dispositif, c'est-à-dire qu'elle comprend un volume de stockage 11 du
produit à éjecter, alors que la partie arrière 2b intègre le mécanisme
10 permettant la mise en oeuvre de l'éjection du produit, qui sera expliqué
plus bas. La partie avant 2a peut soit directement former un volume
contenant le produit à éjecter soit présenter un emplacement pour
recevoir une cartouche distincte comprenant le produit à éjecter. Le
dispositif d'éjection comprend de plus dans sa partie avant un porte-outil
12 pour recevoir une aiguille, non représentée. Sur la plupart des figures,
le corps 2a, 2b ne sera pas ou partiellement représenté afin de permettre
la visualisation du mécanisme intérieur. En variante, le dispositif peut
directement comprendre une extrémité avant formant l'outil d'éjection,
comme une pipette pour l'éjection de colles par exemple, plutôt qu'un
porte outil distinct.
De plus, le dispositif d'éjection peut comprendre un dispositif de
verrouillage, non représenté, du type de celui connu et normalisé sous le
nom de Luer-lock , qui se présente sous la forme d'un anneau fixé
autour du corps d'une cartouche de sorte d'empêcher le détachement de
l'aiguille. En effet, les fortes pressions exercées sur le produit pour son
éjection sont transmises sur la partie antérieure de la cartouche et le
porte outil présente le risque d'être éjecté à grande vitesse vers l'avant, à
la manière d'une fléchette.
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Les figures 1 et 2 représentent un premier mode d'exécution de
l'invention dans lequel un dispositif d'éjection comprend un mécanisme
d'éjection comprenant principalement un levier 1, une tige filetée 3, un
boulon 5 et un moyen de commande entre le levier et le boulon.
Comme dans tous les modes d'exécution représentés, le levier 1 est
monté en rotation sur le corps du dispositif d'éjection autour d'un axe
transversal 7 positionné dans la partie antérieure du levier. Il comprend
une partie inclinée 32 s'étendant depuis son extrémité arrondie formant
son axe de rotation 7 jusqu'à une partie sensiblement horizontale 33
dans sa position de repos destinée à son actionnennent. Il comprend de
plus un moyen élastique 6 dont la fonction de type ressort est de rappeler
le levier dans sa position haute de repos. Pour cela, le moyen élastique 6
se compose de deux lames élastiques dont une extrémité est liée au
levier 1 et l'autre extrémité vient en appui sur une partie plane latérale 13
aménagée au sein du corps du dispositif, qui comprend une échancrure
dans sa partie supérieure pour le passage de ce moyen élastique 6 et
d'un cliquet 4, dont la fonction est explicitée ci-dessous. En variante, le
moyen élastique pourrait comprendre d'autres géométries, une seule
lame par exemple. Selon une autre variante, cette fonction du moyen
élastique de rappel peut être remplie par le cliquet 4.
En remarque, la fixation du levier sur le corps du dispositif pourrait être
fixe, et le levier pourrait fonctionner en simple flexion de sa partie
inclinée
32, grâce à son élasticité, de manière équivalente et similaire à l'effet
obtenu lors de sa rotation. Dans un tel cas, l'axe antérieur 7 pourrait par
exemple être monté fixe dans le corps du dispositif d'éjection, sans
possibilité de rotation. Par soucis de simplification, nous considérerons
uniquement le mouvement de rotation du levier dans la suite de la
description.
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Un cliquet 4 relie le levier 1 au boulon 5 et remplit la fonction principale
de moyen de commande de la rotation du boulon 5 à partir du levier 1. Il
s'étend vers le bas, vers l'intérieur du corps 2b au travers l'échancrure
supérieure, depuis la partie inclinée 32 du levier 1. Il se présente sous la
forme d'une lame rectangulaire, dont sa face plane rectangulaire est
orientée dans la direction transversale y. De manière avantageuse, le
levier 1, le cliquet 4 et le moyen élastique 6 sont obtenus en une seule
étape de moulage en matériau plastique et ces trois composants ne
forment qu'une seule pièce, un tout monolithique. La souplesse du
matériau plastique et la forme de la liaison entre d'une part le cliquet et le
levier et d'autre part le moyen élastique et le levier permettent un
déplacement élastique du cliquet et du moyen élastique par rapport au
levier. Dans tous les modes d'exécution, le levier pourrait en variante
présenter d'autres géométries, d'autres types d'articulation sans sortir du
concept de l'invention.
