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WO2007110528A1 - Dispositif de distribution de produit fluide - Google Patents

Dispositif de distribution de produit fluide Download PDF

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Publication number
WO2007110528A1
WO2007110528A1 PCT/FR2007/050957 FR2007050957W WO2007110528A1 WO 2007110528 A1 WO2007110528 A1 WO 2007110528A1 FR 2007050957 W FR2007050957 W FR 2007050957W WO 2007110528 A1 WO2007110528 A1 WO 2007110528A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluid
chamber
reservoir
follower piston
dispensing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2007/050957
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent Decottignies
Alain Behar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AirlesSystems SAS
Original Assignee
AirlesSystems SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AirlesSystems SAS filed Critical AirlesSystems SAS
Priority to DE602007006777T priority Critical patent/DE602007006777D1/de
Priority to BRPI0709248-2A priority patent/BRPI0709248A2/pt
Priority to EP07731772A priority patent/EP2004521B1/fr
Priority to CN200780006193XA priority patent/CN101389549B/zh
Priority to US12/160,146 priority patent/US8066153B2/en
Publication of WO2007110528A1 publication Critical patent/WO2007110528A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/76—Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing fluent contents by means of a piston
    • B65D83/765—Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing fluent contents by means of a piston the piston being a follower-piston and the dispensing means comprising a hand-operated pressure device at the opposite part of the container

Definitions

  • the present invention relates to a fluid dispenser device.
  • the present invention relates to a dispensing device specially adapted for dispensing fluid product having a viscous consistency.
  • Preferred but not exclusive fields of application of the present invention include cosmetics, perfumery and pharmacy.
  • Such systems generally implement a reservoir whose useful volume, that is to say the volume exclusively dedicated to contain the fluid to be dispensed, varies with each distribution of fluid product.
  • a system may for example comprise a reservoir inside which a follower piston slides in sealed friction contact.
  • the follower piston is comparable to a wall defining the bottom of the reservoir, which moves in the direction of a decrease in the effective volume of the reservoir after each actuation of the dispensing means.
  • this solicitation generates a pressurization of the incompressible fluid product contained in the reservoir.
  • Such a pressurization can then cause an initial displacement of the follower piston in the direction of an increase in the useful volume of the reservoir, and have the consequence of causing a defective release of the fluid product contained in the reservoir through the orifice of distribution.
  • non-return means for the follower piston.
  • Such non-return means are intended to prevent any displacement of the follower piston in the direction of an increase in the useful volume of the reservoir.
  • These non-return means are heretofore made of a rigid part made of a hard plastic material or preferably of metal and are associated with the follower piston.
  • This rigid piece of generally inverted cup shape, has on its circumference notches generally formed by being spaced equi-circumferentially. These notches thus define between them a plurality of legs with a certain flexibility.
  • this rigid piece must have a configuration and a precise size to fit well inside the tank and not to hinder the movement of the follower piston.
  • the attachment of such a rigid part to the follower piston requires an additional step in the manufacture and assembly of the dispensing device.
  • the addition of such a part to the device necessarily generates additional cost, and therefore a higher cost.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of the prior art mentioned above.
  • the present invention aims to provide a dispensing device ensuring a regular and substantially reproducible distribution of fluid product with each actuation of the dispensing means.
  • the object of the present invention is to provide a device for dispensing fluid product avoiding any retrograde displacement of the follower piston in the direction of increasing the useful volume of the reservoir during actuation of the dispensing means.
  • the present invention also aims to provide a fluid dispenser device simple and inexpensive to manufacture.
  • the subject of the present invention is therefore a device comprising a fluid product reservoir of variable working volume comprising a sealed sliding drum and a follower piston in leaktight sliding contact in said barrel, distribution means able to put the fluid product stored in the pressure tank so as to discharge a portion of the fluid through a dispensing orifice, and under vacuum so as to move the follower piston in the direction of a decrease in the useful volume of the reservoir, non-return means adapted to to prevent any substantial displacement of the follower piston in the direction of an increase in the effective volume of the reservoir, in which the non-return means comprise at least one chamber of variable volume which fills with fluid from the reservoir in the vacuum phase .
  • the volume of said chamber increases with the displacement of the follower piston in the direction of a decrease in the useful volume of the reservoir.
  • said chamber comprises a mobile wall displaceable in the vacuum phase.
  • said reservoir communicates with said chamber through a passage provided with a unidirectional device capable of selectively allowing a filling of the chamber and prevent emptying of the chamber.
  • said unidirectional device is a non-return valve.
  • said unidirectional device may be formed by at least one through hole having a reduced section relative to that of the dispensing orifice.
  • said passage is formed on the movable wall.
  • said movable wall is integral with the follower piston.
  • the device comprises a fixed chimney, said follower piston comprising a sleeve mounted in leaktight sliding contact in said chimney, the movable wall being integral with the sleeve and defining, with the chimney, the non-return chamber.
  • said chimney and said sliding barrel both have a cylindrical configuration, said chimney occupying a substantially central position relative to said barrel so that said chimney and said barrel are concentric, and preferably monobloc.
  • said reservoir occupies an intermediate axial position between the dispensing orifice and the chamber of variable volume, the direction of flow of the fluid through said passage in said variable volume chamber being opposite to the direction of expulsion of the fluid to through the dispensing orifice.
  • said dispensing means comprise an elastically deformable membrane and a pusher on which one can manually press to deform said membrane.
  • said dispensing orifice is selectively closed by an outlet valve.
  • the follower piston moves in the shaft in an axial direction X, the volume increase of the chamber C being in the axial direction X.
  • the follower piston bears, in the pressure phase, on the chamber C filled with fluid product.
  • One of the principles of the chamber lies in the fact that it acts in the manner of a unidirectional hydraulic cylinder that can only lengthen, and never retract.
  • the chamber creates a column of fluid product, by definition incompressible, on which the follower piston is supported when the fluid stored in the tank is pressurized.
