Brevet FR2050356A1 — publié le 19710402

L'invention concerne, d'une manière généralen, un pulvérisateur à pompe pour récipient à parfums ou autres applications. On connaît déjà, d'une manière générale, des pulvérisateurs à pompe comprenant un cylindre de pompe à l'intérieur duquel peut coulisser un piston de pompage à axe creux, ledit piston étant en relation avec un poussoir-de commande qui comporte une buse de pulvérisation. On a réalisé des pistons de pompage dont l'une ou 11 autre des extrémités coopére avec un organe d'obturation chargé ou non par ressort. Pour obtenir une étanchéité correcte, à l'état de repos du pulvérisateur à pompe on est amené à choisir des solu- tions eonstructives qui posent des difficultés d'exécution, étant donné les faibles tolérances qui doivent être respectées lors de la fabrication pour obtenir l'étanchéité On a d6à utlisé, comme moyen d'étanchéité, soit un plateau de soupape logé coaxialament au corps du piston de pompage, soit des clapets, billes ou équivalents placés à l'opposé du corps du piston de pompages le plus souvent au voisinage immédiat de la chambre qui conduit à la buse de pulvérisation. L#invention a pour but de réaliser un pulvérisateur à pompe du genre indiqué, qui soit de fabrication simple, et dont l'étanchéité soit parfaitement garante à l'état de repos, notamment contre les surpressions dues aux différences de température et, d'une manière générale, aux surpressions pouvant résulter des différences de pression atmosphérique La présente invention cccern, à cet effet, un pulvérisatuer à pompe comprenant un cylindre de pompe, à l'intérieur duquel est déplaçable an piston de pompage mû par un poussoir, caractérisé en ce que le piston de pompage est pourvu d'une soupape chargée par ressort, de manière à ce qu'à l'état de repos, ladite soupape ferme, d'une manière etanche, la voie de passage du liquide du réservoir vers la buse de pulvérisation, ce piston obturant la voie de passage d'air vers le réservoir, la force du ressort de la soupape étant choisie de telle sorte que, même dans le cas d'une surpression produite dans le réservoir par des influences extérieures, la soupape reste fermée et ne s'ouvre que par la pression produite dans la chambre du cylindre de pompe lorsqu'on actionne le poussoir du pulvérisateur. Un pulvérisateur à pompe, suivant l'invention, est représenté, à titre d'exemple, sur l'unique figure jointe, montrant en coupe le pulvérisateur à pompe Suivant l'invention, le pulvérisateur se compose d'un carter extérieur 4, avec une partie de carter concentrique médiane 4a et une partie de carter intérieur 4b, ces carters étant venus de moulage en une seule pièce et reliés entre eux par des nervures radiales. La tête 1, formant pousseir, contient la buse de pulvérisation 2, cette tête étant prolongée intérieurement d'un appendice tubulaire 1a.Dans l'appendice tubulaire 1a, est emmanché à la presse, de manière rigides un piston 3 fabriqué, de préférence, en un matériau souple et élastique Le piston 3 est percé d'un canal axial et présente, à son extrémité supérieure, une ouverture conque 3b constituant un siège de soupape Dans sa partie inférieure, dans la figure 1, le piston 3 est élargi et possède un épaulement conique 3a, qui peut s'appliquer à joint étanche contre une arête intérieure d'une bride de joint Sa qui sera décrite dans la suite l'arête inférieure du piston 3 forme une manchette de joint étanche pour être appliquée contre un cylindre de pompe Sur la siège de soupape 3b, vient s'appliquer la tulipe d'une soupape 6, qui obture, avec son extrémité conique, l'ouverture conique 3b constituant le siège ge de soupape. Le cône de soupape 6 est pressé contre l'ouverture conique 3b par un ressort de soupape 7, qui s'appuie, d'un côté, sur un épaulement du piston 3 et, de l'autre côté, sur une bague élastique 9, emprisonnée dans une gorge ménagée à l'extrémité de la queue de soupape. La partie du (3n & de le soupape 6 qui coopère avec l'orifice conique 3b