Le boulon 5 est monté mobile en rotation autour de la tige filetée 3. Il est
positionné de manière fixe dans la direction longitudinale par rapport au
dispositif d'éjection, le corps de ce dispositif présentant une butée interne
empêchant toute avancée ou recul du boulon 5. Ce dernier comprend
des dents 8 sur sa surface périphérique extérieure, dont la section dans
un plan yz, visible sur la figure 2, présente des pointes 38, formées par
un profil de dent dissymétrique, comprenant des parties inclinées 39 en
pente douce et des parties 40 sensiblement orientées dans une direction
transversale à la direction longitudinale x. Ces dents 8 du boulon 5
coopèrent avec l'extrémité inférieure du cliquet 4, qui vient se positionner
en butée entre deux parties 39, 40 d'une dent 8. Enfin, la tige filetée 3 est
montée fixe en rotation et libre en translation dans un alésage cylindrique
central du corps du dispositif d'éjection. Elle présente une forme
cylindrique dont une partie 37 est tronquée pour empêcher sa rotation,
par coopération avec un alésage de forme correspondante.
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L'ensemble arrière du dispositif d'éjection est obtenu par l'assemblage
préalable non représenté de la tige filetée 3 et son boulon 5 avec le corps
arrière 2b, par leur insertion dans ce corps arrière 2b, jusqu'à leur
position dans laquelle l'extrémité avant 15 de la tige filetée est apte à une
coopération avec le piston de poussée 16 du produit à éjecter, comme
cela est particulièrement visible sur les figures 23 et 26. De même, il
existe une autre étape préalable d'assemblage du levier amovible 1 avec
le corps arrière 2b. Le levier 1 comprend une partie supérieure
horizontale 33 s'étendant vers l'avant, destinée à être manipulée, puis
une partie inclinée 32 vers le bas comprenant une extrémité inférieure
arrière en forme d'axe 7 qui est positionné dans un emplacement
correspondant du corps arrière 2b. Ainsi, l'axe de rotation 7 du levier 1 se
trouve vers l'extrémité arrière du levier 1, et le cliquet 4 s'étend depuis la
partie inclinée 32 du levier jusqu'au contact des dents 8, qui forment ainsi
une crémaillère sur la périphérie extérieure du boulon 5. La partie
supérieure horizontale du levier peut ainsi être actionnée vers le bas, par
une rotation du levier autour de l'axe 7, en entraînant ainsi le cliquet 4 en
appui contre les dents 8 de la crémaillère jusqu'à provoquer la rotation du
boulon 5.
Le fonctionnement dispositif d'éjection va maintenant être explicité. Un
utilisateur agit sur le levier 1 en le pressant vers le bas, entraînant sa
rotation autour de son axe de rotation 7. Ce mouvement entraîne vers le
bas le cliquet 4, dont l'extrémité inférieure, positionnée en appui contre
une dent 8 du boulon 5, entraîne la dent 8 dans son mouvement vers le
bas et donc le boulon 5 en rotation. Comme le boulon 5 est fixe dans la
direction longitudinale du dispositif d'éjection, sa rotation entraîne le
déplacement longitudinal vers l'avant de la tige filetée 3 dont le filetage
coopère avec le filetage du boulon 5, comme cela est visible sur la figure
18. L'avancée de la tige filetée 3 lui permet d'exercer une poussée, par
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une coopération avec un piston avant 16 sur le volume de stockage 11
du produit contenu dans le corps avant 2a du dispositif, qui provoque son
éjection. Quand le levier a poursuivi sa descente vers le corps du
dispositif d'éjection jusqu'à sa position basse maximale, l'utilisateur
relâche le levier qui remonte automatiquement dans sa position haute
sous l'effet du moyen élastique 6. Dans le même temps, un moyen anti-
retour 41, qui sera détaillé ultérieurement, empêche toute rotation du
boulon 5 dans la direction opposée, ce qui empêche tout déplacement
longitudinal vers l'arrière de la tige filetée 3.