  • An advantage of the present invention is to use a very small portion of the fluid product stored in the tank to create this column of fluid product. The anti-return function is thus provided without the need to add an additional piece, as is the case in the prior art.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a fluid dispenser device according to a first embodiment of the present invention
  • FIGS. 2b, 2b and 2c show the operation of the device illustrated in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a fluid dispenser device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of a fluid dispenser device according to a third embodiment of the present invention.
  • the device according to the present invention comprises a body 1, a follower piston 2 mounted inside the body, distribution means 3 secured to the body by means of a fastener 4, and an actuating member 5 adapted to be manually pressed to actuate said distribution means.
  • a follower piston 2 mounted inside the body
  • distribution means 3 secured to the body by means of a fastener 4
  • actuating member 5 adapted to be manually pressed to actuate said distribution means.
  • the body 1 comprises a side wall 10 comprising an open upper end and a lower end closed by a bottom wall 11.
  • the side and bottom walls each have an inner surface 100 and 110 respectively defining together the overall potential volume of said body.
  • the body may advantageously have a general shape of pot or bucket and in particular the inner surface 100 advantageously has a perfectly cylindrical configuration. As will be seen later in this description, such a cylindrical configuration of this inner surface is particularly useful in the present invention since this surface actually forms a sliding shaft for the follower piston 2.
  • the bottom wall includes a vent port 13 and a chimney 12.
  • the vent port 13 is a through hole formed through the bottom wall communicating the interior of the body with the outside atmospheric air.
  • the chimney projects upwardly from said bottom wall so that the chimney has a lower end closed by said bottom wall and an open upper end defined by an upper edge 120.
  • This chimney can therefore be assimilated to a one-eyed socket.
  • This chimney can be, as in the illustrated embodiments, made integral with said body (and in particular with said bottom wall) or be an insert adapted to be fixedly held in said body (and in particular on said wall of bottom), for example by snapping, gluing, welding, screwing, etc.
  • said stack 12 has a cylindrical configuration and occupies a substantially central position relative to said inner surface 100 of the side wall of the body so that this stack and this inner surface are concentric.
  • the follower piston 2 comprises a substantially radial plate 20 provided outside the sliding lips 21 and in the center of a sleeve 22. More exactly, the sliding lips 21 extend circumferentially outside the plate
  • the sleeve 22 projects downwards from the radial plate 20.
  • This sleeve 22 internally forms a duct which, as can be seen in FIG. 1, has a free lower end 220 which serves a dual purpose. This end externally defines a sealing lip intended to slide in a sealed manner in the chimney 12.
  • This free end defines internally a valve seat adapted to cooperate with a non-return valve 24.
  • This valve comprises a foot 240 slidably mounted in a ring 23 integral with the sleeve 22 and a disc 241 adapted to come into selective sealing abutment on the seat formed by the free end 220.
  • the function of this valve will be further explained in the following description.
  • the free end 220 and the disc 241 together define a wall 25 which is integral with the sleeve 22 but movable relative to the chimney 12, since the sleeve will slide in the chimney.
  • the follower piston 2 is inserted inside the body 1 through its open upper end.
  • the sliding lips 21 then establish a tight sliding contact in the barrel 100 of the side wall 10 of the body.
  • the sleeve 22 is received within the chimney 12 and establishes with said chimney a sliding contact sealing.
  • This sealing contact results from the cooperation of the sealing lip of the sleeve 22 with said chimney 12.
  • the chimney may form a sealing lip in leaktight sliding around the sleeve.
  • such a sealing lip may extend radially outwardly from the free end 220 of the sleeve and / or may extend radially inwardly from the upper edge 120 of the chimney.
  • the inner surface 110 of the bottom wall of the body, the chimney 12 and the wall 25 together define a fluid chamber C of variable volume.
  • this room C can be completely empty.
  • this room 120 will increase in volume by displacement of the wall 25, which is therefore a movable wall of the chamber.
  • the displacement of the wall will be generated by the displacement of the follower piston in the direction of a decrease in the useful volume of the reservoir, as will be seen below.
  • the dispensing means 3 comprise a fluid product distribution channel 31 and an elastically deformable membrane 30 connected to each other by an external recess 32.
  • the membrane 30 flares outwardly from this recess 32 This membrane then has a general shape of dome.
  • the dispensing means may comprise a ring 33, for example secured to the distribution channel 31, forming a support member for an outlet valve 7.
  • the outlet valve 7 may be of similar configuration to the nonreturn valve 2 (as shown in Figure 1) or different.
  • the valve 7 rests tightly on a valve seat 34 which is here formed by the upper edge of the channel 31. In the absence of pressure or in the vacuum phase, the valve rests on its seat, while in phase of overpressure or distribution, the valve is detached from its seat thereby forming a dispensing orifice 37, which is here annular.
  • the embodiment of the distribution means comparable here to a pumping system is not limiting for the implementation of the present invention. Indeed, any distribution means capable of generating a pressurization of the fluid contained in the reservoir can be used.
  • the distribution means 3 are associated with the body by means of a fixing member 4.
  • This fixing member comprises a fixing ring 40 and a cup 41.
  • the elastically deformable membrane 30 is connected firmly to the cup 41 while the fixing ring 40 is firmly fitted on the open upper end of the body 1.
  • the fixing ring may comprise a radial flange 400 adapted to abut on the upper extremity of the body.
  • this fastener is only an exemplary embodiment which is thus absolutely not limiting to the implementation of of the present invention.
  • the fastener could be a member to be screwed, snap or crimp on the upper end of the body.
  • a reservoir of fluid product R is defined by the follower piston 2, it was 100, the cup 41 and the membrane 30.
  • This reservoir is preferably entirely filled with fluid, as can be seen in FIG.
  • reservoir R is of variable capacity by deformation of the membrane 30 and displacement of the follower piston 2. It communicates with the dispensing orifice 37 through the sleeve 22 of the follower piston and the channel 31.