est constituée avec une paroi relativement mince en raison d'un évidement conique sur sa face latérale. L'épaisseur de paroi du piston 3 est également réduite dans cette zone Le cône de soupape 6 a une conicité un peu plus grande que l'orifice 3b, de sorte qu'entre ces deux surfaces, le contact ne se produit que le long d'une ligne, ou d'une surface annulaire relativement réduite. Le cylindre de pompe est constitué par une chemise 5 emmanchée à la presse dans l' alésage interne de la partie centrale du carter, pour former la chambre de I La chemise -5 est reliée, à la partie médiane du carter 4a, par l'intermédiaire de la bride dgun joint d'étant chéité 5a. La chemise 5 possède, dans la partie qui forme le cylindre de pompe, des évidements 5b, par exemple des gorges ou rainures, qui sont disposées de telle manière qu'elles sont atteintes par la partie du piston appliquée contre la paroi du cylindre avant l'extrémité de sa course descendante. Au-dessus du piston sont prévus, dans le manchon 5, des évidements latéraux E;, qui sont en communication avec l'espace compris entre les parties de carter 4a et 4b et ainsi avec l'intérieur du récipient. Un ressort de piston 8 pousse le piston vers sa position supérieure de repos A l'extrémité inférieure de la chambre de pompage, est prévueune soupape d'aspiration, consis- tant en une bille 10 coopérant avec un siège conique 4c ménagé à l'extrémité inférieure de la partie intérieure du carter 4b. le siège 4c de la bille 10 est prolongé d'un raccord 4d pour un tuyau souple 12 d'aspiration de liquide. Le carter 4 est pourvu, à son extrémité inférieure, d'un filetage qui permet de le visser sur le col un récipient choisi. Un joint 11 assure l'étanchéité de l'ensemble du dispositif par rapport à l'embouchure du récipient. Le carter extérieur peut être pourvu d'un parement métallique 13 contribuant à sa solidité et à son esthétique. Le fonctionnement du pulvérisateur à pompe s'établit comme suit : Le.pulvérisateur constitue une pompe à piston qui déplace le liquide aspiré et le conduit sous pression vers la buse de pulvérisation d'où il s'échappe flnement pulvérisé. A l'état de repos,. le pulvérisateur est parfaitement étanche, de sorte qu'aucun liquide ne peut s'échapper du récipient vers l'exté- rieur. Cette étanchéité est nécessaire pour éviter une fuite du liquide, soit pendant le transport, soit lorsque l'appareil est utilisé comme pulvérisateur de sac Si l'on presse sur la tette 1 formant poussoir, le piston 3, qui est maintenu sans jeu dans l'appendice tubulaire la de la tête 1, se déplace vers le bas. La pression du liquide contenu dans la chambre de pompe s'accroit alors-jusqurd ce quelle ait atteint une valeur suffisante pour soulever le cône de soupape 6 par rapport à son siège, contre la force du ressort 7 de soupape Il en résulte que 1' ouverture eonique-3b est libérée , et quele liquide peut passer à travers la tige du piston creux et parvenir à la buse où il est vaporisé.Peu avant d'atteindre le point mort inférieur de sa course, le piston parvient dans la zone des rainures 5b prévues-dans la paroi intérieure de la chemise cylindrique 5. - Le liquide comprimé dans la chambre pompe peut alors s'échapper vers le haut dans la chambre située au-dessus du piston, de sorte que la pression tombe brusquement le cône de soupape 6 obture alors aussitôt l'ouverture 3b par la force du ressort 7. L'amenée de liquide à la buse 2 est ainsi arrêtée brusquement, et il ne peut plus se former de gouttes à la buse. Dès que la pression exercée sur la tête 1 est relsschée, la tête se déplace vers le haut avec le piston 3 sous l'effet du ressort 8. Etant donné que l'ouverture conique 3b est obturée de façon étanche par le cône de soupape 6, il se produit dans la chambre de pompe une dépression qui a pour résultat une aspiration de liquide à travers le tube ascendant 12 et la soupape à bille constituée par le siège conique 4c et la bille 10. La chambre de pompe est ainsi remplie de liquide pour la