Lors de la remontée du levier 1, l'extrémité inférieure du cliquet 4
remonte en s'écartant légèrement de sa position naturelle en glissant sur
la pente inclinée 39 de la dent 8 suivante sur la surface extérieure du
boulon. Les dents 8 présentent une forme de rampe favorisant ce
glissement. En fin de mouvement d'écartement du cliquet 4, il atteint la
pointe 38 de la dent suivante avant de se loger de nouveaux dans la
butée formée par la prochaine dent 8, par un effet élastique du matériau
plastique utilisé qui ramène le cliquet 4 dans sa position d'origine
sensiblement verticale dès que l'extrémité inférieure du cliquet dépasse
cette pointe de la prochaine dent.
L'espacement des différentes dents 8 du boulon 5 correspond au
débattement du levier 1, de sorte que le cliquet 4 permet de manière
optimale l'actionnement d'une seule dent pour chaque actionnement du
levier 1. Dans le mode d'exécution représenté sur la figure 1, le boulon 5
comprend 6 dents sur sa surface extérieure, ce qui permet d'obtenir sa
rotation d'un sixième de tour à chaque actionnement du levier. Ainsi, il
faut six actionnements du levier pour obtenir un tour complet de la tige
filetée 3, et donc son avancée longitudinale d'une distance définie par un
tour de son filetage. Cette solution présente l'avantage de pouvoir
maîtriser un tout petit déplacement de la tige filetée lors de
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l'actionnement du levier 1, ce qui permet de maîtriser parfaitement
l'éjection de faibles doses de produits. Naturellement, le boulon pourrait
comprendre un autre nombre de dents, selon le besoin de précision, la
force recherchée.
5
Les figures 3 à 9 représentent des variantes de réalisation du premier
mode d'exécution, présentant un fonctionnement similaire à celui décrit
ci-dessus, dans lequel un cliquet 4 lié au levier 1 forme le moyen de
commande de la rotation du boulon 5 qui entraîne la tige filetée 3.
Les figures 3 à 6 représentent une première variante du premier mode
d'exécution de l'invention, dans laquelle le cliquet 4 comprend une dent
14 vers son extrémité inférieure de forme coopérant avec les dents 8 du
boulon 5. Cette variante permet d'augmenter la coopération entre le
cliquet 4 et le boulon 5. Cette dent 14 présente un profil complémentaire
de celles du boulon 5, dissymétrique, de manière à favoriser
l'entraînement du boulon 5 dans la phase d'éjection et le non
entraînement dans la phase de remontée du levier.
Les figures 7 à 9 représentent une seconde variante de réalisation du
premier mode d'exécution, dans laquelle plusieurs dents 14 sont
aménagées à l'extrémité inférieure du cliquet 4. Lors de l'actionnement
vers le bas du levier 1, différentes dents 14 viennent en coopération
successive ou simultanée avec des dents 8 du boulon 5. Cette solution
renforce encore la liaison entre le cliquet 4 et le boulon 5.
Les figures 10 à 12 représentent un second mode d'exécution de
l'invention, dans lequel deux pièces différentes, positionnées autour de la
tige filetée 3, sont utilisées pour remplir les fonctions de crémaillère d'une
part et de boulon d'autre part. En effet, le levier 1 comprend toujours un
cliquet 4 comprenant plusieurs dents 14, qui viennent en coopération
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16
avec une crémaillère 10 consistant en une pièce cylindrique mobile en rotation
autour de la tige filetée 3, dont la surface cylindrique intérieure se trouve
en simple
glissement sur la surface extérieure de la tige filetée, alors que sa surface
cylindrique extérieure forme une crémaillère qui coopère avec le cliquet 4. La
crémaillère 10 comprend de plus une seconde série de dents 18 dont les pointes
sont orientées dans la direction longitudinale, qui coopèrent avec une dent
complémentaire 17 d'un boulon 5 distinct.
