Brevet FR2581370A1 — publié le 19861107

flTSTRIBUTEUR POUR PRODUITS PITEUX L'invention concerne le domaine des distributeurs pour produits pâteux, et plus particulièrement ceux utilisant d'une part un système de compression et d'aspiration commandé par l'écrasement de leur tête souple en matière plastique. et d'autre part un piston glissant. EXPOSE DU PROBLEME La demanderesse a cherché à répondre aux impératifs suivants, dans le cadre d'une fabrication en grande série : nombre faible de pièces à assembler et nombre faible d'interventions manuelles; amélioration de certaines pièces; réglage optimal du taux de restitution du produit pâteux; et enfin, facilité du montage et fiabilité du fonctionnement. ETAT DE LA TECHNIQUE CONNUE Le document EP-A-0048421 décrit un distributeur pour produits pâteux dont le corps porte à sa partie supérieure une soupape de refoulement du produit pâteux de la chambre de stockage vers la chambre de pompage ou de refoulement, cette soupape comprenant un siège à fenêtres de passage latérales et une pièce annulaire d'obturation de ces fenêtres, pièce reliée par au moins trois rayons souples à un axe fixé lui-meme à un axe ou un ergot central du siège sous-jacent. Le dôme de la tete fixée par encliquetage sur le corps est souple et écrasable, permettant de réaliser par écrasement puis relâchement l'expulsion du produit pâteux et son refoulement de la chambre de stockage vers la chambre de pompage ou de refoulement (chambre dite encore : chambre de compression). Le document EP-A-0048420 donne une solution aux problèmes de dégazage du produit pâteux, grâce à deux fuites d'air ne laissant pas passer le produit pâteux : une fuite entre le piston et la paroi intérieure cylindrique du corps, obtenue par une rugosité de cette paroi dans la zone d'insertion du piston; et une fuite en forme de coin se rétrécissant de l'intérieur vers l'extérieur entre un bord du bouchon et le bord intérieur correspondant de l'ouverture. La conception correspondant aux distributeurs décrits plans ces deux document donne 8 pièces à assembler. EXPOSE DE L'INVENTION L'objet de l'invention est un distributeur pour produits pâteux comportant comme il est connu a) une tête souple en matière plastique, comprenant un goulot et une soupape d'aspiration, cette tête délimitant avec la soupape de refoulement (d) une chambre de pompage ou de compression; b) en utilisation, un actionneur fixé sur la partie haute de la tête, comportant un conduit se terminant par un orifice de délivrance du produit pâteux; c) un corps tubulaire comprenant une jupe cylindrique et un pied monobloc avec cette jupe; d) une soupape de refoulement du produit pâteux dans la chambre de compression, fixée à l'intérieur du distributeur; e) un piston à lèvre supérieure souple coulissant de façon étanche à l'intérieur de la jupe cylindrique du corps, délimitant avec la soupape de refoulement (d) une chambre de stockage; f) éventuellement, et typiquement pour les transports ou le stockage, un capot fixé sur la rote, de fason amovible. par exemple par vissage, par encliquetage ou par forcement. Le distributeur de l'invention comprend dans ses différentes versions 5 ou 6 pièces. Il diffère des distributeurs connus par les points suivants (al) La soupape d'aspiration est monobloc avec la tête. elle comprend un clapet relié à la tête par des arceaux souples et un siège constitué par la bordure de l'orifice du goulot d'extrémité de ladite tête; (b1) L'actionneur porte un moyend'appui du clapet de la soupape d'aspiration ou de ses arceaux souples; (dl) la soupape de refoulement est en matière plastique monobloc et comporte un clapet en forme d'opercule central plein et un siège de forme annulaire. ainsi que des arceaux souples reliant entre eux ledit clapet et ledit siège. Le corps tubulaire du distributeur de l'invention peut être en différents matériaux a) soit entièrement en matière plastique, son pied étant en particulier surmoulé sur l'extrémité inférieure de la jupe dans le cas où celle-ci est un tronçon de tube en matière plastique. ou bien thermoformé; b) soit constitué d'un pied en matière plastique surmoulé sur une jupe métalloplastique, ou tronçon de tube métallopiastique, en particulier un tronçon de tube métalloplastique soudé avec recouvrement; c > soit entièrement en verre, ou en métal, par exemple en aluminium, ia fixation de la tête étant alors faite par un moyen mécanique tel que le sertissage ou l'encliquetage; d) soit encore en verre- piastifié. Par jupe ou tube métailoplastique, on entend une jupe ou un tube comprenant au moins une couche métallique et une couche interne de matière plastique. La matière plastique de la jupe ou tout au moins de sa couche