Brevet FR2754316A1 — publié le 19980410

Pompe à précompression pour la distribution de doses liquides et distributeur la comportant La présente invention concerne une pompe à précompression pour la distribution de doses liquides, utilisable en particulier dans des distributeurs miniatures ainsi qu'un distributeur équipé d'une telle pompe. On connaît des pompes à précompression qui comprennent une chambre de pompe, une tige d'actionnement présentant un piston à une extrémité, un élément de vanne constitué par un pointeau qui obture la sortie de la chambre de pompe vers l'organe de distribution de produit à la position repos de la pompe et maintenu dans cette position par un moyen de rappel. L'orifice d'accès du produit dans la chambre de pompe depuis le réservoir est fermé par un élément de vanne du type clapet ou bille. Le fonctionnement de ce type de pompe est le suivant : lors de l'actionnement de la pompe, la tige est enfoncée manuellement dans la chambre de pompe et entraîne le pointeau avec elle. L'engagement de la tige munie de son piston engendre une accumulation de pression au sein de la chambre de pompe exerçant une pression contre le clapet ou la bille obturant le passage de communication depuis le réservoir et isolant ainsi une dose de produit dans le corps de pompe. Puis, la force exercée par la pression devient supérieure à la force exercée par le ressort sur le pointeau de telle sorte que celui-ci se déplace vers le bas et libère l'orifice de sortie de la chambre de pompe, ce qui permet l'évacuation du produit vers le site de distribution de produit. Une fois l'évacuation engagée, la pression au sein de la chambre de pompe diminue et la force du ressort redevient supérieure à celle résultant de la pression, ce qui permet de repousser le pointeau qui obture de nouveau l'orifice de sortie de la chambre de pompe. Lors de la remontée de la tige, une dépression est engendrée dans le corps de pompe et une nouvelle dose de produit à distribuer entre dans le corps de pompe. De nombreux brevets et demandes de brevets décrivent des pompes fonctionnant de cette manière, par exemple FR-B-2 133 259, FR-B-2 305 241, FR-A-2 415 731, FR-A-2 665 733, FR-A-2 666 852 et US-A-3 399 836. On peut citer, par ailleurs, le brevet FR-B-2 349 749 dans lequel on décrit une pompe de ce type dans laquelle le pointeau joue également le rôle de l'élément de vanne pour l'orifice d'admission du produit dans le corps de pompe en coopérant avec un étranglement dudit corps de pompe de telle sorte que, lors de l'enfoncement de la tige et du pointeau, ce dernier s'engage de manière étanche dans l'étranglement du corps de pompe et isole ainsi une dose de produit. Le pointeau coulisse ensuite sous l'effet de la pression hydraulique au sein du corps de pompe libérant ainsi l'orifice de sortie du corps de pompe vers le site de distribution du bouton-poussoir. Dans le brevet US-A-4 735 347, on décrit une pompe du type décrit ci-dessus dans laquelle l'étranglement du corps de pompe comporte un organe tel qu'une lèvre périphérique d'étanchéité venant en contact étanche avec le pointeau lors de l'actionnement de la pompe. Les surfaces des différentes pièces sont choisies dans ce cas de manière à pouvoir obtenir des forces de compression propres à permettre la distribution de produits tels que des huiles plus lourds que des produits liquides. Cependant, ces pompes présentent en général un encombrement important, ce qui ne rend pas évidente leur utilisation dans des distributeurs miniatures. La relative complexité des pièces à réaliser pour constituer ces pompes en dimensions réduites et leur nombre entraînent également des coûts assez élevés de production, ce qui n'est pas compatible avec une utilisation dans des distributeurs miniatures qui doivent être produits en grande série et à un coût de production bas. En outre, des problèmes peuvent intervenir au niveau de l'étanchéité recherchée entre certaines pièces du fait des dimensions requises lors d'une utilisation dans des distributeurs miniatures. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en proposant une pompe comportant un nombre limité de pièces, une configuration et un montage relativement simples de ces pièces, ladite pompe permettant d'obtenir une précompression dans une chambre d'isolation de dose propre à évacuer à chaque actionnement la dose isolée. A cet effet, l'invention a pour objet une pompe constituée d'un corps de pompe à l'intérieur duquel se déplace un pointeau rappelé par un moyen de rappel tel qu'un ressort vers une position de repos et actionnable manuellement contre l'action dudit ressort par un bouton-poussoir, position dans laquelle il obture le passage vers un site de sortie de produit dans le bouton-poussoir, ledit pointeau coopérant avec le corps de pompe pour isoler une dose de produit dans une chambre d'isolation de dose et la course du pointeau pouvant être poursuivie de manière à comprimer ladite dose de produit isolée, le pointeau étant monté mobile en translation dans le bouton-poussoir de telle sorte que la pression générée au sein de la chambre d'isolation de dose exerce une force sur le pointeau s'opposant à la force de rappel du ressort de manière que le pointeau se déplace par rapport au bouton-poussoir et libère le passage de produit vers le site de sortie dans le bouton-poussoir, caractérisée en ce que le pointeau présente une lèvre d'étanchéité périphérique et la partie supérieure du corps de pompe s'étend contre la face interne de la paroi périphérique du bouton-poussoir, la chambre d'isolation de dose étant définie dans le bouton-poussoir autour du pointeau, au-dessus de la ligne de coopération de la lèvre d'étanchéité périphérique du pointeau et du corps de pompe. Ainsi, le corps de pompe et le bouton-poussoir sont assemblés de telle sorte que la partie supérieure du corps de pompe s'étend contre la partie inférieure de la face interne de la paroi périphérique du bouton-poussoir en position repos de la pompe, le compartiment ainsi formé pouvant être totalement rempli par le produit à distribuer. La lèvre d'étanchéité étant portée par le pointeau, la chambre d'isolation de dose se forme au-dessus de la lèvre entrée en contact étanche avec le corps de pompe. L'utilisation du volume ménagé dans le bouton-poussoir offre l'avantage de pouvoir réduire les dimensions du corps de pompe qui, en outre, n'a plus besoin de présenter une forme spécifique telle que présentant un étranglement, puisque c'est le pointeau qui, en se déplaçant dans le corps de pompe, crée la chambre d'isolation de dose grâce à sa lèvre d'étanchéité périphérique. De préférence, la lèvre périphérique est agencée sur le pointeau de manière à venir en contact étanche avec la paroi du corps de pompe dans la partie supérieure de celuici. La paroi du corps de pompe reposant contre la face interne de la paroi périphérique du bouton-poussoir, lors de l'actionnement de la pompe par enfoncement du boutonpoussoir, la paroi périphérique du bouton-poussoir coulisse à l'extérieur et le long du corps de pompe, le corps de pompe agissant alors en tant que piston dans la chambre d'isolation de dose. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de prévoir une pièce particulière pour jouer le rôle du piston. Dans le bouton-poussoir, on ménage une alésage axial borgne servant de passage de sortie du produit depuis l'intérieur de la chambre d'isolation de dose, cette canalisation comportant une fente radiale réalisée latéralement ouvrant vers le site de sortie du produit dans le bouton-poussoir. Cette alésage axial borgne accueille l'extrémité du pointeau qui, à la position repos de la pompe, ferme ce passage de sortie du produit. Ainsi, le pointeau étant monté mobile directement dans le bouton-poussoir, il n'est plus nécessaire de mettre en place une tige