Lors de l'actionnement du levier 1 vers le bas, le cliquet 4 entraîne la
rotation de la
crémaillère 10 grâce à la coopération de leurs dents respectives 8, 14, de
manière
similaire au premier mode d'exécution. Toutefois, la crémaillère 10 se
contente de
tourner en glissement sur la surface extérieure de la tige filetée 3, sans
entraîner
directement la rotation de cette dernière. En revanche, la crémaillère 10
comprend
des dents complémentaires 18 qui viennent en coopération avec au moins une
dent 17 complémentaire aménagée sur le boulon 5, positionné au contact de la
crémaillère 10 autour de la tige filetée 3. Par ce biais, la rotation de la
crémaillère
10 dans ce sens de rotation entraîne la rotation du boulon 5 qui induit le
déplacement de la tige filetée 3, comme cela a été expliqué auparavant.
Pendant la descente du levier 41, une dent 34 du boulon 5 coopère avec les
dents
43 d'un dispositif anti-retour 42, selon un fonctionnement qui sera détaillé
par la
suite. Lors de cette coopération, dès que la dent 34 élastiquement effacée du
boulon échappe à une dent 43, elle retrouve de manière soudaine sa position
initiale de repos par effet élastique, en émettant un clic sonore, ce qui
permet à
l'utilisateur d'entendre par ce clic qu'une dent 43 a bien été passée, ce qui
correspond à une certaine dose précise de produit éjecté. Lors de la descente
du
levier, un ou plusieurs clics sonores peuvent être prévus, en fonction de la
géométrie des dents concernées.
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17
Lorsque le levier remonte, le cliquet 4 entraîne la rotation de la crémaillère
10 en
sens inverse autour de la tige filetée, selon la même amplitude que sa
rotation
précédente. Dans ce mode d'exécution, le cliquet 4 n'a pas besoin de s'écarter
élastiquement lors de la remontée du levier et cette phase est ainsi
facilitée. La
forme des dents 17, 18 de respectivement le boulon 5 et la crémaillère 10 est
telle
que la rotation inverse de la crémaillère n'entraîne pas la rotation du
boulon. En
effet, la dent 17 du boulon, aménagée sur une lame élastique 19 du boulon 5,
s'efface élastiquement lors de la rotation inverse de la crémaillère sans
entraîner la
rotation du boulon.
En remarque, dans ce mode d'exécution, la coopération entre le cliquet 4 et la
crémaillère 10 est obtenue par des dents au profil plus symétrique puisque
l'entraînement de la crémaillère se fait dans les deux sens de rotation de
manière
sensiblement équivalente. Ainsi, le profil des dents 14, 8 du cliquet 4 et de
la
crémaillère 10 respectivement peuvent par exemple présenter un profil
rectangulaire, conique, ou trapézoïdal. Ce mode d'exécution permet de réduire
les
efforts exercés sur le cliquet, qui n'a pas à s'écarter de son orientation
naturelle
lors de la remontée du levier. Dans ce second mode d'exécution, le moyen de
commande du boulon 5 consiste donc en un cliquet 4 et une crémaillère 10.
La figure 14 illustre un troisième mode d'exécution de l'invention, dans
lequel le
moyen de commande du boulon 5 utilise un engrenage intermédiaire 20 afin de
démultiplier l'amplitude de rotation finalement transmise à la tige filetée 3.
Ainsi, un
cliquet 4 présente une extrémité qui coopère avec un engrenage intermédiaire
20
mobile en rotation autour
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18
d'un axe transversal 21. Les dents 28 de cet engrenage coopèrent
ensuite avec des dents 8 s'étendant dans une direction longitudinale du
boulon 5. Ce dernier transmet alors par sa rotation un mouvement de
translation à la tige filetée, comme cela a été explicité auparavant.