course de pression suivante. Le liquide qui, à l'extrémité inférieure de la course de piston, a été chassé, à travers les rainures 5b, dans la chambre située au-dessus du piston, peut sortir à travers les orifices latéraux 5c ménagés dans la chemise de cylindre et revenir dans l'espace compris entre la partie de carter inférieure 4b et la partie, de carter moyenne 4a et dans le réservoir à liquide. Pendant qu'on actionne la tête 1, l'espace intérieur du réservoir à liquide est en communication avec l'atmos- phère à travers les orifices latéraux 5c et la fente entre la bride 5a et le piston 3, de sorte que l'air peut pénétrer dans le réservoir en correspondance avec la quantité de liquide prélevée. A l'état de repos, le piston 3 est poussé vers le haut par le ressort de piston 8 et il s'applique, avec son épaulement conique 3a, contre le bord intérieur de la bride 5a, de sorte qu'il étanche parfaitement la communication avec l'air extérieur. En outre, à l'état de repos, comme il a déjà été mentionné, le cône de soupape 6 est poussé par le ressort de soupape 7 contre l'ouverture conique 3b du piston creux Il en résulte que la communication entre la chambre de pompe et la buse est obturée de manière étanche, de sorte que le liquide ne peut pas s'échapper par cette voie Dans le réservoir à liquide, il peut se produre, par exemple sous l'effet de-la chaleur, une surpression qui se transmet, à travers le tube ascendant 12 et la soupape à bille 10, dans la chambre de pompe.Cette surpression a également tendance à soulever le cône de soupape-6 contre la force du ressort de soupape 7 et à libérer ainsi le passage du liquide vers la buse. les pres sions, qui peuvent se produire par échauffement ou influences analogues dans le réservoir à liquide, sont cependant beaucoup plus faibles que la pression produite par la manoeuvre de la tête 9 dans la chambre de pompe. En conséquence, par un choix approprié de la force du ressort 7, on obtient que le cône de soupape 6 ne s 'ouvre que lorsque la tête est poussée vers le bas et qu'on produit ainsi la pression élevée correspondante dans la chambre de pompe. Il est connu que les anciens pulvérisateurs à pompe de ce type ne produisent une pulvérisation satisfaisante que lorsqu'ils sont actionnés énergiquement, car le liquide doit s'écou- ler dans la buse avec une vitesse suffisamment grande pour que puisse se produire une dispersion du courant en gouttelettes très fines. Si on actionne trop lentement un pulvérisateur du type connu, la pres- sion produite dans la chambre de pompe est trop faible et, en conséquence, la vitesse d'écoulement du liquide trop réduite, ce qui a pour résultat de faire sortir le liquide de la buse sous la forme de gouttes très grosses et même sous forme d'un Jet fin.Grâce à la présente invention, cet inconvénient est éliminé par le fait-que, avec un choix approprié de la force du ressort de soupape 7, qui est indépendante de la force de rappel du ressort de piston, il est possible de maintenir fermée l'ouverture conique 3b du piston creux 3 jusqu'à ce que soit produite dans la chambre de pompe la pression nécessaire à une pulvérisation fine. Tant que cette pression ncest pas atteinte, l'ouverture conique 3b reste fermée l'obturation étanche de l'ouverture conique 3b peut naturellement être prévue avec des corps de soupape d'autres formes, par exemple en forme de plateau ou de'sphère.Cependant, on a constaté comme avantageux de constituer le corps de soupape par un cône, en prévoyant notamment que l'angle de conicité de louver ture 3b soit plus petit que l'angle de conicité du cône de soupape 6. Grâce à cette mesure, on obtlent que l'étanchéité ait lieu sur une surface relativement réduite dans la zone de plus grand diamètre du cône de soupape. les forces de fermeture ainsi obtenues sont relativement élevées. En outre, on évite que le corps de soupape 6 ne se coince par aspiration dans ltouver ture conique 3b, ou ne puisse même se coller définitivement par du liquide