conduisant vers le bouton-poussoir comme cela est habituellement le cas dans ce type de pompe. Lorsque le produit sous pression parvient dans la alésage axial borgne, il exerce sur les parois des forces dont les lignes d'action sont perpendiculaires aux points de tangence. De ce fait, au niveau de la fente réalisée dans la alésage axial borgne, le produit s'en échappe sous la forme d'un pinceau. L'angle d'ouverture du pinceau est avantageusement déterminé par la largeur de la fente et l'épaisseur du pinceau par l'épaisseur de la fente. Il convient donc de calibrer ladite fente en fonction du pinceau de produit que l'on cherche à obtenir. Avec une pompe selon l'invention, on limite donc de manière avantageuse le nombre de pièces constitutives de la pompe et on réduit l'encombrement de la pompe au maximum, ce qui permet en particulier une utilisation de cette pompe dans des distributeurs miniatures. L'invention a également pour objet un distributeur équipé d'une pompe à précompression selon l'invention, en particulier un distributeur miniature. On décrira maintenant l'invention plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation d'un distributeur miniature équipée dlune pompe à précompression selon l'invention en référence au dessin dans lequel la figure unique représente une vue schématique en coupe longitudinale du distributeur miniature. Une pompe 1 selon l'invention est montée sur un récipient 2 contenant le produit à distribuer, de préférence par l'intermédiaire d'une douille 3. La pompe 1 comporte un corps de pompe 4 dont une extrémité se prolonge sous forme d'un tube plongeur 4a permettant la communication entre l'intérieur du corps de pompe 4 et l'intérieur du récipient 2. Dans le corps de pompe 4 se déplace un pointeau 5 rappelé par un moyen de rappel, tel qu'un ressort 6, vers une position de repos. Le pointeau 5 est actionnable manuellement contre l'action du ressort 6 en déplacement axial dans le corps de pompe 4 à l'aide d'un boutonpoussoir 7 dans lequel le pointeau 5 est monté mobile en déplacement axial. Le bouton-poussoir 7 comporte une paroi périphérique 7a et présente une jupe cylindrique interne 8 définissant un alésage axial borgne 13 en communication avec un site de sortie 9 de produit dans le bouton-poussoir 7. Le pointeau 5 est monté coulissant dans l'alésage axial borgne 13 du bouton-poussoir, de manière à pouvoir obturer la communication vers le site de sortie 9 de produit dans le bouton-poussoir 7. De préférence, l'alésage axial borgne 13 présente un étranglement pourvu d'un épaulement 14 venant en contact de butée étanche pour le pointeau 5. L'alésage axial borgne 13 est, en outre, pourvu d'une fente radiale 15 à travers laquelle l'alésage 13 débouche sur le site de sortie 9 de produit. La fente radiale 15 est située dans l'alésage 13 au-delà de l'épaulement 14 pour le pointeau 5. Le bouton-poussoir 7 est agencé de telle sorte que la face interne de sa paroi périphérique 7a repose contre le corps de pompe 4 lorsque la pompe 1 est assemblée. L'assemblage du bouton-poussoir 7 sur le corps de pompe 4 peut être obtenu par la mise en place d'une bague de sertissage 10 pourvue de moyens de fixation sur la douille 3 et présentant des moyens d'assemblage du bouton-poussoir 7, la partie inférieure de la paroi périphérique 7a présentant des organes de butée 7b venant en prise avec des organes complémentaires 10b prévus sur la bague de sertissage 10. Les organes 7b et 10b assurent en outre l'étanchéité de la pompe au repos. Ainsi, la paroi périphérique 7a est logée entre la bague de sertissage 10 et le corps de pompe 4, dans leurs parties supérieures à la position repos de la pompe 1. Lors de l'actionnement du bouton-poussoir 7, celui-ci coulisse entre la bague de sertissage 10 et le corps de pompe 4. De préférence, la bague de sertissage 10 est réalisée dans le prolongement du récipient 2. La bague de sertissage 10 