Brevet FR2705951A1 — publié le 19941209

ENSEMBLE DE DISTRIBUTION COMPRENANT UN RECIPIENT CYLINDRIQUE COMPORTANT UN PISTON La présente invention a pour objet un ensemble de distribution comprenant un récipient cylindrique comportant un piston. Plus particulièrement, la présente invention concerne un ensemble de distribution comprenant un récipient et un organe de distribution pour la distribution du produit contenu dans le récipient, le récipient étant cylindrique et comportant un piston constitué d'un corps en matériau rigide ayant une partie cylindrique portant un joint d'étanchéité en matériau élastique. En général, jusqu'ici, le piston comprend un corps en matière plastique moulée rigide, dont une partie de section circulaire présente à la périphérie une lèvre venue de moulage avec le corps du piston et située axialement au voisinage d'une gorge dans laquelle est place un joint torique. Un tel piston présente les inconvénients, d'une part, de ne pas être d'une étanchéité à toute épreuve, par construction et notamment dans le cas où le produit à distribuer est de faible viscosité, et, d'autre part, d'un prix de revient élevé, en particulier lorsqu'il est fabriqué en grande série, ces inconvénients étant expliqués plus en détails dans la description qui suit. Notamment, lors de la distribution de produits susceptibles d'être dégradés en contact avec l'air ambiant, tel qu'une teinture capillaire, une étanchéité quasi parfaite est requise, en particulier dans le cas où ce piston est propulsé par un gaz sous pression tel que l'air comprimé. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients. Selon l'invention, un ensemble de distribution, comprenant un récipient et un organe de distribution pour la distribution du produit contenu dans le récipient, le récipient étant cylindrique et comportant un piston constitué d'un corps en matériau rigide ayant une partie cylindrique portant un joint d'étanchéité en matériau élastique, est caractérisé par le fait que le joint d'étanchéité est obtenu par surmoulage du corps du piston en matériau rigide, le matériau élastique et le matériau rigide étant chimiquement compatibles pour assurer la Iiaison du joint et du corps du piston. Avantageusement, le joint présente une lèvre d'étanchéité; le joint présente au moins une portion semi-torique, par exemple deux portions semi-toriques. Selon une réalisation préférée de l'invention, le joint est situé sur la partie supérieure du corps cylindrique du piston, mais il pourrait être placé sur toute la hauteur du cylindre. De préférence, le joint en matériau élastique a une dureté Shore A comprise entre 30 et 120 ; le couple de matériaux rigide et élastique est un couple de matériaux thermoplastiques choisi dans le groupe formé par les couples polypropylène-EPDM, polypropylènepolyéthylène, polypropylène-styréniques, polyamide-polyéthylène, polyester-EPDM, polystyrène-polyéthylène. Dans la présente description et dans les revendications, l'abréviation EPDM désigne un copolymère (éthylèneipropylène diène, polyméthylène). L'invention permet de distribuer un produit ayant une viscosité d'au moins 1 à 50 poises en toute sécurité, c'est-à-dire sans fuite entre le piston et la paroi intérieure du récipient. Selon une forme de réalisation, l'organe de distribution est une pompe sans reprise d'air, le fond du récipient comportant un orifice de reprise d'air. En variante, l'organe de distribution est une valve de distribution, le piston étant poussé par un propulseur gazeux sous pression prévu dans le volume compris entre le fond du récipient et le piston. Dans cette variante, le fond du récipient est muni d'un système de remplissage pour le remplissage en propulseur gazeux : par exemple, le propulseur gazeux est introduit par injection au travers d'un bouchon obturant un orifice situé au fond du récipient. Selon une autre variante, l'organe de distribution est le piston lui-même, actionnable manuellement, l'ensemble de distribution constituant une seringue. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire, maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un ensemble de distribution selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe d'un piston de l'art antérieur; - les figures 3 à 5 montrent schématiquement les opérations de moulage conduisant au piston selon l'invention; - la figure 6 représente partielIement en coupe une variante de piston selon l'invention. L'ensemble de distribution 1 représenté sur la figure 1 comprend un récipient 2 rigide en matériau thermoplastique extrudé ou injecté à paroi latérale cylindrique 3 ; le récipient 2 comprend, à l'intérieur de la paroi 3, un piston suiveur 16 dont la face opposée au produit contenu dans le récipient 2 est soumise à la pression