interne fait partie du groupe constitué par : polyoléfines, polyesters, polycarbonates, polyacrylonitriles, complexes de polymères thermoplastiques, polyoléfines constituant au moins la couche interne d'une jupe métalloplastique, polyoléfines sur verre. La matière plastique de la tête souple est compatible avec celle de la jupe et de préférence constituée par une association copolymère éthylène/acide acrylique et copoiyester-éther, lorsque la matière plastique de la jupe fait elle-même partie du groupe : poiyoiéfines. complexes de polymères thermoplastiques, polyoléfines constituant au moins la courbe interne àààà @@@ méta@@@@plastique, polvoléfines sur verre. Dans ce cas. ia tête soupie du distributeur de l'invention est de préférence surmoulée sur l'extrémité haute de la jupe du corps tubulaire. -La jupe ainsi reliée à la tête par surmoulage peut être en même temps reliée au pied par le surmoulage de ce pied.Dans ces solutions employant un tronçon de tube en guise de jupe cylindrique, le changement de longueur de jupe est facile, alors que, avec la technique classique du corps tubulaire obtenu par moulage, il est plus coûteux par suite des modifications d'outillage nécessaires. Dans le cas où le corps tubulaire est en métal ou en verre ou en matière plastique autre que es polyoléfines. ia tête en matière plastique lui est de préférence fixée par coliage ou par un moyen mécanique tel que vissage, sertissage ou clipsage. Pour faciliter le montage et améliorer ie taux de restitution du produit pâteux, la soupape de refoulement est de préférence fixée à l'intérieur de la partie inférieure de ia tête au moyen de deux nervures périphériques: une nervure inférieure éventuellement discontinue permettant l'enclîquetago du siège de la soupape, et une nervure supérieure de butée ou arrêt dudit siège. Cette nervure supérieure est éventuellement en forme de lèvre d'étanchéité continue, amincie vers son extrémité. Pour améliorer le taux de restitution, la demanderesse a eu l'idée d'améliorer encore le rapprochement de la tête enfoncée, habituellement au moyen de l'actionneur, et du dessus de la soupape de refoulement par différents moyens empioyés individuellement ou de façon complémentaire: a > amélioration de l'enfoncement de la tête, grâce à la création d'une zone amincie de la partie de la Cote en forme de dâme tronqué, donnant de la souplesse lors de l'écrasement; b) rapprochement de la surface de dessus de la soupape de refoulement de la surface intérieure de la tête en fin d'enfoncement, en donnant à la surface supérieure du siège de cette soupape une forme incurvée vers le haut, ne laissant qu'un volume faible entre tête écrasée ou enfoncée et ledit siège. Dans le cadre oe :invention et ootenanr ainsi nne pezize améiiorarion du tanx de restitution en même temps qu'une grande facilité d'opération, la demanderesse a mis au point par ailleurs un actionneur monobloc comportant une jupe périphérique étanche reliée à une partie centrale inclinable par une patte articulée. Le moyen d'appui de l'actionneur sur les arceaux souples du clapet d'aspiration est alors la paroi interne de la tubulure de cet actionneur qui est clipsée sur le goulot du distributeur.Cet actionneur peut être rendu inviolable d'une façon particulièrement sûre par au moins 2 ponts cassables situés entre le haut de la partie centrale de l'actionneur et le haut de sa jupe périphérique. La description des exemples et des dessins qui les illustrent permettra de mieux préciser différents aspects de l'invention. La décoration et l'impression de certaines surfaces extérieures n'interviennent pas dans les relations mutuelles des éléments correspondants, et ne sont pas indiqués dans la présente description. EXEMPLES Les différents exemples concernent des distributeurs de produits pâteux de contenance 95 à 150 ml et leurs pièces constituantes. Les mêmes repères sont utilisés pour les éléments jouant ie même rôle. . La figure 1 représente l'ensemble d'un distributeur de produit pâteux selon i'invention, en demi-coupe axiale longitudinale. La figure 2 représente une soupape de refoulement selon l'invention. en demi-coupe axiaie. La figure 3 représente la même soupape en vue de dessus. La figure 4 représente une deuxième soupape de refoulement selon l'invention, en demi-coupe axiale. La figure 5 représente la tête souple et cette deuxième soupape de refoulement, en position de vidange maximale, en demi-coupe axiale. La figure 6 représente un deuxième type d'actionneur en coupe axiale. La figure 7 représente une tête de distributeur selon l'invention munie de son actionneur et rendue inviolable, en demi-vue de dessus. I.. figure 8 représen e t pourtour ce orifice de distriD- ion