Brevet FR2666852A1 — publié le 19920320

La présente invention concerne une pompe manuelle à précompression pour pulvériser ou distribuer un produit fluide tel qu'un liquide ou un produit pâteux, par exemple un parfum, un produit cosmétique ou un produit pharmaceutique. La figure 1 jointe présente un exemple d'une telle pompe, divulguée dans les brevets français N O 2 305 241 et 2 314 772 La pompe comporte un corps de pompe 1 creux présentant un axe de révolution, dotée d'un fond annulaire la percé d'un orifice central lb et prolongé extérieurement par une paroi latérale cylindrique s'étendant verticalement vers le haut jusqu'à une extrémité supérieure A partir du fond la s'étendent verticalement vers le bas une partie tubulaire rétrécie lc, et verticalement vers le haut un embout tubulaire 4 jusqu'à une extrémité supérieure. L'embout 4 est de diamètre et de hauteur inférieurs respectivement au diamètre et à la hauteur de la paroi latérale du corps de pompe. Le corps de pompe 1 est monté sur un goulot d'un récipient (non représenté) contenant un produit à pulvériser ou à distribuer, et fixé par tout moyen approprié, par exemple à raide d'une capsule métallique sertie La partie tubulaire rétrécie lc est située à rintérieur du récipient, et un tube plongeur 5 peut éventuellement être emmanché dans ladite partie tubulaire lc. Un piston 2 est monté coulissant à l'intérieur du corps de pompe 1 Le piston est creux et présente le même axe de révolution que le corps de pompe 1 Le piston 2 comporte classiquement des lèvres d'étanchéité périphériques extérieures 2 a appliquées élastiquement contre la paroi latérale cylindrique du corps de pompe 1. Le piston est prolongé verticalement vers le haut par une tige creuse 3, jusqu'à une extrémité supérieure de ladite tige La tige 3 comporte un canal central 3 a, qui s'étend entre une extrémité inférieure dudit canal et lextrémité supérieure de la tige. La pompe comporte en outre un clapet 6 présentant lui aussi le même axe de révolution que le corps de pompe 1 Le clapet 6 comporte un pointeau 7, destiné à obturer lextrémité inférieure du canal 3 a formant un siège 7 a du pointeau, et une jupe cylindrique 8 s'étendant verticalement vers le bas jusqu'à une extrémité inférieure, pouvant s'emmancher sur l'embout tubulaire 4 du corps de pompe La jupe 8 est guidée dans son mouvement par des nervures extérieures 8 a verticales coulissant contre la paroi latérale du corps de pompe Avantageusement rextrémité inférieure de la jupe comporte une lèvre d'étanchéité 8 a périphérique intérieure, de façon à réaliser une étanchéité avec l'embout tubulaire 4 lorsque la jupe est emmanchée sur ledit embout 4. La pompe est fermée par une virole rapportée 11, à rintérieur de laquelle coulisse la tige creuse 3, et qui est fixée au corps de pompe, par exemple par soudure à ultrasons La virole 11 constitue ainsi une butée supérieure au mouvement du piston dans le corps de pompe Au repos, le ressort 10 applique le piston contre la virole 11, par l'intermédiaire du pointeau 7 Dans cette position, la jupe 8 du clapet est dégagée de l'embout tubulaire 4, de sorte qu'un passage annulaire 13 est ouvert entre ces deux pièces. La pompe ainsi constituée délimite une chambre de pompe 12, entre lembout tubulaire 4 et la paroi latérale du corps de pompe 1 Pour expliquer le fonctionnement de la pompe, nous supposerons cette chambre de pompe remplie de produit à distribuer ou à pulvériser. Lorsqu'un utilisateur appuie sur la tige 3, généralement à l'aide d'un poussoir (non représenté), le piston 2 descend dans le corps de pompe en entraînant le clapet 6, contre la poussée du ressort 10 Dans ce mouvement de descente, la jupe 8 vient s'emmancher sur l'embout tubulaire 4, en fermant le passage annulaire 13, ce qui isole la chambre de pompe 12. Le mouvement de descente du piston a tendance à faire diminuer le volume de la chambre de pompe 12 Mais comme le produit liquide ou pâteux qu'elle contient est incompressible, ce mouvement se traduit par une augmentation rapide de la pression dans ladite chambre de pompe, ladite pression exerçant une action vers le bas sur le clapet 6 Lorsque la pression dans la chambre de pompe est suffisante pour contrebalancer la poussée du ressort 10, le pointeau 7 du clapet 6 se décolle de son siège 7 a, ce qui libère un passage de la chambre de pompe 12 vers le canal 3 a de la tige Le produit contenu dans la chambre