  • the actuating member or pusher 5 comprises a digital bearing surface 50 from which extend downwardly a peripheral skirt 51 and a force transmission member 52.
  • the actuating member 5 is secured to the distribution means 3 by positioning the force transmission member 52 in tight engagement around the distribution channel 30. In the final mounting position, the force transmission member 52 bears against the external recess 32 of the distribution means .
  • the peripheral skirt is placed inside the fixing ring 40. A pressure exerted on the surface 50 of the pusher then has the effect of axially displacing the pusher along the axis X, which causes a deformation of the membrane 30.
  • the fixing ring 40 can then play a guiding role of the peripheral skirt over the entire operating stroke of the pusher.
  • Such an embodiment of actuator is of course not limiting for the implementation of the present invention.
  • a cover 6 can be mounted on the fluid dispenser device. In the mounting position, this cover can be placed in tight engagement around the fixing ring 40. The axial depression of the cover 6 can be limited by the radial projection 400 of the fixing member.
  • the cover 6 may comprise a protrusion 60 that can bear against the outlet valve 7 so as to press said valve against the upper end of the dispensing channel 50 and thus prevent any accidental dispensing of the fluid product contained in the inside the useful volume of the tank.
  • the force transmitting member 52 then urges the membrane 30 which is then deformed and thus pressurizes the incompressible fluid product contained within the useful volume of the reservoir. This pressurization then generates a distribution of fluid product through the dispensing orifice 37 formed between the outlet valve 7 and the distribution channel 31.
  • the non-return valve 24 of the sleeve 22 closes thus blocking any communication between the tank R and the chamber C.
  • the closing of the valve 24 is controlled by the rise in pressure in the chamber C which is much faster and more important than in the tank R. This results from the important difference between the diameter of the tank and that of the chamber.
  • the disk 241 of the valve 24 is then pressed onto its seat formed by the free end 220 of the sleeve.
  • This depression has the effect of moving the follower piston upwards in the direction of a decrease in the useful volume of the reservoir.
  • the sliding lips 21 and the sleeve 22 move in sliding contact respectively in the barrel 10 and in the chimney 12.
  • the displacement of the sleeve in the chimney has the effect of moving the movable wall 25 which incorporates the non-return valve 24.
  • the displacement of the wall 25 is accompanied by an opening of the valve 24, because the vacuum in the chamber C increases faster than in the tank R. This is again due to the significant difference between the diameter of the tank and that of the chamber
  • the displacement of the wall 25 and the concomitant opening of the valve 24 have the effect of penetrating fluid from the tank R into the chamber C. This has the effect of increasing the useful volume of the chamber C by increasing the axial height of the column of fluid that will serve as support for the follower piston during the next overpressure phase.
  • the elastically deformable membrane 30 has returned to its original configuration.
  • the fluid dispensing device is thus returned to its rest position and the dispensing means 3 are again operable.
  • the chamber C contains a volume of fluid greater than the volume of fluid present before actuation of said dispensing means.
  • each actuation of the distribution means causes a successive increase in the volume of the chamber C.
  • the volume of said chamber will increase sequentially with each movement of the follower piston in the direction of a decrease in the useful volume of the reservoir.
  • the follower piston can rely on a column of incompressible fluid always higher fed by the reservoir R in the vacuum phase.
  • the chamber C thus repeatedly ensures a non-return function of the follower piston during the overpressure phases.
  • the fluid required to fill the chamber C is minimal compared to the volume of the reservoir R.
  • the proportion is 1/40.
  • the loss of fluid product is therefore about 2.5%, which remains very low.
  • the nonreturn valve 24 constitutes an advantageous embodiment for a unidirectional device capable of selectively and momentarily forming a filling passage of the chamber C from the reservoir R.
  • such a device ensures a filling of the chamber only in the vacuum phase of the reservoir and prevents the emptying of this chamber in the pressurized phase of the fluid contained in The reservoir.
  • check valves such as a ball valve or a flexible diaphragm valve could also be used.
  • FIG. 3 shows other embodiments of unidirectional devices that can be implemented in a fluid dispenser device according to the present invention.
  • the unidirectional device is a valve comprising a transverse wall 221 integral in displacement of the sleeve 22. This wall is traversed by an orifice that can be selectively closed by means of a rigid or flexible tongue 222.
  • the actuation of the means dispensing 3 puts the fluid contained in the tank under pressure.
  • the tongue 222 is then plate against the wall 221 and prohibits any fluid product passage from the reservoir to the chamber C.
  • the follower piston is displaced in the direction of a decrease in the useful volume of the reservoir and the tongue 22 is detached from the wall 221. This displacement of the tongue forms a passage between the useful volume of the reservoir and the chamber 120 thus allowing the filling of the chamber 120.
  • the unidirectional device comprises a transverse wall 223 integral in displacement of the sleeve 22.
  • This wall comprises one or more through-holes 224 each having a reduced section relative to that of the dispensing orifice.
  • the actuation of the dispensing means places the fluid product contained in the reservoir under pressure.
  • the size of the through holes 224 does not allow the fluid product contained in the useful volume of the tank to gain the chamber C because the fluid pressure prevailing in the chamber C is then much greater than the fluid pressure prevailing in the working volume of the chamber. tank.
  • the fluid product contained in the useful volume of the reservoir can pass through these holes of passage 224.
  • the chamber C is then filled with fluid from the reservoir.
  • the follower piston is supported on a chamber comprising a movable wall 25 which is here integral with the follower piston. Moving the follower piston increases the volume of the chamber through a unidirectional flow device with fluid from the reservoir.
  • the chamber is here arranged axially opposite to the dispensing orifice, but other configurations may be envisaged.