peut comporter un épaulement 10a à son extrémité voisine du bouton-poussoir de manière à constituer un épaulement pour la mise en place d'un capot de protection du bouton poussoir dans le prolongement du récipient et de la bague de sertissage. Le pointeau 5 est pourvu d'une lèvre d'étanchéité périphérique 11 agencée sur le pointeau 5 pour entrer en contact étanche avec la face interne du corps de pompe 4 lors de l'actionnement du pointeau 5 par enfoncement du bouton-poussoir 7. Lorsque la lèvre d'étanchéité périphérique 11 entre en contact étanche avec le corps de pompe 4, on définit une chambre d'isolation de dose 12 au-dessus de la lèvre 11, autour du pointeau 5 dans le bouton-poussoir 7. Lors de l'actionnement de la pompe 1, le bouton-poussoir 7 et le pointeau 5 sont entraînés en déplacement, le boutonpoussoir 7 coulissant le long du corps de pompe 4 et le pointeau 5 à l'intérieur dudit corps de pompe 4, la lèvre d'étanchéité périphérique 11 venant en contact avec le corps de pompe 4 et isolant ainsi au-dessus de ladite lèvre 11, une dose de produit à distribuer. La poursuite de l'enfoncement du bouton-poussoir 7 génère une pression hydraulique au sein de ladite chambre d'isolation de dose 12, le corps de pompe 4 s'étendant le long de la paroi périphérique 7a du bouton-poussoir à l'intérieur de la chambre d'isolation de dose 12 agissant en tant que piston. Cette pression se transmet intégralement dans toutes les directions et sur toutes les surfaces exposées de la chambre d'isolation de dose 12. Par conséquent, cette pression hydraulique s'exerce également sur la surface projetée du pointeau 5 et, dès que la force devient supérieure à la force exercée par le ressort 6 sur le pointeau 5, celui-ci se déplace par rapport au boutonpoussoir 7 et libère le passage vers le site de sortie de produit 9 du bouton-poussoir 7 dans l'alésage 13. Sous l'effet de la pression hydraulique, le produit s'engouffre rapidement dans l'alésage 13 et sort à travers la fente radiale 15 sous forme d'un pinceau. A ce moment, la pression hydraulique ne s'oppose plus à la force exercée par le ressort 6, ce qui permet un enfoncement du boutonpoussoir 7 vers le pointeau 5 et l'expulsion de la dose complète du produit. Afin de réaliser l'amorçage de la pompe 1, le corps de pompe 4 présente, de préférence, un relief (non représenté) sur sa face interne. Ainsi, lors de l'amorçage de la pompe 1, les premiers actionnements du bouton-poussoir 7 permettent de purger l'air se trouvant dans le mécanisme de pompe, la compressibilité de l'air ainsi que la pression alors générée ne permettant pas un déclenchement de la pompe 1. L'enfoncement du bouton-poussoir 7 entraîne le déplacement du pointeau 5 dans le corps de pompe 4. Tant que la lèvre périphérique 11 du pointeau 5 n'est pas en contact avec le corps de pompe 4, l'air est repoussé vers l'extrémité du corps de pompe 4 muni du tube plongeur 4a. Dès que la lèvre d'étanchéité périphérique 11 entre en contact avec le corps de pompe 4, l'air emprisonné dans la chambre d'isolation de dose 12 subit une compression tandis que l'air situé dans le corps de pompe 4 est simplement repoussé. Le relief prévu sur la face interne du corps de pompe 4 permet à l'air enfermé dans le corps de pompe 4 de s'échapper, le relief étant agencé pour provoquer un léger soulèvement de la lèvre d'étanchéité périphérique 11 de manière à rompre l'étanchéité. Le relief est prévu, de préférence, en fin de course du bouton-poussoir 7. Dès qu'on cesse d'actionner le bouton-poussoir 7, le ressort 6 entraîne le pointeau 5 vers sa position de repos entraînant de ce fait également le bouton-poussoir 7. Tant que la lèvre 11 du pointeau 5 est en contact avec le corps de pompe 4, une dépression se crée dans la chambre d'isolation de dose 12 et, dès que la lèvre périphérique 11 n'est plus en contact avec le corps de pompe 4, un volume de liquide est aspiré. Après une