La figure 15 illustre une variante d'exécution de ce troisième mode
d'exécution, dans laquelle le cliquet présent une partie plane à son
extrémité s'étendant dans la direction longitudinale, comprenant plusieurs
dents 14, coopérant avec les dents de l'engrenage intermédiaire 20.
Cette géométrie permet l'utilisation de plus petites dents que
précédemment et de la coopération de plusieurs dents en même temps.
La figure 16 illustre une seconde variante d'exécution de ce troisième
mode d'exécution, dans laquelle un second engrenage intermédiaire 22
est utilisé, solidaire du premier engrenage intermédiaire 20 et mobile de
même en rotation autour d'un axe transversal 21, et comprenant une
surface filetée qui coopère avec des dents 8 du boulon organisées sur sa
surface périphérique cylindrique extérieure, en présentant toutefois une
inclinaison par rapport à la direction longitudinale pour coopérer avec le
filetage de l'engrenage intermédiaire 22.
Ce troisième mode d'exécution présente l'avantage d'affiner encore le
mouvement de translation transmis à la tige filetée 3 par l'actionnement
du levier 1, et de permettre l'éjection de très petites doses à chaque
actionnement. Il est ainsi possible d'atteindre un nombre d'actionnement
du levier supérieur à 100 pour l'éjection de l'ensemble du produit, ce qui
est particulièrement intéressant pour certaines applications demandant
une grande précision comme la chirurgie esthétique. Naturellement, de
nombreuses variantes de réalisation de ce troisième mode d'exécution
sont envisageables, dans lesquelles le moyen de commande du boulon
comprend un cliquet et un ou plusieurs engrenages, comprenant toutes
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sortes de liaison mécanique, par dents, cames, etc., et toute direction d'axe
de
rotation.
Les figures 17 et 18 représentent un quatrième mode d'exécution de
l'invention. Le
cliquet 4 lié au levier 1 présente une extrémité 24 en forme arrondie, comme
une
demi-sphère ou rotule, qui se déplace à l'intérieur de lumières formant des
cames
aménagées sur la surface cylindrique extérieure du boulon 5. Ces lumières se
présentent sous la forme d'alternance entre des lumières inclinées 25 par
rapport à
la direction longitudinale et des lumières sensiblement longitudinales 26. De
plus,
la surface au fond de ces lumières forme des rampes qui présentent certaines
discontinuités qui permettent le maintien de l'extrémité 24 dans certaines
positions,
comme cela va être détaillé ci-dessous.
En position haute du levier, l'extrémité 24 du cliquet 4 se trouve positionnée
dans
la partie la plus en arrière d'une lumière inclinée 25. Lorsque l'utilisateur
agit sur le
levier pour le presser vers le bas, une force de poussée est transmise par le
cliquet
au boulon 5. Plus précisément, une force de direction longitudinale est
appliquée
par l'extrémité 24 sur la lumière 25, dont l'inclinaison représente une rampe
qui
entraîne la rotation du boulon, alors que l'extrémité 24 du cliquet 4 se
déplace le
long de la lumière inclinée 25. En fin de course du levier, l'extrémité 24 du
cliquet 4
atteint l'extrémité de la lumière inclinée 25. La longueur et la forme de la
lumière
inclinée 25 correspond donc à l'amplitude de mouvement du levier entre sa
position haute et sa position la plus basse.
Ensuite, l'utilisateur relâche le levier 1 qui tend à remonter dans sa
position haute
sous l'effet d'un ressort de rappel, non représenté, intégré au cliquet 4.