c un actionneur selon l'invention, en coupe horizontaie partielle passant par une fine nervure créant une fuite d'air. On a représenté sur la figure 1 un distributeur (1) entièrement en matière plastique, y compris le capot (2) dont il est muni. Le distributeur (1) et son capot (2) forment un ensemble de 5 pièces a) un corps de distributeur (3) d'épaisseur moyenne 0,8 mm, comportant lui-même: - une jupe cylindrique (4) 8 40x140 mm en PE HD d'épaisseur 0,8 mm - une tête souple (5) en copolymère compatible avec le PE HD, de la jupe surmoulée sur l'extrémité supérieure de cette jupe (4), amincie à mi-hauteur de son dôme (50) pour faciliter son enfoncement; cette tête (5) porte à son sommet une soupape d'aspiration (23) monobloc: - un pied (6) surmoulé sur l'extrémité inférieure de la jupe (4) en PE HD, comportant une partie extérieure d'appui (7) et une partie tubulaire intérieure (8) évasée vers le bas de façon à faciliter l'introduction du piston coulissant (9) à l'intérieur de la jupe (4). Dans la description, on a appelé "corps tubulaire" l'ensemble Wiupe+pied", et "corps du distributeur" I'ensemble "tête + jupe + pied". Ici, le corps du distributeur est monobloc grâce à 2 opérations de surmoulage, ce oui facilite l'assemblage du distributeur. b) Une soupape de refoulement (10) monobloc comportant un clapet (11) en forme d'opercule central plein et un siège (12) annulaire ainsi que au moins 2 arceaux souples (13) reliant entre eux le clapet (11) et le siège (12). Cette soupape dont on verra plus loin l'optimisation (guidage du clapet et amélioration du taux de restitution) est clipsée entre les deux nervures périphériques intérieures (14) et (15) de la partie inférieure de la tête (5), en-dessous de son dôme (50). La nervure de dessus (15) sert de butée et en même temps de lèvre d'étanchéité. c) Un piston (9) connu en lui-même. Il n'y a pas de problème de dégazage au remplissage avec les jupes cylindriques utilisées dans le distributeur de l'invention. alors que ie gocnnent EP-A-0048420 déjà cité en signale dans le cas ne corps en plastique obtenus par mouiage. Une différence ce micro-état de surface pourrait en être ia cause. le moulage de la matière plastique exigeant des surfaces très lisses. d) un actionneur (17), en polypropylène ou en PE HD, se montant par clipsage sur la zone supérieure cylindrique (18) de la tête souple (5), et dont le pourtour de l'orifice de distribution (19) a une surface d'extrémité tronçonique (190) complémentaire de la surface intérieure correspondante (20) du capot (2). Cet actionneur (17) porte une cheminée intérieure (21) venant appuyer sur le clapet (22) de la soupape d'aspiration (23) portée par la tête (5) ou sur ses arceaux souples (24) pendant l'enfoncement de la tête. e) Un capot (2) en PE HD ou en polypropylène, vissé sur la tête souple (5), dont la partie tronconique vient obturer l'orifice (19) de distribution du produit pâteux. Les figures 2 et 3 représentent la soupape de refoulement (10) qui est injectée monobloc, comprenant comme on l'a déjà vu un clapet (11) relié au siège (12) par 2 ou 3 arceaux souples Avec les épaulements ou contreforts (12), il reste un espace important entre le dessus de la soupape de refoulement (10) et la tête (5) lorsque celle-ci est écrasée au maximum (non représenté, mais voir par analogie la figure 5). La demanderesse a conçu, pour diminuer cet espace résiduel et par suite augmenter le taux de restitution en produit contenu, une soupape de refoulement (101)(figure 4) dont le siège (121) a une surface supérieure (26) incurvée vers le haut, avec des contreforts éventuels (251) intermédiaires entre la paroi supérieure et la base de sorte qu'ils ne sont plus dans le trajet de la tête et qu'ils sont compris dans un espace où ne pénètre pas le produit.Le clapet (111), monobloc avec le siège (121), comporte une tête (112) pleine et une rondelle d'arrêt (113) typiquement annulaire, la tête (112) et la rondelle (113) étant reliées par des barrettes de liaison (114) délimitant des fenêtres de passage du produit pâteux. Lors du moulage, le clapet (111) est situé en-dessous du siège (121) et relié à ce siège par des petits ponts d'alimentation, et lors du démoulage la rondelle Sur cette figure 5, on a représenté de façon simplifiée la paroi extérieure de la tête (5) en position d'écrasement maximal selon la flèche F, et on peut voir que la surface incurvée (26) du siège (121) de la soupape de refoulement (101) ainsi que le relief de la tête (112) du clapet (111) coopèrent pour donner un espace résiduel faible entre la soupape (101) et la tête en position écrasée (5). On a représenté aussi partiellement, correspondant au cas de la fin de vidage, un piston