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Abstract

Dispositif de distribution de produit fluide comportant un réservoir (R) de volume utile variable comprenant un fût de coulissement étanche (100) et un piston suiveur (2) en contact de coulissement étanche dans ledit fût, des moyens de distribution (3) aptes à mettre le produit fluide stocké dans le réservoir sous pression de manière à refouler une partie du produit fluide à travers un orifice de distribution (37), et sous dépression de manière à déplacer le piston suiveur dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir, des moyens anti-retour aptes à empêcher tout déplacement substantiel du piston suiveur dans le sens d'une augmentation du volume utile du réservoir, dans lesquels les moyens anti-retour comprennent au moins une chambre de volume variable qui se remplit avec du produit fluide en provenance du réservoir en phase de dépression.

Description

Dispositif de distribution de produit fluide
La présente invention concerne un dispositif de distribution de produit fluide. En particulier, la présente invention concerne un dispositif de distribution spécialement adapté à la distribution de produit fluide présentant une consistance visqueuse. Des domaines d'application privilégiés, mais non exclusifs, de la présente invention comprennent la cosmétique, la parfumerie et la pharmacie.
Dans l'art antérieur, de nombreux dispositifs permettant de distribuer un produit fluide contenu dans un réservoir sont répertoriés. Généralement, ces dispositif mettent en œuvre des moyens de distribution, tel qu'un système de pompage, solidarisés au réservoir. Afin de solliciter ces moyens de distribution, un organe d'actionnement sur lequel l'utilisateur peut exercer une pression digitale est habituellement prévu.
Toutefois, de tels dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients. En particulier, ces dispositifs ne permettent pas nécessairement d'éviter un contact du produit fluide avec l'air atmosphérique externe, à l'origine de contaminations microbiologiques dudit produit et/ou de modifications physico-chimiques de ce produit. Une telle modification peut par exemple être une oxydation ou un assèchement du produit qui devient alors plus difficile à distribuer et à appliquer sur une surface donnée, telle qu'une surface cutanée. Ce problème est fréquemment rencontré lors de l'utilisation de moyens de distribution dits « à reprise d'air » dans lesquels la distribution d'un volume de produit crée au sein du réservoir une dépression compensée par une entrée d'air atmosphérique dans le réservoir qui vient alors directement au contact du produit fluide. Afin de palier ce problème, des moyens de distribution dits « airless » ou
« sans reprise d'air » ont été proposés. De tels systèmes mettent généralement en œuvre un réservoir dont le volume utile, c'est-à-dire le volume exclusivement dédié à contenir le produit fluide à distribuer, varie à chaque distribution de produit fluide. Un tel système peut par exemple comporter un réservoir à l'intérieur duquel un piston suiveur coulisse en contact de frottement étanche. Dans ce cas, le piston suiveur est assimilable à une paroi définissant le fond du réservoir, qui se déplace dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir après chaque actionnement des moyens de distribution. En effet, lorsqu'un utilisateur sollicite les moyens de distribution, cette sollicitation engendre une mise sous pression du produit fluide incompressible contenu dans le réservoir. Une telle mise sous pression peut alors engendrer un déplacement initial du piston suiveur dans le sens d'une augmentation du volume utile du réservoir, et avoir pour conséquence d'entraîner une libération défectueuse du produit fluide contenu dans le réservoir à travers l'orifice de distribution.
Afin de surmonter ce problème, une solution de l'art antérieur consiste à utiliser des moyens anti-retour pour le piston suiveur. De tels moyens anti-retour visent à empêcher tout déplacement du piston suiveur dans le sens d'une augmentation du volume utile du réservoir. Ces moyens anti-retour sont jusqu'à présent constitués d'une pièce rigide réalisée en un matériau plastique dur ou de préférence en métal et sont associés au piston suiveur. Cette pièce rigide, de forme générale de coupelle inversée, comporte sur sa circonférence des échancrures généralement ménagées en étant espacées de façon équi- circonférentielle. Ces échancrures définissent ainsi entre elles une pluralité de pattes dotées d'une certaine flexibilité. Cette flexibilité leur permet de se détendre radialement lors de la sollicitation des moyens de distribution et ainsi de mordre dans la paroi interne du réservoir afin d'empêcher tout mouvement de recul du piston lors de la mise sous pression du produit fluide créée par l'actionnement des moyens de distribution. Une fois le produit fluide libéré et les moyens de distribution relâchés, une phase de dépression s'installe dans le réservoir lors de laquelle les moyens anti-retour, solidaires en déplacement du piston suiveur, se recroquevillent et se déplacent dans le fût dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir. Toutefois, l'utilisation de tels moyens anti-retour présente différents inconvénients. Tout d'abord, la pièce rigide doit être dotée d'une flexibilité adéquate pour ne venir en prise mordante dans la paroi interne du réservoir que lorsque les moyens de distributions sont sollicités. Ensuite, cette pièce rigide doit présenter une configuration et une dimension précises de façon à bien s'adapter à l'intérieur du réservoir et à ne pas entraver le déplacement du piston suiveur. En outre, la solidarisation d'une telle pièce rigide au piston suiveur requiert une étape supplémentaire dans la fabrication et le montage du dispositif de distribution. Enfin, l'ajout d'une telle pièce au dispositif engendre nécessairement un coût supplémentaire, et donc un coût de revient supérieur.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur susmentionnés.
La présente invention a pour but de fournir un dispositif de distribution garantissant une distribution régulière et sensiblement reproductible de produit fluide à chaque actionnement des moyens de distribution. Pour ce faire, la présente invention a pour but de fournir un dispositif de distribution de produit fluide évitant tout déplacement rétrograde du piston suiveur dans le sens d'une augmentation du volume utile du réservoir lors de F actionnement des moyens de distribution.
La présente invention a encore pour but de fournir un dispositif de distribution de produit fluide simple et peu coûteux à fabriquer. La présente invention a donc pour objet un dispositif comportant un réservoir de produit fluide de volume utile variable comprenant un fût de coulissement étanche et un piston suiveur en contact de coulissement étanche dans ledit fût, des moyens de distribution aptes à mettre le produit fluide stocké dans le réservoir sous pression de manière à refouler une partie du produit fluide à travers un orifice de distribution, et sous dépression de manière à déplacer le piston suiveur dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir, des moyens anti-retour adaptés à empêcher tout déplacement substantiel du piston suiveur dans le sens d'une augmentation du volume utile du réservoir, dans lequel les moyens anti-retour comprennent au moins une chambre de volume variable qui se remplit avec du produit fluide en provenance du réservoir en phase de dépression. Autrement dit, le volume de ladite chambre augmente avec le déplacement du piston suiveur dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir.