desséché.Si, en outre, l'épaisseur de la paroi du piston 3 est diminuée dans la zone correspondant à l'ouverture conique 3b, la zone supérieure du piston 3 est plus élastique et peut, en conséquence, se déformer légèrement pour s'adapter exactement à la forme ronde du cône de soupape 6. Il est avantageux que le siège de soupape 3b soit une partie du piston, étant donné que celuisci est constitué en un matériau relativement élastique. En conséquence, on peut faire l'économie d'un ensemble de soupape-élastique spécial. Grâce à cette mesure, il est possible de fabriquer les pièces constitutives du pulvérisateur en grande série, avec des tolérances moins serrées relatives à la précision. Il est en outre avantageux que la soupape de sortie 3b puisse entre disposée près de la buse 2. Il en résulte que le reste de liquide éventuellement très coûteux, qui subsistera devant la buse après fonctionnement de l'appareil, sera réduit à un minimum. Blen entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cindessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Pulvérisateur à pompe comprenant un cylindre de pompe, à l'intérieur duquel est déplaçable un piston de pompage mA par un poussoir, caractérisé en ce que le piston de pompage est pourvu d'une soupape chargée par ressort de manière à ce qutà l'état de repos, ladite soupape ferme, d'une manière étancheS la voie de passage du liquide du réservoir vers la buse de pulvérisatioS ce piston obturant la voie de passage d'air vers le réservoir, la force du ressort de la soupape étant choisie.de telle sorte que, même dans le cas d'une surpression produite dans le réservoir par des influences extérieures, la soupape reste fermée et ne s'ouvre que par la pression réduite dans la chambre du cylindre de pompe, lorsqu'on actionne le poussoir du pulvérisateur. 20) Pulvérisateur à pompe conforme à la revendication 19 caractérisé en ce que la soupape du piston de pompage est chargée par un ressort, indépendant du ressort de rappel du piston de pompage, destiné à maintenir ce dernier dans sa position de fermeture à l'égard du passage d'air ménagé dans le cylindre de pompage. 30) Pulvérisateur à pompe conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la force du ressort de soupape en rapport avec la surface efficace de la soupape est choisie de manière à ce que la soupape s'ouvre seulement lorsque la pression minimale nécessaire est atteinte pour une pulvérisation parfaite. 40)Pulvérisateur à pompe conforme à l'une quelconque des reven dication 1 à 3, caractérisé en ce que &commat; > . la soupape, chargée pas ressort, est une soupape conique venant obturer un siège ménagé à l'extrémité ouverte de la tige du piston qui est solidaire des mouvements du poussoir. 50)Pulvérisateur à pompe conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle de conicité de l'ouverture du siège de soupape est plus petit que l'angle de conicité du corps de soupape. 60) Pulvérisateur à pompe conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroiS dans la zone de l'ouverture conique, a une épaisseur réduite, de sorte qu'elle présente, dans cette zone, une élasticité plus grande permettant de compenser des écarts par rapport à la forme circulaire exacte 9 aussi bien de l'ouverture du siège que du corps de soupape. 70) Pulvérisateur à pompe9 conforme à la revendication 19 caractérisé en ce qutil est prévu, sur une certaine hauteur du cylindre de pompe dans lequel est déplacé le piston de pompage des rainures que le piston dépasse avant d'atteindre son point mort inférieurS et que le liquide comprimé retourne dans le réservoir. 80) Pulvérisateur à pompe, conforme à l'une quelconque des xevendications de 1 à 79 caractérisé en ce qu'un épaulement conique du piston obture, par application contre une arête intérieure du cylindre de pompe une fente qui s'étend autour du piston et qui constitue un canal de passage d'air pour relier l'intérieur du réservoir avec l'air extérieur pendant-le fonctionnement de l'appareil.