Brevet FR2767798A1 — publié le 19990305

La présente invention concerne les dispositifs de distribution d'un fluide, et notamment mais non exclusivement les dispositifs de pulvérisation d'un liquide à usage cosmétique, par exemple une laque capillaire. Plus particulièrement, l'invention concerne une tête de distribution du type comportant une buse munie d'un orifice de sortie et un obturateur, la buse et l'obturateur étant mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position de fermeture dans laquelle l'orifice de sortie est isolé par l'obturateur de la source de produit à distribuer, et une position de distribution dans laquelle l'orifice de sortie communique avec la source de produit par au moins un canal d'amenée de produit. Dans les dispositifs connus, la façon dont le ou les canaux d'amenée convergent vers l'orifice de sortie est choisie de manière à conférer au jet de produit sortant les caractéristiques souhaitées. On peut ainsi, dans le cas de la pulvérisation d'un liquide, faire converger plusieurs canaux d'amenée du produit de manière à provoquer un écoulement tourbillonnaire à la traversée de l'orifice de sortie. On a constaté que lorsque le produit distribué durcit en séchant, il peut se former un dépôt solide dans le ou les canaux d'amenée, ce dépôt étant susceptible de gêner l'écoulement ultérieur du produit. Cet inconvénient est d'autant plus gênant que la tendance actuelle est de réaliser des dispositifs de distribution capables de distribuer le produit avec un faible débit, ce qui amène à réduire la taille des canaux d'amenée, augmentant par là le risque de bouchage. La présente invention a pour objet de proposer une nouvelle tête de distribution capable notamment de remédier à l'inconvénient ci-dessus. Elle y parvient grâce à une nouvelle tête de distribution, du type comportant une buse munie d'un orifice de sortie et un obturateur, la buse et l'obturateur étant mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position de fermeture dans laquelle l'orifice de sortie est isolé par l'obturateur d'une source de produit à distribuer et une position de distribution dans laquelle l'orifice de sortie communique avec ladite source de produit par au moins un canal d'amenée de produit, caractérisée par le fait que chaque canal d'amenée est formé en creux ou en relief sur l'un de la buse et de l'obturateur et par le fait que l'autre de la buse et de l'obturateur est conformé pour s'emboiter dans ce canal d'amenée lorsque la buse et l'obturateur sont dans ladite position de fermeture. Dans une réalisation particulière de l'invention la buse présente une première face dans laquelle est ménagé l'orifice de sortie, l'obturateur présente une seconde face en regard de la première, mobile axialement par rapport à la buse. Chaque canal d'amenée est constitué d'une portion en creux formée dans l'une desdites première et seconde faces. Chaque canal d'amenée est en outre, en position de fermeture, obture par une portion en saillie complémentaire de la portion en creux qui le constitue, ladite portion en saillie étant réalisée sur l'autre desdites première et seconde faces Dans une réalisation particulière, lesdites première et seconde faces sont en tous points complémentaires l'une de l'autre. Dans une réalisation particulière, la tête de distribution comporte plusieurs canaux d'amenée convergeant vers l'orifice de sortie, de manière à provoquer un écoulement tourbillonnaire à la traversée de l'orifice de sortie. Toujours dans une réalisation particulière, l'obturateur est conformé pour obturer l'orifice de sortie de la buse lorsque cette dernière et l'obturateur sont dans ladite position de fermeture. Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, la buse et l'obturateur sont réalisés dans des matériaux pouvant être moulés au contact l'un de l'autre puis séparés, l'obturateur gardant alors l'empreinte de la buse ou réciproquement. Dans une réalisation particulière de l'invention, la tête de distribution comporte un corps fixé sur une tige amenant le produit à distribuer, la buse étant rapportée sur ce corps et l'obturateur mobile axialement dans ce corps. Grâce à l'invention, on chasse le produit contenu dans les canaux d'amenée lorsque la tête de distribution reprend sa configuration initiale et l'on évite que le produit n'obture ces canaux en séchant à l'intérieur. On peut ainsi réaliser grâce à l'invention une tête de distribution capable de distribuer un produit durcissant en séchant, tel qu'une laque. On peut également réaliser grace à l'invention une tête de distribution capable de distribuer un produit avec un faible débit avec des canaux d'amenée offrant une faible section au passage du produit, sans risque de bouchage. La présente invention présente un intérêt également lorsqu'il s'agit de distribuer, non plus un produit tel qu'une laque, mais une mousse, un gel ou un produit de coloration