Avantageusement, ladite chambre comprend une paroi mobile déplaçable en phase de dépression. Avantageusement, ledit réservoir communique avec ladite chambre à travers un passage pourvu d'un dispositif unidirectionnel apte à sélectivement permettre un remplissage de la chambre et empêcher un vidage de la chambre.
Avantageusement, ledit dispositif unidirectionnel est un clapet anti-retour.
En variante, ledit dispositif unidirectionnel peut être formé par au moins un trou de passage présentant une section réduite par rapport à celle de l'orifice de distribution.
Avantageusement, ledit passage est formé sur la paroi mobile.
Avantageusement, ladite paroi mobile est solidaire du piston suiveur.
Avantageusement, le dispositif comporte une cheminée fixe, ledit piston suiveur comportant un manchon monté en contact de coulissement étanche dans ladite cheminée, la paroi mobile étant solidaire du manchon et définissant, avec la cheminée, la chambre anti-retour.
Avantageusement, ladite cheminée et ledit fût de coulissement présentent tous deux une configuration cylindrique, ladite cheminée occupant une position sensiblement centrale relativement audit fût de sorte que ladite cheminée et ledit fût sont concentriques, et de préférence monobloc.
Avantageusement, ledit réservoir occupe une position axiale intermédiaire entre l'orifice de distribution et la chambre de volume variable, la direction d'écoulement du fluide à travers ledit passage dans ladite chambre de volume variable étant opposée à la direction d'expulsion du fluide à travers l'orifice de distribution.
Avantageusement, lesdits moyens de distribution comprennent une membrane élastiquement déformable et un poussoir sur lequel on peut appuyer manuellement pour déformer ladite membrane. Avantageusement, ledit orifice de distribution est sélectivement obturé par un clapet de sortie. Avantageusement, le piston suiveur se déplace dans le fut selon une direction axiale X, l'augmentation de volume de la chambre C se faisant dans la direction axiale X. Selon un autre aspect, le piston suiveur prend appui, en phase de pression, sur la chambre C remplie de produit fluide. Un des principes de la chambre réside dans le fait qu'elle agit à la manière d'un vérin hydraulique unidirectionnel qui ne peut que s'allonger, et jamais se rétracter. Ainsi, la chambre crée une colonne de produit fluide, par définition incompressible, sur laquelle le piston suiveur prend appui lorsque le produit fluide stocké dans le réservoir est mis sous pression. Un avantage de la présente invention est d'utiliser une très petite partie du produit fluide stocké dans le réservoir pour créer cette colonne de produit fluide. La fonction anti-retour est donc assurée sans qu'il soit nécessaire d'ajouter une pièce supplémentaire, comme c'est le cas dans l'art antérieur.
D'autre caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins joints, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, et sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en section d'un dispositif de distribution de produit fluide selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;
- les figures 2b, 2b et 2c montrent le fonctionnement du dispositif illustré sur la figure 1.
- la figure 3 est une vue schématique en section d'un dispositif de distribution de produit fluide selon un second mode de réalisation de la présente invention ; et
- la figure 4 est une vue schématique en section d'un dispositif de distribution de produit fluide selon un troisième mode de réalisation de la présente invention.
En référence à la figure 1, il est représenté un mode de réalisation particulier d'un dispositif de distribution de produit fluide selon la présente invention. De manière générale, le dispositif selon la présente invention comporte un corps 1, un piston suiveur 2 monté à l'intérieur du corps, des moyens de distribution 3 solidarisés au corps au moyen d'une pièce de fixation 4, et un organe d'actionnement 5 apte à être pressé manuellement pour actionner lesdits moyens de distribution. Les différentes pièces constitutives du dispositif vont maintenant être décrites de façon plus détaillée.
Le corps 1 comporte une paroi latérale 10 comprenant une extrémité supérieure ouverte et une extrémité inférieure obturée par une paroi de fond 11. Les parois latérale et de fond présentent chacune une surface intérieure respectivement 100 et 110 définissant ensemble le volume potentiel global dudit corps. Le corps peut avantageusement présenter une forme générale de pot ou de godet et notamment la surface intérieure 100 présente avantageusement une configuration parfaitement cylindrique. Tel qu'il sera vu ultérieurement dans cette description, une telle configuration cylindrique de cette surface intérieure est particulièrement utile dans la présente invention puisque cette surface forme en réalité un fût de coulissement pour le piston suiveur 2.