atmosphérique grâce à l'existence d'un trou 4 prévu dans le fond 5 du récipient 2 ; un ressort pourrait être disposé entre le fond 5 et le piston 16. Une embase 6 en forme de cuvette est encliquetée à l'extrémité supérieure du récipient 2 à l'aide de bourrelets 7 reçus par des gorges conjuguées prévues sur la surface intérieure de la paroi 3 une collerette 8 portée par l'embase 6 vient coiffer l'extrémité supérieure de la paroi 3 avec serrage d'une rondelle d'étanchéité 9. Un organe de distribution, par exemple une pompe de distribution 12 sans reprise d'air, est supporté de façon étanche par une coupelle 14 sertie à la partie supérieure d'un manchon dans lequel elle s'étend; le manchon est claqué, également de façon étanche, sur un fourreau Il porté par le fond de l'embase 6, dans la concavité de ladite embase 6 ; la tige 13 de distribution de la pompe 12 supporte un organe de manoeuvre 15 en forme de bouton-poussoir ; un tel ensemble de distribution est bien connu en soi et ne sera pas décrit plus en détail. La figure 2 représente un piston 30 équipant habituellement un ensemble de distribution de celui décrit à propos de la figure 1; le piston 30 comprend un corps 36 en matière plastique moulée rigide, de section circulaire, présentant à la périphérie une lèvre 37 venue de moulage et située axialement au voisinage d'une gorge dans laquelle est placé un joint torique 38 ; un tel piston 30 présente des inconvénients: d'une part, des fuites peuvent se produire entre le joint et la paroi interne du récipient, et/ou entre le joint et le piston du fait que, monté roulant dans Ia gorge du piston, le joint n'est pas monté serré de façon identique sur toute la périphérie de la gorge ; d'autre part, la technologie de moulage conduit à la présence, à la surface du joint torique, d'une micro-bavure correspondant au plan de joint des deux machoires du moule, cette micro-bavure étant située dans le plan du plus grand diamètre du tore, ou dans un plan voisin de celui-ci : cette micro-bavure est à l'origine de certaines fuites lorsqu'elle se trouve être en contact avec la paroi interne du récipient, et que le joint n'est pas monté serré. Un tel piston 30 est en outre onéreux car non seulement la fabrication du corps du piston nécessite un moule à tiroir, l'obtention de la gorge destinée à recevoir le joint torique ne pouvant pas être obtenue autrement, mais également I'opération de montage du joint torique dans ladite gorge n'est pas gratuite, même en automatique. Le piston 16, conformément à la présente invention, ne présente pas ces inconvénients. Le corps 10 du piston 16 est constitué d'un matériau thermoplastique rigide et le joint 17 d'un matériau flexible, comme un thermoplastique ou un élastomère dont la sureté Shore A est de l'ordre de 30 à 120, inférieure à celle du corps 10 ; le corps 10 du piston 16 est de forme concave et sa concavité est dirigée vers le fond 5 du récipient 2 lorsqu'il est monté dans celuici ; le corps 10 présente sur au moins une partie de sa longueur un diamètre extérieur égal, au jeu de montage près, au diamètre intérieur de la paroi 3 du récipient 2. Le joint 17 présente une lèvre 19 et une portion semitorique 18 située au voisinage de la lèvre 19 ; le joint 17 est obtenu en surmoulant partiellement le corps 10, in situ, dans un deuxième temps, après l'opération de moulage proprement dite du corps 10; les figures 3 à 5 montrent schématiquement ces diverses opérations : sur la figure 3, les deux machoires 20 et 21, à empreintes, du moule de la machine de moulage sont fermées et prêtes à recevoir le matériau rigide 30 pour réaliser le corps 10 du piston 16, et, dans un premier temps, le corps 10 est moulé ; dans un deuxième temps, comme montré sur la figure 4, les machoires 20 et 21 sont écartées l'une de l'autre, selon un jeu 22, libérant ainsi un volume 23 dans lequel est injecté le matériau élastique 31, comme cela est visible sur la figure S, pour réaliser le joint 17 dont la lèvre 19 et la portion semi-torique 18 sont ainsi réalisées en même temps et d'une seule pièce. On aura noté que cette opération de surmoulage a permis non seulement la réalisation du joint 17 mais également son montage sur le corps 10 du piston 16 sur lequel il est maintenu en raison du fait que les matériaux 30 et 31 ont été prévus chimiquement compatibles pour assurer une cohésion entre les deux matériaux obtenue par la formation, lors du moulage, de liaisons d'adhésion par mélange des matériaux à l'interface. On peut prendre comme couples de matériaux rigide et élastique des couples composés, par exemple de polyoléfine, polyester, polystyrène ou polyamide, pour le corps 10 du piston 16 et d'un mélange de polyoléfines ou d'autres polyoléfines pour le joint 17 : ces couples peuvent