Brevet FR2626253A1 — publié le 19890728

POMPE A PRECOMPRESSION La plupart des pompes miniaturisées employées sur des a:)pareils tels que pulvérisateurs de parfums, d'insecticides, de médicaments sont des pompes à précompression: l'ouverture de l'orifice d'échappement y est retardée par un décalage ou par une résistance mécanique; il en résulte que l'action de l'opérateur a d'abord pour effet d'accumuler une énergie qui permet ensuite de rendre la projection du contenu plus franche et plus régulière. Cette énergie s'accumule lors de la première partie de la course d'enfoncement du piston, par compression d'air ou d'un organe auxiliaire à rappel élastique; en se libérant, elle provoque la projection du produit dans la seconde partie de la course ou même une fois que le piston est parvenu en butée. - L'exemple le plus simple d'une telle pompe peut être pris du brevet USA-3 194 447. Il n'y existe que très peu d'organes mobiles: le piston, faisant office de tiroir à l'intérieur du corps, masque ou démasque à micourse l'orifice d'échappement et réaspire ainsi, au début d'une remontée sous l'effet de son ressort de renvoi, une certaine quantité d'air; lorsque l'effort d'un opérateur fera descendre à nouveau le piston, cet air sera d'abord comprimé puis, dans la mesure toutefois o il entraînera du liquide, enprovoquera la pulvérisation. L'invention a pour objet une pompe de ce type, très efficace malgré sa grande simplicité de structure: la:récompression y résulte essentiellement de la déformation radiale d'une partie du corps, sans interdire que celle-ci s'accompagne d'une compression d'air à l'intérieur de ce dernier. A cette fin, la partie du corps en question présente au moins une paroi latérale sensiblement plane ou du moins de faible courbure totale; la zone correspondante possède donc une section principale non circulaire, ce qui conduit la matière à travailler non seulement en extension mais surtout en flexion. Pour que la pièce reste démoulable et son moule facile à usiner, les corps de pompes sont usuellement dessinés par segments cylindriques circulaires dont le plus étroit correspond à l'emplacement du joint d'acdmission et qui se raccordent en s'élargissant de proche en proche pour former en particulier le puits du ressort de renvoi puis la chambre o se déplace la tête du piston. Selon l'invention, la zone déformable conservera avantageusement 2 626253 une forme essentiellement cylindrique ou peu divergente, à segments de génératrices rectilignes, par exemple légèrement conique; mais sa section sera aplatie, par exemple elliptique, ou mieux généralement polygonale, en particulier proche d'un triangle équilatéral ou d'un carré, voire polylobée. Cette zone sensiblement prismatique en relie deux autres de sections nécessairement circulaires: celle du seuil et du joint d'admission; celle du seuil d'échappement, de l'évent et des joints correspondants, sur lesquels coulisse le piston. On dispose aujourd'hui de matières synthétiques, en particulier des élastomères de polyesters, alliant à la rigidité voulue l'élasticité nécessaire pour éviter la crainte de déformations permanentes. Deux exemples avantageux seront décrits en référence aux dessins qui montrent: - Figure 1: une coupe longitudinale d'une première pompe, Figure 2: deux coupes partielles, respectivement par les plans A (Fig 2A) et B (Fig 2B) de la figure 1, - Figure 3: une coupe longitudinale d'une deuxième pompe, - Figure 4: une coupe du corps par le plan C de la figure 3. Destinée à venir se fixer sur un récipient adéquat R par une coupelle 1, la pompe représentée sur les figures 1 à 3 possède ainsi: - un corps 2 dont la chambre est cylindrique et de section circulaire dans la partie supérieure 2a mais se réduit ensuite en un puits 2b, prismatique, de section carrée donc radialement déformable, tandis que l'extrémité 2c, porteuse du seuil d'admission 3 et destinée aussi à recevoir le tube de prise, est à nouveau circulaire. - un piston 4, renvoyé par un ressort 5 logé principalement dans le puits 2b. La tête 4a de ce piston se déplace le long des parois du corps dans la zone correspondant à la partie supérieure 2a, en coulissant sur un joint d'étanchéité 6 contre lequel elle se trouve arrêtée, au repos, par son rebord 7, dont la face inférieure est d'autre part entaillée par plusieurs saignées 7a. Cette tête porte une aiguille 4b apte à servir de joint d'étanchéité et de guide sur le seuil 3 comme à maintenir le ressort , qui conserve en principe sa forme classique en hélice circulaire. La tige 4c du piston, qui porte un canal d'échappement 8, sert de gicleur et recevra un poussoir de commande. Le joint 6 est traversé par un certain nombre de canaux 9 qui débouchent entre ses deux lèvres principales 6a et 6b pour communiquer avec l'intérieur du récipient et lui servir d'évent. Il est commode de le construire en deux pièces. Lorsque l'opérateur, appuyant sur son poussoir, enfonce la tige-du piston, il ferme aussitôt l'admission et le fluide à l'intérieur de la pompe se comprime en déformant les parois latérales du puits 2b comme le montrent les flèches de la coupe 2B de la figure 2. Franchissant la lèvre supérieure 6a du double joint, les perçages formant l'orifice 8a du canal mettent d'abord l'extérieur en communication avec le récipient par l'intermédiaire de l'évent 9; puis atteignant la lèvre inférieure 6b, l'orifice met la pompe à l'échappement enfin la tête du piston vient en butée sur le corps mais ses saignées 7a maintiennent la communication entre la partie supérieure de la chambre et celle qui correspond au puits 2b. Successivement donc le récipient se trouve mis à la pression atmosphérique, puis le contenu de la pompe est chassé à l'extérieur par le retour des parois du puits 