La paroi de fond comporte un orifice d'éventation 13 et une cheminée 12. L'orifice d'éventation 13 est un trou traversant ménagé à travers la paroi de fond faisant communiquer l'intérieur du corps avec l'air atmosphérique extérieure. La cheminée se projette quant à elle vers le haut à partir de ladite paroi de fond de sorte que cette cheminée présente une extrémité inférieure fermée par ladite paroi de fond et une extrémité supérieure ouverte définie par un bord supérieur 120. Une telle cheminée peut donc être assimilée à une douille borgne. Cette cheminée peut être, comme dans les modes de réalisation illustrés, réalisés monobloc avec ledit corps (et en particulier avec ladite paroi de fond) ou bien être une pièce rapportée apte à être maintenue fixement dans ledit corps (et en particulier sur ladite paroi de fond) par exemple par encliquetage, collage, soudage, vissage, etc. Avantageusement, ladite cheminée 12 présente une configuration cylindrique et occupe une position sensiblement centrale relativement à ladite surface intérieure 100 de la paroi latérale du corps de sorte que cette cheminée et cette surface intérieure sont concentriques. Le piston suiveur 2 comporte un plateau sensiblement radial 20 pourvu à l'extérieur de lèvres de coulissement 21 et en son centre d'un manchon 22. Plus exactement, les lèvres de coulissement 21 s'étendent de façon circonférentielle à l'extérieur du plateau radial 20. Le manchon 22 se projette quant à lui vers le bas à partir du plateau radial 20. Ce manchon 22 forme intérieurement un conduit qui, comme visible sur la figure 1 , présente une extrémité inférieure libre 220, qui remplit une double fonction. Cette extrémité définit extérieurement une lèvre d'étanchéité destinée à coulisser de manière étanche dans la cheminée 12. Cette extrémité libre définit intérieurement un siège de clapet apte à coopérer avec un clapet anti-retour 24. Ce clapet comporte un pied 240 monté coulissant dans un anneau 23 solidaire du manchon 22 et un disque 241 apte à venir en appui étanche sélectif sur le siège formé par l'extrémité libre 220. La fonction de ce clapet sera davantage expliquée dans la suite de la description. L'extrémité libre 220 et le disque 241 définissent ensemble une paroi 25 qui est solidaire du manchon 22 mais mobile par rapport à la cheminée 12, puisque le manchon va coulisser dans la cheminée.
Le piston suiveur 2 est inséré à l'intérieur du corps 1 à travers son extrémité supérieure ouverte. Les lèvres de coulissement 21 établissent alors un contact de coulissement étanche dans le fût 100 de la paroi latérale 10 du corps. Le manchon 22 est quant à lui reçu à l'intérieur de la cheminée 12 et établit avec ladite cheminée un contact de coulissement étanche. Ce contact étanche résulte de la coopération de la lèvre d'étanchéité du manchon 22 avec ladite cheminée 12. En variante, la cheminée peut former une lèvre d'étanchéité en coulissement étanche autour du manchon. Par exemple, une telle lèvre d'étanchéité peut s'étendre radialement vers l'extérieur à partir de l'extrémité libre 220 du manchon et/ou peut s'étendre radialement vers l'intérieur à partir du bord supérieur 120 de la cheminée.
Comme visible sur la figure 1, la surface intérieure 110 de la paroi de fond du corps, la cheminée 12 et la paroi 25 définissent ensemble une chambre de produit fluide C de volume variable. Initialement, cette chambre C peut être totalement vide. Cependant, cette chambre 120 va augmenter de volume par déplacement de la paroi 25, qui est donc une paroi mobile de la chambre. Le déplacement de la paroi va être généré par le déplacement du piston suiveur dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir, comme on va le voir ci- après. Les moyens de distribution 3 comprennent un canal de distribution de produit fluide 31 et une membrane élastiquement déformable 30 reliée l'un à l'autre par un décrochement externe 32. La membrane 30 s'évase vers l'extérieur à partir de ce décrochement 32. Cette membrane présente alors une forme générale de dôme. En outre, les moyens de distribution peuvent comprendre un anneau 33, par exemple solidarisé au canal de distribution 31, formant un organe de support pour un clapet de sortie 7. Le clapet de sortie 7 peut être de configuration similaire au clapet anti-retour 2 (tel qu'illustré sur la figure 1) ou différent. Le clapet 7 repose de manière étanche sur un siège de clapet 34 qui est ici formé par le bord supérieur du canal 31. En l'absence de pression ou en phase de dépression, le clapet repose sur son siège, alors qu'en phase de surpression ou de distribution, le clapet est décollé de son siège en formant ainsi un orifice de distribution 37, qui est ici annulaire. La forme de réalisation des moyens de distribution, assimilable ici à un système de pompage n'est pas limitative pour la mise en œuvre de la présente invention. En effet, tous moyens de distribution aptes à engendrer une mise sous pression du fluide contenu dans le réservoir peuvent être utilisés.
Les moyens de distribution 3 sont associés au corps au moyen d'un organe de fixation 4. Cet organe de fixation comporte une bague de fixation 40 et une coupelle 41. Pour assembler les moyens de distribution sur le corps, la membrane élastiquement déformable 30 est connectée fixement à la coupelle 41 tandis que la bague de fixation 40 est emmanchée fixement sur l'extrémité supérieure ouverte du corps 1. Afin de limiter cet emmanchement, la bague de fixation peut comprendre une collerette radiale 400 apte à venir en butée sur l'extrémité supérieure du corps. Bien entendu, cet organe de fixation n'est qu'un exemple de réalisation qui n'est ainsi absolument pas limitatif pour la mise en œuvre de la présente invention. Par exemple, l'organe de fixation pourrait être un organe à visser, à encliqueter ou à sertir sur l'extrémité supérieure du corps.
Ainsi, un réservoir de produit fluide R est défini par le piston suiveur 2, le fut 100, la coupelle 41 et la membrane 30. Ce réservoir est de préférence entièrement rempli de produit fluide, comme on peut le voir sur la figure 1. Ce réservoir R est de contenance variable par déformation de la membrane 30 et déplacement du piston suiveur 2. Il communique avec l'orifice de distribution 37 à travers le manchon 22 du piston suiveur et le canal 31.
L'organe d'actionnement ou poussoir 5 comporte une surface d'appui digital 50 à partir de laquelle s'étendent vers le bas une jupe périphérique 51 et un organe de transmission de force 52. L'organe d'actionnement 5 est solidarisé aux moyens de distribution 3 en positionnant l'organe de transmission de force 52 en prise serrante autour du canal de distribution 30. En position finale de montage, l'organe de transmission de force 52 vient en appui contre le décrochement externe 32 des moyens de distribution. La jupe périphérique se place quant à elle à l'intérieur de la bague de fixation 40. Une pression exercée sur la surface 50 du poussoir a alors pour effet de déplacer axialement le poussoir selon l'axe X, ce qui engendre une déformation de la membrane 30. La bague de fixation 40 peut alors jouer un rôle de guidage de la jupe périphérique sur toute la course d'actionnement du poussoir. Un tel mode de réalisation d'organe d'actionnement n'est bien entendu pas limitatif pour la mise en œuvre de la présente invention.