Cette
remontée entraîne de nouveau le cliquet 4 vers l'arrière, et le déplacement de
son
extrémité 24 dans la lumière _____________________________________________
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longitudinale 26 suivante. Quand cette extrémité 24 atteint la position
extrême de cette lumière longitudinale 26, en position haute du levier,
elle atteint une position stable dans cette lumière, au fond d'une gorge
dont une petite marche 27 empêche tout retour en arrière. En remarque,
5 cette marche 27 de la lumière 26 remplit donc la fonction anti-retour du
boulon 5, tout en générant un léger clic sonore au moment où le cliquet la
traverse. Elle représente donc une troisième alternative aux deux
réalisations de dispositifs anti-retour qui seront décrits ultérieurement en
référence aux figures 20 à 27. Ainsi, une prochaine pression du levier
10 entraîne le cliquet dans la partie inclinée 26 suivante du boulon,
entraînant de nouveau sa rotation, telle qu'explicitée ci-dessus. En
variante, une ou plusieurs marche(s) complémentaire(s) pourrai(en)t être
aménagée(s) dans ces lumières 25, 26, en fonction de l'application mise
en oeuvre.
Finalement, cette solution permet d'atteindre sensiblement le même
résultat que le premier mode d'exécution par exemple, en remplaçant le
principe de crémaillère précédent par un principe à base de cames. En
remarque, des butées latérales 29 empêchent tout déplacement latéral
du cliquet 4 qui se déplace alors uniquement dans la direction
longitudinale. Ces butées latérales 29 peuvent être avantageusement
directement intégrées à la partie arrière 2b du corps du dispositif.
La figure 19 illustre une variante de ce quatrième mode d'exécution de
l'invention. Dans cette variante, le boulon se présente sous la même
forme que précédemment. Toutefois, un élément d'actionnement 30 du
boulon est disposé à l'extrémité du cliquet 4. Cet élément d'actionnement
présente des parties latérales verticales 31, en butée contre le corps
du dispositif d'éjection, empêchant ainsi tout déplacement latéral. Il
30 présente une surface intérieure entourant complètement le boulon 5.
Cette surface présente deux éléments de coopération 24 positionnés de
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part et d'autre de la tige filetée 3. Ainsi, le chacun de ces deux éléments
de coopération se trouve positionné de manière symétrique dans des
lumières du boulon 5, exactement au même niveau d'une lumière
similaire. Par ce biais, l'actionnement du levier entraîne le cliquet 4 qui
transmet une force longitudinale entraînant la rotation du boulon 5 par
l'intermédiaire de l'élément d'actionnement 30. Ainsi, les deux éléments
de coopération de l'élément d'actionnement 30 se déplacent de manière
simultanée et symétrique au sein d'une lumière du boulon 5, de manière
similaire au déplacement de l'extrémité 24 du cliquet 4 tel qu'explicité ci-
dessus. Cette variante d'exécution présente l'avantage d'une plus grande
stabilité et d'une meilleure transmission de l'effort du cliquet 4 au boulon
5 grâce à deux éléments de coopération complémentaires. En remarque,
les éléments de coopération 24 sont maintenus au fond des lumières du
boulon 5 par une lame élastique 23 de l'élément d'actionnement 30. En
variante, l'élément d'actionnement pourrait comprendre plus de deux
éléments de coopération. De plus, l'élément d'actionnement pourrait
comprendre un ressort de type lamelle élastique, similaire à la lamelle 35,
pour favoriser le retour en arrière des éléments de coopération 24 lors de
la remontée du levier, en complément au simple effet ressort exercé par
le levier.
Finalement, le moyen de commande du boulon dans ce quatrième mode
d'exécution reste simplement un cliquet, avec éventuellement un élément
d'actionnement 30 particulier à son extrémité inférieure.