capillaire. Dans le cas d'une mousse, la purge des canaux d'amenée qui résulte de l'emboîtement de la buse et de l'obturateur lorsqu'ils sont dans la position de fermeture permet d'éviter l'expansion du produit à l'intérieur de la tête de distribution. On évite également, comme pour une laque, que le produit ne sèche dans les canaux d'amenée et ne les colmate. Grâce à l'invention, on réduit en outre le risque d'oxydation et de dégradation du produit contenu dans la tête de distribution en l'isolant de l'air ambiant. I1 peut s'avérer avantageux que, avant la première utilisation, la buse et l'obturateur adhèrent l'un à l'autre, et qu'après la première utilisation, ils n'adhèrent plus. En effet, dans ce cas, la buse et l'obturateur peuvent être montés ensemble dans la tête de distribution, ce qui diminue le nombre de pièces à assembler. En outre, on peut réaliser de cette façon à un faible coût un témoin d'inviolabilité, car l'on peut facilement faire en sorte que l'utilisateur ressente l'adhérence de l'obturateur à la buse avant la première utilisation. L'invention a encore pour objet un nouveau procédé pour réaliser une tête de distribution comportant une buse et un obturateur, mobiles l'un par rapport à l'autre, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à - réaliser l'un de l'obturateur ou de la buse dans une première matière thermoplastique, - réaliser l'autre de l'obturateur ou de la buse dans une deuxième matière thermoplastique, différente de la première, en se servant de la pièce réalisée en premier pour mouler à son contact la pièce seconde, les première et deuxième matières thermoplastiques étant choisies de sorte que les deux pièces puissent être aisément séparées après moulage, la pièce moulée en second gardant alors l'empreinte de l'autre. Dans une mise en oeuvre particulière de ce procédé, on commence par mouler la buse, puis l'obturateur. L'invention a encore pour objet un nouveau dispositif pour le conditionnement et la distribution d'au moins un produit, notamment un produit cosmétique, caractérisé par le fait qu'il est équipé d'une tête de distribution telle que précitée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de conditionnement et de pulvérisation équipé d'une tête de distribution conforme à un exemple de réalisation de l'invention, - les figures 2 et 3 montrent la tête de distribution du dispositif de conditionnement et de pulvérisation représenté sur la figure 1, la buse et l'obturateur étant respectivement représentés dans la position de fermeture et dans la position de distribution, - la figure 4 est une vue schématique en perspective de la buse équipant la tête de distribution représentée sur les figures 1 à 3, - la figure 5 est une vue schématique de l'extrémité de l'obturateur destinée à venir s'emboîter dans la buse lorsque l'obturateur et la buse sont dans la position de fermeture représentée sur la figure 2, - la figure 6 est une vue avec arrachement partiel de la buse représentée sur la figure 4, - la figure 7 représente une variante de réalisation de l'extrémité de l'obturateur destinée à venir s'appliquer contre la buse en position de fermeture, et - les figures 8 à 10 illustrent différentes étapes d'un procédé de réalisation de la buse et de l'obturateur. Le dispositif de conditionnement et de pulvérisation 1 représenté sur la figure 1 est du type bidon aérosol. Ce dispositif 1 comporte de façon connue en soi un réservoir métallique 2, de forme allongée selon un axe longitudinal X, contenant un liquide L à pulvériser au moyen d'un gaz propulseur G sous pression, contenu dans le réservoir 2 au-dessus du liquide. Le dispositif 1 est équipé d'une valve 3 munie inférieurement d'un tube 4 plongeant dans le liquide L et supérieurement d'une tige 5 sur laquelle est montée une tête de distribution 6. Il est bien entendu que l'invention s'applique à tout dispositif de conditionnement et de distribution d'un produit liquide, quelle que soit sa consistance, voire la distribution simultanée de plusieurs liquides. On ne sort pas du cadre de l'invention en utilisant d'autres moyens qu'un gaz propulseur pour amener le liquide à distribuer dans la tête de distribution 6. On pourrait notamment utiliser une pompe. Si l'on se réfère maintenant aux figures 2 et 3, on voit que la tête de distribution 6 comporte un corps 7, en matière plastique, dans un logement 12 à l'intérieur duquel peut se déplacer un obturateur 8 en translation selon un axe Y, lequel est, dans l'exemple de réalisation décrit, perpendiculaire à l'axe X du réservoir 2. L'obturateur 8 est encore couramment appelé "center-post" Une buse 9, comportant un orifice de sortie 10 centré sur l'axe Y, est rapportée sur le corps 7, de manière à fermer le logement 12 à l'une de ses extrémités axiales, l'autre extrémité axiale étant fermée par une paroi du corps 7. Dans la suite de la description, on emploie les termes "avant" et "arrière" selon