de pompe s'échappe alors par ce passage, au fur et à mesure que le piston descend dans le corps de pompe. Ce mouvement de descente s'arrête lorsque rextrémité inférieure de la jupe 8 vient buter contre le fond l Oa du corps de pompe La pression dans la chambre de pompe diminue alors du fait de l'arrêt du mouvement du piston, ce qui entraîne l'obturation du canal 3 a par le pointeau 7, qui est à nouveau appliqué élastiquement sur son siège 7 a par le ressort 10. Lorsque lutilisateur relâche sa poussée sur le tige 3, le ressort 10 repousse le clapet 6 vers le haut, en entraînant en même temps le piston 2 Au début de ce mouvement de remontée, la chambre de pompe 12 est isolée par emmanchement de la jupe 8 sur rembout tubulaire 4, et par application du pointeau 7 sur son siège 7 a. La remontée du piston 2 crée donc une dépression Lorsque le piston 2 arive en butée contre la virole 11, la jupe 8 se dégage de l'embout 4, en ouvrant le passage annulaire 13 Sous leffet de la dépression régnant dans la chambre de pompe 12, le produit contenu dans le tube plongeur 5 et le récipient est aspiré vers ladite chambre de pompe, qui se remplit à nouveau. La lèvre d'étanchéité 8 a intérieure réalisée sur rextrémité inférieure de la jupe 8 pourrait être remplacée par une lèvre d'étanchéité extérieure sur rextrémité supérieure de lembout tubulaire 4. Au lieu d'une jupe 8 s'emmanchant sur un embout 4 faisant saillie sur le fond la du corps de pompe, la pompe pourrait avoir une paroi latérale du corps de pompe comportant une partie inférieure cylindrique de diamètre réduit, au dessus du fond la, dans laquelle s'emmancherait un cylindre solidaire du clapet 6 Dans ce cas, une lèvre d'étanchéité pourrait être prévue soit sur la partie inférieure de diamètre réduit du corps de pompe, soit sur le cylindre solidaire du clapet 6, afin de parfaire létanchéité de l'emmanchement entre ces deux pièces. La pompe qui vient d'être décrite peut être utilisée avec un récipient fermé de façon étanche dans lequel le produit à pulvériser ou à distribuer est maintenu sous pression par un gaz dissous (fréon) ou non dissous (azote) Ce gaz peut avoir pour objet de maintenir le produit à l'abri de l'air, pour éviter qu'il ne soit pollué ou oxydé Ou bien le gaz peut servir à faciliter ramorçage de la pompe et à assurer un remplissage plus complet et plus rapide de la chambre de pompe Dans ce mode d'utilisation, on rencontre une difficulté pour introduire le gaz propulseur dans le récipient après que ledit récipient a été rempli de produit et que la pompe a été mise en place et sertie. Une solution à ce problème a été proposée dans le brevet français N O 2620 052 délivré à VALOIS; rembout 4 est muni de reliefs extérieurs 14 au voisinage du fond la du corps de pompe, tel que représenté sur la figure 2 jointe Pour introduire un gaz dans le récipient, une aiguille est insérée dans le canal 3 a de la tige et appuie sur le pointeau 7 du clapet 6 avec une force suffisante pour faire descendre le clapet dans la chambre de pompe et faire passer la lèvre d'étanchéité 8 a sur les reliefs extérieurs de lembout En utilisation normale, la force exercée sur la tige 3 par un utilisateur n'est pas suffisante pour faire passer la lèvre d'étanchéité 8 a sur les reliefs 14 Le décollement du pointeau de son siège 7 a libère un premier passage entre la chambre de pompe et le canal 3 a, et le passage de la lèvre d'étanchéité 8 a sur les reliefs extérieurs 14 de lembout libère un deuxième passage entre la chambre de pompe et le récipient Le gaz peut alors être introduit dans le récipient par le canal 3 a. Cette solution présente plusieurs inconvénients Tout d'abord, elle nécessite une tête de remplissage en gaz spéciale, comportant une aiguille pour venir appuyer sur le pointeau 7 De telles têtes de remplissage sont plus délicates à positionner et plus coûteuses que des têtes de remplissage classiques, ne comportant pas d'aiguille. Par ailleurs, le passage de la lèvre d'étanchéité 8 a sur les reliefs 14 fait subir des contraintes importantes à la lèvre d'étanchéité 8 a, qui risquent d'entraîner des déformations plastiques nuisibles à létanchéité de ladite lèvre 8 a. Enfin, pour faciliter la mise en place de l'aiguille sur le pointeau 7, on donne généralement au pointeau 7 une longueur importante, de façon à ce que son siège 7 a se trouve proche de lextrémité supérieure de la tige 3 Comme le clapet 6 est