Par ailleurs, un capot 6 peut être monté sur le dispositif de distribution de produit fluide. En position de montage, ce capot peut se placer en prise serrante autour de la bague de fixation 40. L'enfoncement axial du capot 6 peut être limité par la projection radiale 400 de l'organe de fixation. De plus, le capot 6 peut comprendre une protubérance 60 pouvant venir en appui contre le clapet de sortie 7 de façon à plaquer ledit clapet contre l'extrémité supérieure du canal de distribution 50 et empêcher ainsi toute distribution accidentelle du produit fluide contenu à l'intérieur du volume utile du réservoir. Le principe de fonctionnement du dispositif de distribution de produit fluide selon l'invention va maintenant être décrit de manière plus détaillée en référence aux figures 1 , 2a, 2b et 2c.
Sur la figure 2a, le capot 6 est retiré et le dispositif de distribution de produit fluide est actionné en exerçant une pression sur la surface d'appui digital
50. L'organe de transmission de force 52 sollicite alors la membrane 30 qui est alors déformée et met ainsi sous pression le produit fluide incompressible contenu à l'intérieur du volume utile du réservoir. Cette mise sous pression engendre alors une distribution de produit fluide à travers l'orifice de distribution 37 se formant entre le clapet de sortie 7 et le canal de distribution 31. Lors d'une telle mise sous pression, le clapet anti-retour 24 du manchon 22 se ferme bloquant ainsi toute communication entre le réservoir R et la chambre C. La fermeture du clapet 24 est commandée par la montée en pression dans la chambre C qui est beaucoup plus rapide et importante que dans le réservoir R. Ceci résulte de la différence importante entre le diamètre de du réservoir et celui de la chambre. Le disque 241 du clapet 24 est alors plaqué sur son siège formé par l'extrémité libre 220 du manchon. Il n'y a donc aucun passage de fluide entre le réservoir et la chambre. Le fluide contenu dans la chambre C forme ainsi un matelas ou colonne de fluide incompressible et le piston suiveur prend appui sur cette colonne, ce qui l'empêche de se déplacer dans le sens d'une augmentation du volume utile du réservoir lors d'un actionnement des moyens de distribution. Ainsi, tout déplacement du piston suiveur en éloignement de l'orifice de distribution 72 est empêché. La paroi 25 formée à l'extrémité inférieure du manchon reste statique pendant cette phase de surpression. Sur la figure 2b, l'enfoncement des moyens de distribution 3 est stoppé. A ce moment, la membrane élastiquement déformable 30, dotée d'une mémoire de forme, retourne vers sa forme d'origine. Ce retour à sa forme d'origine crée alors à l'intérieur du volume utile du réservoir une dépression. Cette dépression a pour effet de déplacer le piston suiveur vers le haut dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir. Dans cette phase de dépression, les lèvres de coulissement 21 et le manchon 22 se déplacent en contact de coulissement étanche respectivement dans le fût 10 et dans la cheminée 12. Le déplacement du manchon dans la cheminée a pour effet de déplacer la paroi mobile 25 qui incorpore le clapet anti-retour 24. Le déplacement de la paroi 25 s'accompagne par une ouverture du clapet 24, car la dépression dans la chambre C croît plus rapidement que dans le réservoir R. ceci est à nouveau du à la différence importante entre le diamètre de du réservoir et celui de la chambre Ainsi, le déplacement de la paroi 25 et l'ouverture concomitante du clapet 24 ont pour effet de faire pénétrer du produit fluide en provenance du réservoir R dans la chambre C. Ceci a pour conséquence d'augmenter le volume utile de la chambre C en augmentant la hauteur axiale de la colonne de produit fluide qui va servir d'appui au piston suiveur lors de la prochaine phase de surpression.
Sur la figure 2c, la membrane élastiquement déformable 30 a repris sa configuration d'origine. Le dispositif de distribution de produit fluide est ainsi revenu à sa position de repos et les moyens de distribution 3 sont de nouveau actionnables. Comme visible sur cette figure, la chambre C contient un volume de fluide supérieur au volume de fluide présent avant actionnement desdits moyens de distribution.
Si le dispositif de distribution est de nouveau actionné, la même séquence de fonctionnement se produit. Ainsi, chaque actionnement des moyens de distribution entraîne une augmentation successive du volume de la chambre C.
Autrement dit, le volume de ladite chambre augmentera séquentiellement à chaque déplacement du piston suiveur dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir. Ainsi, à chaque phase de surpression, le piston suiveur peut s'appuyer sur une colonne de fluide incompressible toujours plus haute alimentée par le réservoir R en phase de dépression. La chambre C assure ainsi de manière répétée une fonction anti-retour du piston suiveur lors des phases de surpression. Le produit fluide nécessaire pour remplir la chambre C est minime, comparativement au volume du réservoir R. La proportion est de 1/40. La perte de produit fluide est donc d'environ 2,5%, ce qui reste très faible. Le clapet anti-retour 24 constitue un mode de réalisation avantageux pour un dispositif unidirectionnel apte à sélectivement et momentanément former un passage de remplissage de la chambre C provenant du réservoir R. Tel que précédemment vu, un tel dispositif assure un remplissage de la chambre uniquement en phase de dépression du réservoir et empêche le vidage de cette chambre en phase de mise sous pression du fluide contenu dans le réservoir. D'autres formes de clapets anti-retour tels qu'un clapet à bille ou un clapet à membrane flexible pourraient également être utilisés.