glissant (9) en fin de course, dont la partie centrale en relief (91) vient s'imbriquer dans l'orifice de la rondelle d'arrêt (113) du clapet (111) et dans l'espace compris entre la tête (112) et la rondelle (113) de ce clapet (111).Le produit restant en fin d'utilisation, soit en adhérence en-dessous du piston (9), soit compris entre le piston (9) et la tête (5) écrasée de façon maximale, est ainsi réduit au minimum. Et l'emploi de telles précautions a permis de passer d'un taux de restitution du produit continu de 92 % (cas d'une soupape du type (10) à 96 % sur la base de 100 g (soupape améliorée (101) qui vient d'être décrite). Et on obtient un taux de restitution de 98 % avec un distributeur de 150 g selon l'invention. Les figures 6 et 7 représentent un actionneur monobloc (171) présentant plusieurs avantages - il produit un basculement et affaissement orienté de la tête du distributeur. préférable à un affaissement aléatoire; - le desserrage de la tubulure clipsable de l'actionneur dû à ce mouvement vient, en agissant sur les arceaux de la soupape d'aspiration, fermer le clapet d'aspiration, sans qu'il y ait besoin de cheminée intérieure d'appui; en fin d'utilisation. il n'y a pius de produit résiduel dans la zone morte que constituait dans le premier actionneur le fond de la cheminée intérieure La partie centrale (172) de l'actionneur Les arceaux souples (24) de la soupape d'aspiration (23) sont comprimés par le clipsage de la tubulure (1720) de l'actionneur (171) et viennent fermer le clapet d'aspiration (22), sans qu'il soit besoin d'une cheminée intérieure telle que (21) qui dans le premier type d'actionneur crée une petite zone morte pour le produit à distribuer. La soupape d'aspiration (23) s'ouvre quand la pression augmente du fait de l'écrasement de la tête. La figure 7 représente ce deuxième type d'actionneur (171) en vue de dessus. L'actionneur (171) est rendu inviolable par au moins 2 ponts cassables (35) situés transversalement et typiquement à peu près à 90 du plan de symétrie de l'actionneur (171) passant par l'axe du conduit de distribution (27), ces ponts (35) reliant le haut de la partie centrale (172) de l'actionneur (171) au haut de la jupe (28, 282). Au premier appui, qui incline la partie centrale (172) selon la flèche (34)(figure 6), les ponts (35) se trouvant distendus et cassent.Ces ponts ont de préférence une extrémité amincie (36) du côté de l'habillage (29) de sorte que lueur partie cassée reste at;acaée à ia parue moD:.e de 1,actionneur ei ne gêne pas les mouvements ultérieurs, ni ne blesse i'utiiisateur. Cette inviolabilité est impossible à contourner. En effet, le clipsage do l'actionour (171) sur la tête (5) demande un effort relativement important et une certaine déformabilité de la tête au niveau de son jonc de sertissage La figure 8 représente une coupe partielle du conduit de distribution (27) d'un actionneur 817) ou (171). Le capot du distributeur comporte une partie tronconique qui vient s'appuyer sur la surface d'extrémité (190) du conduit (27) complémentaire de la surface intérieure correspondante du capot (20)(figure 1). Cette surface d'extrémité (190) comporte cependant une petite nervure (36), ici verticale, dépassant de 0,1 mm environ et de longueur environ 1 mm. Ce petit relief est suffisant pour que l'appui du capot sur l'extrémité du conduit ne soit pas parfait, donc non étanche à l'air, mais tout de même étanche vis à vis du produit pâteux distribué. On utilise ainsi une hauteur (H) de relief local dépassant de 0,06 à 0,13 mm de la surface d'extrémité plane ou convexe complémentaire de la surface intérieure du capot, suffisante pour le dégazage du produit pâteux contenu du côté de sa distribution. Le distributeur de l'invention est utilisé typiquement pour le conditionnemnt et la distribution de produits hygiéniques et cosmétiques, sous forme de pâtes ou de gels, en particulier de pâtes dentifrices, et pour des produits alimenaires sous forme de pâtes ou de crèmes épaisses, par exemple des condiments et des produits de nappage. REVENDICATIONS 1. Distributeur pour produits pâteux comportant a) une tête souple en matière plastique comprenant un goulot et une soupape d'aspiration, cette tête délimitant avec la soupape de refoulement (d) une chambre de compression. b) en utilisation, un actionneur fixé sur la partie haute de la tête; c) un corps tubulaire comprenant une jupe cylindrique et un pied monobloc; d) une soupape de refoulement du produit dans la chambre de compression; e) un piston à lèvre supérieure souple coulissant de facon étanche à l'intérieur de la jupe cylindrique, délimitant avec la soupape de refoulement (d) -et la jupe une chambre de stockage; f) éventuellement