généralement réalisé d'une seule pièce, en matériau assez souple tel que du polyéthylène basse densité, cette longueur importante du pointeau 7 peut engendrer des déformations plastiques ou élastiques importantes lors des actionnements successifs de la pompe Ces déformations modifient le positionnement relatif du clapet 6 par rapport au piston 2 et à la tige 3, et donc modifient la dose de produit émise à chaque actionnement de la pompe. Il peut être par ailleurs intéressant de mettre la chambre de pompe en communication à la fois avec le récipient et le canal 3 a, non plus pour introduire un gaz dans le récipient pour créer une dépression visant à amorcer la pompe en faisant remonter le produit du récipient dans la chambre de pompe, et/ou visant à éliminer des gaz indésirables dans ledit produit Ceci peut être réalisé avec le dispositif du brevet VALOIS susmentionné, avec les inconvénients qui ont été vus. La présente invention a précisément pour but d'éviter ces inconvénients. La présente invention a donc pour objet une pompe manuelle à précompression pour pulvériser ou distribuer un produit fluide contenu dans un récipient, ladite pompe ayant un corps de pompe cylindrique creux doté d'un orifice d'admission en communication avec le récipient et dans lequel coulisse un piston creux prolongé par une tige creuse jusqu'à une extrémité extérieure, ladite tige creuse comportant le siège d'un clapet d'obturation de ladite tige creuse sollicité vers ladite tige creuse par un ressort, ledit ressort repoussant le clapet et le piston vers une position de repos, une chambre de pompe délimitée par le corps de pompe, le piston et le clapet communiquant avec le récipient par l'orifice d'admission lorsque le clapet et le piston sont dans leur position de repos, ladite chambre de pompe pouvant être isolée du récipient par emmanchement étanche l'un sur l'autre d'un premier cylindre solidaire du clapet et d'un deuxième cylindre solidaire du corps de pompe, chacun des deux cylindres ayant une extrémité proche de rautre cylindre, ladite pompe étant caractérisée en ce qu'une tige de clapet prolonge le clapet à travers la tige creuse jusqu'à une distance Hi au delà de l'extrémité extérieure de la tige creuse, et en ce que, à partir de la position de repos du clapet, le cylindre solidaire du clapet peut être rapproché du cylindre solidaire du corps de pompe d'une distance 112 supérieure à Hi sans que l'emmanchement l'un sur l'autre des deux cylindres ne devienne étanche. Le cylindre solidaire du corps de pompe et le cylindre solidaire du clapet peuvent être séparés au repos de la distance H 2 supérieure à Hi, ou bien lun des cylindres s'emmanchant l'un sur l'autre est doté de rainures longitudinales à son extrémité proche de lautre cylindre, sur une longueur telle qu'à partir de la position de repos du clapet, le cylindre solidaire du clapet peut être rapproché du cylindre solidaire du corps de pompe d'une distance E 12 supérieure à Hi sans que lemmanchement l'un sur l'autre des deux cylindres ne devienne étanche. Avantageusement, le clapet est moulé en deux pièces: une première pièce appliquée élastiquement contre le siège de clapet sous la poussée du ressort, ladite première pièce étant moulée dans un matériau rigide, et une deuxième pièce surmoulée sur une partie de ladite première pièce, ladite deuxième pièce étant moulée dans un matériau souple et comportant ledit cylindre solidaire du clapet collaborant avec le cylindre de la chambre de pompe pour isoler ladite chambre de pompe par emmanchement run sur lautre. Le clapet peut comporter un pointeau appliqué élastiquement contre ledit siège de clapet pour obturer la tige creuse Le pointeau peut comporter une lèvre d'étanchéité périphérique appliquée élastiquement contre le siège de clapet, ou le siège de clapet peut comporter une lèvre d'étanchéité périphérique sur laquelle le pointeau est appliqué élastiquement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description détaillée suivante de formes particulières de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins joints. Sur les dessins: la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une pompe de l'art antérieur, selon les brevets français N O 2305241 et 2314772, la figure 2 est une coupe verticale d'une autre pompe de rart antérieur, selon le brevet français n O 2620052, la figure 3 est une coupe verticale d'une pompe selon une forme