Les figures 3 et 4 montrent d'autres modes de réalisation de dispositifs unidirectionnels pouvant être mis en œuvre dans un dispositif de distribution de produit fluide selon la présente invention. Sur la figure 3, le dispositif unidirectionnel est un clapet comprenant une paroi transversale 221 solidaire en déplacement du manchon 22. Cette paroi est traversée par un orifice pouvant être sélectivement obturé au moyen d'une languette rigide ou flexible 222. L'actionnement des moyens de distribution 3 met le produit fluide contenu dans le réservoir sous pression. La languette 222 se plaque alors contre la paroi 221 et interdit tout passage de produit fluide du réservoir vers la chambre C. A l'inverse, en phase de dépression, le piston suiveur est déplacé dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir et la languette 22 est décollée de la paroi 221. Ce déplacement de la languette forme un passage entre le volume utile du réservoir et la chambre 120 permettant ainsi le remplissage de la chambre 120.
Sur la figure 4, le dispositif unidirectionnel comprend une paroi transversale 223 solidaire en déplacement du manchon 22. Cette paroi comporte un ou plusieurs trous de passage 224 présentant chacun une section réduite par rapport à celle de l'orifice de distribution. De façon similaire aux autres modes de réalisation, l'actionnement des moyens de distribution met le produit fluide contenu dans le réservoir sous pression. Toutefois, la dimension des trous de passage 224 ne permet pas au produit fluide contenu dans le volume utile du réservoir de gagner la chambre C car la pression fluidique régnant dans la chambre C est alors bien supérieure à la pression fluidique régnant dans le volume utile du réservoir. A l'inverse, en phase de dépression, le produit fluide contenu dans le volume utile du réservoir peut passer à travers ces trous de passage 224. La chambre C est alors remplie avec du produit fluide en provenance du réservoir.
Dans tous les modes de réalisation, le piston suiveur s'appuie sur une chambre comprenant une paroi mobile 25 qui est ici solidaire du piston suiveur. Le déplacement du piston suiveur fait augmenter le volume de la chambre à travers un dispositif de passage unidirectionnel avec du produit fluide en provenance du réservoir. La chambre est ici disposée axialement de manière opposée à l'orifice de distribution, mais on peut envisager d'autres configurations. Bien que la présente invention ait été décrite en référence à des modes de réalisation particuliers de celle-ci, il est clair qu'elle n'est pas limitée par ces modes de réalisation. Au contraire, un homme du métier peut y apporter toute modification utile sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées.

Claims

Revendications
1.- Dispositif de distribution de produit fluide comportant :
- un réservoir (R) de volume utile variable comprenant un fût de coulissement étanche (100) et un piston suiveur (2) en contact de coulissement étanche dans ledit fût, - des moyens de distribution (3) aptes à mettre le produit fluide stocké dans le réservoir sous pression de manière à refouler une partie du produit fluide à travers un orifice de distribution (37), et sous dépression de manière à déplacer le piston suiveur dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir,
- des moyens anti-retour aptes à empêcher tout déplacement substantiel du piston suiveur dans le sens d'une augmentation du volume utile du réservoir,
- caractérisé en ce que les moyens anti-retour comprennent au moins une chambre de volume variable (C) qui se remplit avec du produit fluide en provenance du réservoir en phase de dépression.
2.- Dispositif de distribution de produit fluide selon la revendication 1 , dans lequel le volume de ladite chambre (C) augmente avec le déplacement du piston suiveur (2) dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir.
3.- Dispositif de distribution de produit fluide selon la revendication 2, dans lequel ladite chambre (C) comprend une paroi mobile (25) déplaçable en phase de dépression.
4.- Dispositif de distribution de produit fluide selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit réservoir communique avec ladite chambre à travers un passage (121 ; 224) pourvu d'un dispositif unidirectionnel (220, 24 ; 221, 222 ; 223 ; 224) apte à sélectivement permettre un remplissage de la chambre et empêcher un vidage de la chambre.
5.- Dispositif de distribution de produit fluide selon la revendication 3, dans lequel ledit dispositif unidirectionnel (220, 24 ; 221, 222) est un clapet antiretour.
6.- Dispositif de distribution de produit fluide selon la revendication 3, dans lequel ledit dispositif unidirectionnel est formé par au moins un trou de passage (224) présentant une section réduite par rapport à celle de l'orifice de distribution.
7.- Dispositif de distribution de produit fluide selon les revendications 3 et
4, dans lequel ledit passage est formé par la paroi mobile (25).
8.- Dispositif de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel ladite paroi mobile (25) est solidaire du piston suiveur (2).
9.- Dispositif de distribution de produit fluide selon la revendication 8, comportant une cheminée fixe (12), ledit piston suiveur (2) comportant un manchon (22) monté en contact de coulissement étanche dans ladite cheminée (12), la paroi mobile étant solidaire du manchon et définissant, avec la cheminée, la chambre (C).
10.- Dispositif de distribution de produit fluide selon la revendication 9, dans lequel ladite cheminée (12) et ledit fût de coulissement (100) sont solidaires l'un de l'autre et présentent tous deux une configuration cylindrique, ladite cheminée (12) occupant une position sensiblement centrale relativement audit fût (100) de sorte que ladite cheminée (12) et ledit fût sont concentriques, et de préférence monobloc.
11.- Dispositif de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, dans lequel le réservoir (R) occupe une position axiale intermédiaire entre l'orifice de distribution (33) et la chambre (C), la direction d'écoulement du fluide à travers ledit passage dans ladite chambre (C) étant opposée à la direction d'expulsion du fluide à travers l'orifice de distribution (37).
12.- Dispositif de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le piston suiveur (2) se déplace dans le fût (100) selon une direction axiale X, l'augmentation de volume de la chambre (C) se faisant dans la direction axiale X.
13. -Dispositif de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le piston suiveur (2) prend appui, en phase de pression, sur la chambre (C) remplie de produit fluide.
14.- Dispositif de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de distribution (3) comprennent une membrane élastiquement déformable (30) et un organe d'actionnement (5) sur lequel on peut appuyer manuellement pour déformer ladite membrane (30).
15.- Dispositif de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit orifice de distribution (37) est sélectivement obturé par un clapet de sortie (7).
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