un capot fixé sur la tête par encliquetage ou par vissage, caractérisé en ce que al) la soupape d'aspiration (23) est monobloc avec la tête (5) et comprend un clapet (22) relié à la tête (5) par des arceaux souples (24) et un siège constitué par la bordure de l'orifice du goulot (18) d'extrémité de ladite tête; bl) l'actionneur porte un moyen d'appui (21,1720) du clapet (22) de la soupape d'aspiration (23) ou de ses arceaux souples (24); dl) la soupape de refoulement (10) est en matière plastique monobloc et comporte un clapet (11) en forme d'opercule central plein et un siège (12) de forme annulaire ainsi que des arceaux souples (13)qui relient entre eux ledit clapet (11) et ledit siège (12). 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête souple (5) est surmoulée sur l'extrémité haute du corps tubulaire (4+6), ce corps (4+6) étant en matière plastique ou en matière revêtue de plastique. 3. Distributeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tête souple (5) est composée d'une association copolymère éthylène/acide acrylique et copolyester/éther compatible avec la matière plastique de la jupe (4), celle-ci faisant elle-même partie du groupe : polyoléfines, complexes de polymères thermoplastiques, polyoléfines constituant au moins la couche interne d'une jupe métalloplastique, polyoléfines sur verre. -I. Iisrri'outeur selon a rever:åication i. caractér sé en ce qe e corps tubulaire (4+6) comprend - d'une part un pied (6) en matière plastique composé d'une partie extérieure dont l'extrémité inférieure t7) plus large que la jupe cylindrique (4) du corps permet un appui stable du distributeur (1), ainsi que d'une partie tubulaire (8) dont le profil intérieur évasé vers le bas permet l'introduction facile du piston coulissant (9)(e) dans la jupe cylindrique (4); - d'autre part une jupe (4) constituée d'une portion de tube en matière plastique ou métalloplastique, le pied (6) étant surmoulé sur l'extrémité inférieure de ladite jupe (4). 5. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps tubulaire (6) est essentiellement à base de verre et est moulé en une seule pièce. 6. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps tubulaire est en une matière du groupe (métal, verre, matière plastique autre que les polyoléfines) et en ce que la tête est fixée au corps tubulaire par collage ou par un moyen mécanique. 7. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tête souple comporte au moins une zone périphérique amincie, de façon à guider l'enfoncement de cette tête (5) au moyen de l'actionneur. 8. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le siège (12) de la soupape de refoulement (10) porte des nervures (25) de guidage de la course du clapet (11). 9. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface supérieure (26) du siège (12) de la soupape de refoulement (10) est incurvée vers le haut, en ne laissant qu'un volume faible entre la tête (5) écrasée et ledit siège (12). 10. Distributeur, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la soupape de refoulement (10) est fixée à l'intérieur de la partie inférieure de la tête (5) (a) au moyen de deux nervures : une nervure périphérique inférieure 414) permettant l'encliquetage du siège (12) du clapet (11) et une nervure périphérique supérieure (1O) d'étanchéité servant en même temps de butée pour ledit siège (12) du clapet (11). 11. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que son actionneur (171) comporte une jupe (28) échancrée et une partie centrale (172) inclinable reliées entre elles par une patte articulée (30), et en ce que le moyen d'appui de l'actionneur (171) sur les arceaux souples (24) du clapet d'aspiration (22) de la tête (5) est la tubulure (1720) de cet actionneur (171) clipsée sur le goulot (18) de ladite tête (5). 12. Distributeur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la patte (30) reliant la jupe périphérique de l'actionneur (171) à sa partie centrale inclinable comporte 3 amincissements transversaux successifs (31,32,33). 13. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que l'actionneur comporte au moins 2 ponts cassables (35) situés transversalement par rapport au plan de syniétrie (X-X) de l'actionneur (171), reliant le haut de la partie centrale (172) de l'actionneur (171) au haut de la jupe périphérique (28, 281). 14. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le pourtour de l'orifice de distribution (19) de l'actionneur (17, 171) a une surface d'extrémité (190) plane ou convexe complémentaire de la surface intérieure correspondante du capot, à l'exception d'une petite nervure (36) de hauteur (H) 0,06 à 0,13 mm portée par ladite surface d'extrémité (190).