de réalisation de la présente invention, la figure 4 est une coupe verticale d'une pompe selon une autre forme de réalisation de la présente invention, et la figure 5 est une vue en coupe verticale du pointeau selon une variante de l'invention. La figure 3 représente une pompe à précompression à actionnement manuel du type déjà décrit ci-dessus en référence aux figures 1 et 2, intégrant en outre certaines caractéristiques propres à l'invention Les références des éléments déjà décrits ci-dessus sont inchangées, et leur description ne sera pas reprise ici. Le clapet 6 est modifié par rapport à la description précédente Tout d'abord, le pointeau 7 est prolongé verticalement vers le haut par une tige 7 b s'étendant au travers du canal 3 a et faisant saillie d'une hauteur Hi au dessus de lextrémité supérieure de la tige creuse 3 Par ailleurs, lembout tubulaire 4 est plus court que sur la figure 2, de sorte que lorsque le clapet 6 descend dans le corps de pompe 1, il décrit d'abord une course morte de longueur H 2 supérieure à Hi, pendant laquelle respace annulaire 13 entre la jupe 8 et rembout 4 reste ouvert Si l'on appuie sur la tige 7 b de façon à la faire descendre jusqu'à ce qu'elle ne fasse plus saillie au dessus de la tige creuse 3, on ouvre donc un passage entre la chambre de pompe 12 et le canal 3 a par décollement du pointeau 7 de son siège 7 a, et le passage annulaire 13 entre la chambre de pompe 12 et le récipient reste ouvert, puisque le clapet 6 est descendu seulement d'une hauteur Hi inférieure à la hauteur H 2 nécessaire pour que la jupe 8 ferme respace annulaire 13 en s'emmanchant sur l'embout 4. Dans cette position, on peut donc injecter un gaz dans le récipient par la canal 3 a, ou au contraire créer une dépression dans ledit canal pour amorcer la pompe et/ou éliminer des gaz indésirables du produit contenu dans le récipient Ces opérations peuvent se faire avec une tête de remplissage en gaz classique, ne comportant pas d'aiguille, que l'on alimente en gaz sous pression ou dans laquelle on crée une dépression, selon l'opération recherchée De plus, la lèvre d'étanchéité 8 a de la jupe ne subit aucune déformation, donc ne risque pas d'être endommagée. Afin de rigidifier la tige 7 b qui présente une faible section, on minimise sa longueur en plaçant le siège 7 a du pointeau au voisinage de l'extrémité supérieure de la tige creuse 3, comme d'ailleurs dans la pompe représentée sur la figure 2. Cette position haute du siège 7 a du pointeau présente Davantage de diminuer la longueur du canal 3 a, qui représente un volume de rétention de produit en contact avec l'air ambiant, o le produit est susceptible de se polluer ou de s'oxyder De plus, la présence de la tige 7 b dans le canal 3 a diminue encore le volume de rétention représenté par ce canal. La position haute du siège 7 a du pointeau facilite en outre le moulage de la pièce constituant la tige et le piston, en minimisant la longueur du canal 3 a, de faible section, donc difficile à mouler. Avantageusement, le clapet est moulé en deux pièces: une première pièce constituant le pointeau 7 et sa tige 7 a, dotée d'une extrémité inférieure en forme de tête élargie, moulée dans une matière plastique rigide, du PBT par exemple, et une deuxième pièce surmoulée sur la première pièce, pour réaliser notamment la jupe 8 du clapet moulée dans une matière plastique souple comme par exemple du polyéthylène basse densité. Sur la figure 3, le doigt de positionnement 9 du ressort est moulé en matière souple, avec la deuxième pièce Mais il pourrait aussi bien être réalisé par un prolongement de la première pièce, en matière rigide. Avec cette conception du clapet en deux pièces, le pointeau 7 ne risque pas de se déformer, grâce à sa rigidité, et la jupe 8 peut jouer son rôle d'étanchéité grâce à sa souplesse. La figure 4 représente une variante de la pompe de la figure 3, dans laquelle l'embout tubulaire 4 n'est pas rétréci, mais comporte des rainures verticales extérieures 15 de façon à obtenir une course morte du clapet 6 de même hauteur H 2 que précédemment, pendant laquelle la chambre de pompe 12 continue à communiquer avec le récipient par l'intermédiaire des rainures 15 Le fonctionnement de cette pompe est donc identique au fonctionnement de la pompe de la figure 3. Comme représenté sur la figure 5, le pointeau 7 peut présenter une lèvre d'étanchéité périphérique 16 s'appliquant contre