être, par exemple polypropylène-EPDM, polypropylène-polyéthylène, polypropylènestréniques, nylon-polyéthylène... Les produits couramment utilisés, dans ce type d'ensemble de distribution, ont une viscosité de 10 à 50 poises ; il peut s'agir d'une émulsion d'huile dans l'eau (ou d'eau dans l'huile), dont la viscosité est de l'ordre de 12 poises, d'un gel, dont la viscosité est de l'ordre de 50 poises, d'un liquide épaissi, dont la viscosité est de I'ordre de 30 poises; la présente invention permet de distribuer, avec un tel type d'ensemble de distribution, un produit de viscosité encore plus faible, pouvant même descendre au dessous de 1 poise : il suffit, si nécessaire, de prévoir un joint ayant deux ou plusieurs portions semi-toriques, ce qui est réalisable facilement et à moindre coût grâce à l'invention ; la figure 6 représente un tel joint 27 solidaire du corps 26 du piston, le joint 27 comportant, outre la lèvre 29, deux portions 28A, 28B semitoriques. Des produits variés peuvent être distribués gels automoussants, par exemple gels à raser, produits dépilatoires, crèmes de soin, produits de soin capillaire, de coloration... Le récipient 2 a été décrit en matériau thermoplastique extrudé ou injecté ; en variante, il est en alu monobloc, et le piston y a été introduit avant conformation du col pour fixation de l'organe de distribution. L'organe de distribution de l'ensemble de distribution décrit à propos de la figure 1 comporte une pompe de distribution bien entendu, l'organe de distribution pourrait être une valve de distribution et le piston poussé par un propulseur gazeux sous pression prévu dans le volume compris entre le fond du récipient et le piston, auquel cas, le fond du récipient est muni d'un clapet antiretour de remplissage en propulseur gazeux ou de tout autre système de remplissage connu ; L'organe de distribution pourrait également être constitué par le piston lui-même sur lequel on agirait directement manuellement, l'ensemble de distribution étant dès lors constitué par une seringue. REVENDICATIONS 1. Ensemble de distribution comprenant un récipient (2) et un organe de distribution pour la distribution du produit contenu dans le récipient (2), le récipient (2) étant cylindrique et comportant un piston (16, 26) constitué d'un corps (10) en matériau rigide (30) ayant une partie cylindrique portant un joint d'étanchéité (17, 27) en matériau élastique (31), caractérisé par le fait que le joint d'étanchéité (17, 27) est obtenu par surmoulage du corps (10) du piston (16, 26) en matériau rigide (30), le matériau élastique (31) et le matériau rigide (30) étant chimiquement compatibles pour assurer la liaison du joint (17, 27) et du corps (10) du piston (16). 2. Ensemble de distribution selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le joint (17, 27) présente une lèvre d'étanchéité (19, 29). 3. Ensemble de distribution selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le joint (17, 27) présente au moins une portion (18) semi-torique. 4. Ensemble de distribution selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le joint (27) présente au moins deux portions (28A, 28B)semi-toriques. 5. Ensemble de distribution selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le joint (17, 27) en matériau élastique (31) a une dureté Shore A comprise entre 30 et 120 6. Ensemble de distribution selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le couple de matériaux rigide (30) et élastique (31) est un couple de matériaux thermoplastiques choisi dans le groupe formé par les couples polypropylène-EPDM, polypropylènepolyéthylène, polypropylène-styréniques, polyamide-polyéthylène, polyester-EPDM, polystyrène-polyéthylène. 7. Ensemble de distribution selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le produit à distribuer a une viscosité d'au moins 1 à 50 poises. 8. Ensemble de distribution selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'organe de distribution est une pompe (12) sans reprise d'air, le fond (5) du récipient (2) comportant un orifice (4). 9. Ensemble de distribution selon I'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que organe de distribution est une valve de distribution, le piston (16, 26) étant poussé par un propulseur gazeux sous-pression prévu dans le volume compris entre le fond du récipient (2) et le piston (16, 26). 10. Ensemble de distribution selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le fond du récipient est muni d'un système de remplissage pour le remplissage en propulseur gazeux. 11. Ensemble de distribution selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'organe de distribution est le piston (16, 26)lui-même, actionnable manuellement, L'ensemble de distribution (1) constituant une seringue.