Les figures 20 et 21 représentent un dispositif anti-retour selon une
première réalisation pour un dispositif d'éjection selon l'invention, dont la
fonction est d'empêcher la rotation du boulon 5 du dispositif d'éjection
dans le sens opposé à celui permettant l'éjection du produit. Sur ces
figures, on distingue le cliquet 4 lié au levier 1 agissant sur la crémaillère
aménagée sur la périphérie du boulon 5. Le cliquet 4 comprend une dent
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14 vers son extrémité qui agit sur une dent 8 du boulon 5, comme explicité en
référence avec la figure 3. Le corps du dispositif d'éjection comprend un
cliquet
anti-retour 41, réalisé sous la forme d'une lame élastique en plastique
obtenue lors
du moulage du corps du dispositif. Lors de l'actionnement du levier 1, cette
lame
se déforme en frottant contre la rampe inclinée 39 formée par une dent 8 du
boulon 5, de sorte de permettre la rotation du boulon 5 dans le sens de
l'éjection
du produit. Lorsque le levier 1 arrive en bout de course, la lame formant le
cliquet
anti-retour 41 atteint la pointe de la dent 8 puis bascule de l'autre côté de
la pointe
contre la paroi 40 de la dent 8. Ce basculement s'accompagne d'un retour
élastique du cliquet anti-retour 41 dans sa position nominale générant un clic
sonore qui permet facilement à l'utilisateur de percevoir la fin de ce
mouvement de
rotation du boulon. Il peut alors relâcher le levier 1 qui remonte
automatiquement
dans sa position d'origine haute, alors que dans le même temps la lame du
cliquet
anti-retour 41 reste en appui sur la paroi 40 du boulon 5 en empêchant la
rotation
du boulon en sens inverse.
En remarque, cette rotation pourrait être provoquée soit par le frottement du
cliquet
4 sur le boulon 5 lors de la remontée du levier 1, soit par la pression
résiduelle du
produit à éjecter. Le cliquet anti-retour 41 remplit donc une fonction de
sécurité et
garantit que la prochaine pression du levier 1 permettra bien une nouvelle
avancée
maîtrisée de la tige filetée, de la distance souhaitée, afin d'obtenir la
bonne dose
de produit éjecté. Cette réalisation du cliquet anti-retour a été décrite en
association avec la première variante du premier mode d'exécution du
dispositif
d'éjection selon l'invention. Toutefois, elle reste naturellement compatible
avec
tous les autres modes d'exécution du dispositif d'éjection décrits
précédemment.
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Les figures 22 à 27 représentent une seconde réalisation d'un dispositif
anti-retour pour un dispositif d'éjection selon l'invention. Un tel dispositif
anti-retour est basé sur un composant cylindrique 42 aménagé au niveau
de l'alésage central de la partie arrière 2b, distinct ou intégré à celle-ci,
dans lequel se déplace la tige filetée 3, comprenant des dents 43 sur une
de ses extrémités, qui viennent coopérer avec des dents
complémentaires 34 s'étendant dans la direction longitudinale du boulon
5. Ces dents 34, 43 ont une forme dissymétrique qui permet la rotation
du boulon 5 dans la seule direction d'éjection du produit et empêche sa
rotation dans la direction opposée.
En effet, lors de la rotation du boulon sous l'effet du cliquet 4, ses dents
34 glissent contre celles 43 du dispositif anti-retour grâce à des parties
inclinées permettant ce glissement. Ce glissement des dents entraîne
dans le même temps un léger écartement dans la direction longitudinale
du boulon 5, d'une distance correspondant à la hauteur d'une dent 43 du
dispositif anti-retour.
Ensuite, la fin de course du levier 1 correspond à la phase où les pointes
des dents 34 du boulon 5 échappent aux dents 43 du dispositif anti-
retour, et épousent de nouveau le contact des dents suivantes, le boulon
5 retrouvant son positionnement initial dans la direction longitudinale.
Cette phase finale, au moment de la fin de mouvement du levier 1,
s'accompagne ainsi d'un clic sonore, indiquant comme dans la réalisation
précédente la fin de l'éjection de la dose de produit correspondant à un
actionnement du levier.