ou deux actions de ce type, la pompe 1 est amorcée. REVENDICATIONS 1. Pompe à précompression (1) constituée d'un corps de pompe (4) à l'intérieur duquel se déplace un pointeau (5) rappelé par un moyen de rappel tel qu'un ressort (6) vers une position de repos et actionnable manuellement contre l'action dudit ressort (6) par un bouton-poussoir (7), position dans laquelle il obture le passage vers un site de sortie (9) de produit dans le bouton-poussoir (7), ledit pointeau (5) coopérant avec le corps de pompe (4) pour isoler une dose de produit dans une chambre d'isolation de dose (12) et la course du pointeau (5) pouvant être poursuivie de manière à comprimer ladite dose de produit isolée, le pointeau (5) étant monté mobile en translation dans le bouton-poussoir (7) de telle sorte que la pression générée au sein de la chambre d'isolation de dose (12) exerce une force sur le pointeau (5) s'opposant à la force de rappel du ressort (6) de manière que le pointeau (5) se déplace par rapport au bouton-poussoir (7) et libère le passage de produit vers le site de sortie (9) dans le bouton-poussoir (7), caractérisée en ce que le pointeau (5) présente une lèvre d'étanchéité périphérique (11) et la partie supérieure du corps de pompe t4) s'étend contre la face interne de la paroi périphérique (7a) du bouton-poussoir (7), la chambre d'isolation de dose (12) étant définie dans le boutonpoussoir (7) autour du pointeau (5), au-dessus de la ligne de coopération de la lèvre d'étanchéité périphérique (11) du pointeau (5) et du corps de pompe (4). 2. Pompe (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lèvre d'étanchéité périphérique (11) est agencée sur le pointeau (5) de manière à venir en contact étanche avec le corps de pompe (4) dans la partie supérieure de celui-ci. 3. Pompe (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le corps de pompe (4) reposant contre la face interne de la paroi périphérique (7a) du bouton-poussoir, lors de l'actionnement de la pompe (1), la paroi périphérique (7a) coulisse le long du corps de pompe (4) qui agit en tant que piston dans la chambre d'isolation de dose (12). 4. Pompe (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le bouton-poussoir (7) comporte une jupe cylindrique (8) ménageant un alésage axial borgne (13) en communication avec le site de sortie de produit (9) dans le bouton-poussoir (7), ledit alésage (13) accueillant l'extrémité du pointeau (5) qui obture ladite communication en position de repos de la pompe (1). 5. Pompe (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'alésage (13) présente une fente radiale (15) qui débouche sur le site de sortie de produit (9) dans le bouton-poussoir (7). 6. Pompe (1) selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce l'alésage (13) comporte un étranglement pourvu d'un épaulement (14) venant en contact étanche avec le pointeau (5), la fente radiale (15) étant située au-delà dudit épaulement (14) pour le pointeau (5). 7. Pompe (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le corps de pompe (4) est logé dans une douille (3), une bague de sertissage (10) est fixée sur ladite douille (3) et entoure le corps de pompe (4), ladite bague de sertissage (10) présentant dans sa partie supérieure des moyens d'assemblage (10b) du bouton-poussoir (7) assurant l'étanchéité de la pompe (1) au repos. 8. Pompe (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le bouton-poussoir (7) est assemblé sur la bague de sertissage (10), sa paroi périphérique (7a) du bouton-poussoir (7) étant logée entre les parties supérieures de la bague de sertissage (10) et du corps de pompe (4) en position repos de la pompe (1) et coulissant entre la bague de sertissage (10) et le corps de pompe (4), lors de l'actionnement de la pompe (1). 9. Distributeur miniature de doses liquides, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe selon l'une des revendications 1 à 8.