le siège 7 a du pointeau, de façon à réaliser une étanchéité parfaite La lèvre d'étanchéité 16 pourrait aussi bien être réalisée sur le siège 7 a du pointeau. La description détaillée qui précède a été faite en regard d'une pompe dont le clapet 6 comporte une jupe 8 s'emmanchant sur un embout 4 faisant saillie sur le fond la du corps de pompe, pour isoler la chambre de pompe 12 du récipient de produit Cet isolement pourrait aussi bien être réalisé par emmanchement d'un cylindre solidaire du clapet dans une partie inférieure cylindrique de diamètre réduit du corps de pompe, sans sortir du cadre de la présente invention D'une manière générale, la chambre de pompe est donc isolée du récipient par emmanchement de deux cylindres run sur l'autre, un premier cylindre étant solidaire du clapet 6, et un deuxième cylindre étant solidaire du corps de pompe 1. La lèvre d'étanchéité 8 a peut être disposée sur l'un ou l'autre de ces cylindres, sans sortir du cadre de la présente invention. Revendications: 1. Pompe manuelle à précompression pour pulvériser ou distribuer un produit fluide contenu dans un récipient, ladite pompe ayant un corps de pompe ( 1) cylindrique creux doté d'un orifice d'admission (lb) en communication avec le récipient et dans lequel coulisse un piston creux ( 2) prolongé par une tige creuse ( 3) jusqu'à une extrémité extérieure, ladite tige creuse comportant le siège ( 7 a) d'un clapet ( 6) d'obturation de ladite tige creuse sollicité vers ladite tige creuse par un ressort ( 10), ledit ressort repoussant le clapet ( 6) et le piston ( 2) vers-une position de repos, une chambre de pompe ( 12) délimitée par le corps de pompe ( 1), le piston ( 2) et le clapet ( 6) communiquant avec le récipient par l'orifice (lb) d'admission lorsque le clapet et le piston sont dans leur position de repos, ladite chambre de pompe ( 12) pouvant être isolée du récipient par emmanchement étanche run sur l'autre d'un premier cylindre ( 8) solidaire du clapet ( 6) et d'un deuxième cylindre ( 4) solidaire du corps de pompe, chacun des deux cylindres ayant une extrémité proche de l'autre cylindre, ladite pompe étant caractérisée en ce qu'une tige de clapet ( 7 b) prolonge le clapet ( 6) à travers la tige creuse ( 3) jusqu'à une distance Hi au delà de lextrémité extérieure de la tige creuse, et en ce que, à partir de la position de repos du clapet, le cylindre ( 8) solidaire du clapet peut être rapproché du cylindre ( 4) solidaire du corps de pompe d'une distance H 2 supérieure à Hi sans que l'emmanchement l'un sur lautre des deux cylindres ne devienne étanche. 2 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cylindre ( 4) solidaire du corps de pompe et le cylindre ( 8) solidaire du clapet sont séparés au repos de la distance E 12 supérieure à Hi. 3. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que run des cylindres s'emmanchant run sur rautre est doté de rainures longitudinales à son extrémité proche de rautre cylindre, sur une longueur telle qu'à partir de la position de repos du clapet, le cylindre ( 8) solidaire du clapet peut être rapproché du cylindre ( 4) solidaire du corps de pompe d'une distance 112 supérieure à Hi sans que lemmanchement l'un sur rautre des deux cylindres ne devienne étanche. 4. Pompe selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le clapet ( 6) est moulé en deux pièces: une première pièce ( 7) appliquée élastiquement contre le siège de clapet ( 7 a) sous la poussée du ressort ( 10), ladite première pièce étant moulée dans un matériau rigide, et une deuxième pièce surmoulée sur une partie de ladite première pièce, ladite deuxième pièce étant moulée dans un matériau souple et comportant ledit cylindre ( 8) solidaire du clapet collaborant avec le cylindre ( 4) de la chambre de pompe pour isoler ladite chambre de pompe par emmanchement run sur l'autre. 5. Pompe selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le clapet comporte un pointeau ( 7) appliqué élastiquement contre ledit siège de clapet ( 7 a) pour obturer la tige creuse ( 3). 6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que le pointeau ( 7) comporte une lèvre d'étanchéité périphérique ( 16) appliquée élastiquement contre le siège de clapet ( 7 a). 7. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que le siège de clapet ( 7 a) comporte une lèvre d'étanchéité périphérique ( 16) sur laquelle le pointeau ( 7) est appliqué élastiquement.