En remarque, le boulon 5 comprend sur sa seconde extrémité
longitudinale, opposée à son extrémité dentée 34, une lamelle élastique
35 qui coopère avec une partie fixe 36 aménagée dans la zone centrale
du corps du dispositif d'éjection. Cette lamelle élastique 35 a pour
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24
fonction de rappeler le boulon vers sa position nominale dans la direction
longitudinale au contact du dispositif anti-retour. Elle est comprimée contre
la
partie fixe 36 du dispositif lorsque le boulon s'écarte de sa position
initiale, ce qui
génère un effort élastique favorisant le retour du boulon dans les dents 43
correspondantes du dispositif anti-retour en fin de phase d'actionnement du
levier.
En remarque supplémentaire, il faut noter que ce léger déplacement
longitudinal
du boulon 5 vers l'avant du dispositif d'éjection lors de l'actionnement du
levier tend
à agir sur la tige filetée 3 dans le sens tendant à augmenter la pression sur
le
produit à éjecter. Ainsi, cet effet induit une force supplémentaire favorisant
l'éjection du produit, qui est notamment utile dans le cas d'un produit
particulièrement pâteux. Toutefois, ce léger déplacement longitudinal du
boulon 5
n'a évidemment aucune influence sur la dose finale éjectée qui ne dépend que
du
déplacement de la tige filetée entre ses deux positions initiales et finales
au sein
du dispositif d'éjection au début et en fin d'actionnement du levier, alors
que le
boulon occupe le même positionnement longitudinal dans ces deux positions
extrêmes du levier. Eventuellement, ce déplacement du boulon peut être amorti
et
compensé par les dimensions et l'élasticité du piston avant 16.
Cette seconde réalisation d'un dispositif anti-retour a été illustrée en
association
avec le premier mode d'exécution de l'invention. En variante, elle reste
compatible
avec les autres modes d'exécution de l'invention. Elle peut de plus prendre
d'autres formes. Par exemple, les figures 11 à 13 représentent
l'implémentation de
cette réalisation sur le second mode d'exécution de l'invention, avec une
légère
variante en ce que les dents 43 du dispositif anti-retour coopèrent avec une
lame
élastique dont l'extrémité forme une dent du boulon 5.
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Naturellement, l'invention ne se limite pas aux modes d'exécution décrits
à titre d'exemples. Il peut être imaginé d'autres implémentations du
concept de l'invention, à partir de la combinaison des modes d'exécution
précédents ou par des caractéristiques équivalentes. Notamment, le
5 moyen de commande de la tige filetée à partir du levier peut être obtenue
différemment, par un cliquet de forme totalement différente, non
nécessairement sous la forme d'une seule pièce en forme de tige, et/ou,
les dents utilisées pour les différentes réalisations peuvent présenter des
géométries et/ou orientations différentes, il peut y avoir une multitude
10 d'engrenages de formes diverses, le boulon peut présenter toute autre
forme, etc. Le mécanisme de poussée à base de boulon et de tige filetée
peut être obtenu par un procédé d'injection plastique, permettant de
fabriquer facilement et de manière recyclable la majorité des éléments du
dispositif d'éjection. Le corps du dispositif d'éjection peut présenter
15 d'autres géométries.
Il pourrait être prévu que le levier soit manipulé de sorte d'engendrer le
passage de plusieurs dents et clics sonores, c'est-à-dire l'éjection de
plusieurs doses minimales, lors d'un seul actionnennent. Ainsi, son
20 actionnement pourrait alors être partiel, non nécessairement sur toute
son amplitude de rotation possible, tout en fonctionnant selon le principe
explicité précédemment.
Finalement, la solution selon l'invention permet d'atteindre les avantages
25 suivants :
-elle permet d'éjecter de manière parfaitement contrôlée des
petites doses de produit ;
-elle permet d'obtenir un mécanisme simple et peu coûteux,
compatible avec une utilisation unique d'un dispositif d'injection jetable,
dont toutes les pièces le composant sont recyclables ;
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26
-elle combine une construction simple en quelques pièces
plastiques qui peuvent être fabriquées par injection, dont un levier
amovible sur un corps principal, et une mécanique rotative simple
permettant d'atteindre une grande précision sans augmenter
significativement la complexité du dispositif.