2b à leur forme initiale. Lorsque l'opérateur relâche son action, laissant alors remonter le piston sous la force du ressort, l'effet du vide ainsi créé dans la pompe aspire, en fin de course, une nouvelle quantité de liquide. On peut aussi voir qu'après la mise à l'échappement, la course de descente du piston se prolonge quelque peu avant qu'il ne vienne en butée. Il en résulte qu'au retour la pompe aspire d'abord un peu d'air. Au cours de l'opération suivante, la compression puis la détente de cet air le long des spires supérieures du ressort complètent l'effet de précompression fourni par les parois déformables du corps de pompe. La pompe montrée par les figures 3 ez q est représentée montée et piston enfoncé c'est-à-dire en position de pulvérisation. Sa structure est assez semblable à celle de la précédente, et ses différents éléments ont été repérés de 11 à 18 par des références homologues sans qu'il soit besoin de les énumérer à nouveau en détail. Mais son dessin s'en écarte sur plusieurs points. En premier lieu la pompe est une pompe à plateau, c'est-à-dire que la partie supérieure 12a du corps 12 forme un large bord, simplement retenu au départ par des crans dans une coupelle 11 plate. L'élasticité de la matière rend ce bord apte à servir de joint étanche au récipient. Le joint 16 sur lequel coulisse la tête du piston et qui forme le seuil d'échappement est monobloc et dépourvu d'évents; ses différentes lèvres assurent donc seulement l'étanchéité de la pompe. D'autre part, sur le corps 12, la paroi de la chambre principale est cylindrique sur la presque totalité de sa hauteur, se raccordant à la zone circulaire de l'extrémité 12c, porteuse du seuil d'admission 13, et à celle également circulaire 12a du siège du joint d'échappement par deux parties coniques, encore circulaires dans la version représentée. Mais au lieu que sa partie supérieure entoure le piston d'assez près, cette portion cylindrique 12b est de section élargie et radialement déformable, car non plus circulaire mais trilobée comme le montre la figure 4; ses parois, amincies dans la région étroite de la chambre, y créent avantageusement un léger serrage sur le rebord 17 du piston. La face inférieure du rebord 17 n'a plus besoin d'être entaillée par des saignées. En position basse, le piston 14 ne vient d'ailleurs plus en butée sur le corps mais s'arrête sur le ressort venu à spires jointives. L'action de l'opérateur commence encore par comprimer le fluide à l'intérieur de la pompe en déformant les parois latérales du corps 12 puis met la pompe à l'échappement pour expulser ce fluide par retour des parois vers leur forme initiale; la venue de ces dernières au contact du rebord 17 stoppe la pulvérisation. Mais par suite de l'absence d'évents, chaque utilisation fait baisser la pression dans le récipient; pour que la remontée du piston sous la force du ressort parvienne à aspirer dans la pompe une nouvelle quantité de liquide jusqu'à épuisement complet du produit, il faut donc qu'elle puisse y créer un vide important. Ceci exige que le piston vienne en butée basse dès que se démasque l'orifice d'échappement du- canal d'évacuation l1, pour que la quantité d'air réaspiré soit négligeable, contrairement à ce qui se passait dans l'exemple précédent. Le corps 12 possède en outre une légère élasticité longitudinale; en effet, si toutes ses génératrices sont formées de segments de droites, aucune n'est entièrement rectiligne. Il en résulte que l'effort de l'utilisateur provoque un très faible allongement et que son relâchement s'accompagne du raccourcissement inverse, ce qui réduit encore la réaspiration. Revendications 1. Pompe dont le piston, faisant office de tiroir à l'intérieur du corps, masque ou démasque l'orifice d'échappement en engendrant une précompression, caractérisée en ce que cette précompression y résulte essentiellement de la déformation radiale d'une partie (2b, 12b) du corps, constitué d'une matière synthétique élastomère. 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone déformable présente au moins une paroi latérale sensiblement plane ou du moins de faible courbure totale. 3. Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que la zone déformable possède une forme à section non circulaire, à segments de génératrices rectilignes, essentiellement cylindrique ou peu divergente, par exemple légèrement conique. 4. Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que la zone déformable possède une section généralement polygonale ou polylobée. 5. Pompe selon la revendication 4, caractérisée en ce que les parois de la zone déformable (12b) viennent en serrage sur le piston lorsqu'elles sont au repos. 6. Pompe selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la chambre est de section circulaire dans sa partie supérieure (2a) mais se réduit ensuite en un puits (2b) essentiellement prismatique. 7. Pompe selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la chambre (12b), de section élargie, est radialement déformable sur la presque totalité de sa hauteur. 8. Pompe selon l'une des revendica- ions 3 à 7, caractérisée en ce que le piston (4, 14) porte une aiguille (4b, 14b) apte à servir de joint d'étanchéité et de guide sur le seuil d'admission (3, 13). 9. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'évents (9) et que la course de descente du piston (4) jusqu'à ce qu'il vienne en butée se prolonge après que se soit démasqué l'orifice d'échappement du canal d'évacuation (8). 10. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est dépourvue d'évents et que le piston (14) vient en butée basse dès la mise 3 l'échappement. 11. Pompe selon la revendication 10, caractérisée en ce que le corps (12) possède en outre une légère élasticité longitudinale.