que l'on se rapproche de la buse 9 ou que l'on s'en éloigne, parallèlement à l'axe Y. La tige 5 de la valve 3 est montée à force dans un évidement 11 du corps 7, cet évidement 11 débouchant supérieurement dans le logement 12. Un bouton-poussoir 13 est monté à déplacement parallèlement à l'axe X dans un évidement 15 du corps 7 pour permettre à l'utilisateur d'agir sur l'obturateur 8 en appuyant sur le bouton-poussoir 13 pour la distribution du produit. L'obturateur 8 comporte une encoche 14 ouverte vers le haut sur l'évidement 15. Cette encoche 14 est délimitée vers l'arrière par une rampe 17 s'étendant selon un plan incliné d'environ 45" par rapport à l'axe X et par rapport à l'axe Y. L'extrémité inférieure du bouton-poussoir 13 vient au contact de la rampe 17, de sorte que lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton-poussoir 13, le déplacement vers le bas de ce dernier est transformé en une translation de l'obturateur 8 vers l'arrière, lequel atteint en fin de course la position de distribution représentée sur la figure 3. L'obturateur 8 comporte, à son extrémité arrière, des languettes élastiques 18 qui prennent appui dans le fond du logement 12 contre le corps 7 et constituent des moyens de rappel élastique de l'obturateur 8 vers l'avant, soit vers la position de fermeture représentée sur la figure 2. Le bouton-poussoir 13 comporte lui aussi des languettes élastiques 19 qui prennent appui sur le corps 7 et constituent des moyens de rappel élastiques le ramenant vers le haut dans sa position initiale lorsqu'il est relâché par l'utilisateur. Dans l'exemple de réalisation décrit, les languettes 18 et 19 sont réalisées d'un seul tenant par moulage avec l'obturateur 8 et le bouton-poussoir 13 respectivement. En variante, on utilise d'autres moyens de rappel élastiques tels qu'un ressort ou un bloc de mousse rapporté par exemple. L'obturateur 8 comporte un évidement axial 16, ouvert sur l'évidement 11 et qui permet d'acheminer le produit à distribuer vers la buse 9. Cet évidement 16 débouche à l'avant dans un espace annulaire 30 ménagé entre l'obturateur 8 et la buse 9. Dans l'exemple de réalisation décrit, la buse 9 présente lorsque observée en section dans un plan de coupe contenant l'axe Y, la forme générale d'un U dont la concavité est tournée vers l'obturateur 8. On a représenté isolément sur les figures 4 et 6 la buse 9. Celle-ci comporte une paroi de fond 20 généralement perpendiculaire à l'axe Y, se raccordant à sa périphérie à une paroi 21 symétrique de révolution autour de l'axe Y et munie, sur son bord tourné vers l'obturateur 8, d'un bourrelet annulaire 22 formant radialement saillie vers l'extérieur et destiné à s'encliqueter sur des reliefs du corps 7, non représentés sur les figures, lors de son montage. L'espace annulaire 30 précité est formé entre la partie avant de l'obturateur 8 et la surface radialement intérieure de la paroi 21 de la buse 9. Trois canaux 23 d'amenée de produit sont formés en creux dans la paroi de fond 20, du côté faisant face à l'obturateur 8. Chaque canal 23 se présente sous la forme d'une rainure s'étendant sensiblement radialement, ayant une profondeur constante et une largeur qui décroît en rapprochement de l'orifice de sortie 10, comme représenté sur les figures 4 et 6. Plus précisément, dans l'exemple décrit, chaque canal 23 est délimité latéralement d'un côté par une surface plane 24 qui s'étend sensiblement tangentiellement à l'orifice 10 et du côté opposé par une surface plane 25 qui forme sensiblement avec la surface 24 un angle de 300 environ. La surface 24 se raccorde à la surface délimitant radialement l'orifice 10, cylindrique de révolution, en formant un léger décrochement 26, lequel pourrait être supprimé dans une variante de réalisation. Chaque canal 23 tend à conférer à l'écoulement de produit qui circule à l'intérieur une composante tangentielle lorsqu'il débouche dans l'orifice 10, et l'action conjuguée des trois canaux 23 produit un écoulement tourbillonnaire à la traversée de l'orifice 10. La profondeur de chaque canal 23 est comprise par exemple entre 0,2 et 2 mm, et sa largeur entre 0,1 et 1 mm. Dans l'exemple de réalisation décrit, la face avant 29 de l'obturateur 8 comporte trois nervures 28 qui ont une forme exactement complémentaire de celle des canaux 23 et qui sont aptes à s'ajuster exactement dans ces derniers. Comme on le voit sur la figure 5, chaque nervure 28 présente une épaisseur constante et une largeur qui décroît en rapprochement de l'axe Y. Les nervures 28 forment saillie sur la face avant 29 de l'obturateur 8 qui est plane pour le restant, comme représenté sur cette figure. Dans une variante, représentée sur la figure 7, la face avant 29 de l'obturateur 8 comporte en outre au centre un téton 27, de longueur supérieure à l'épaisseur de la paroi 20 constituant le fond de la buse 9 et de diamètre correspondant à celui de l'orifice 10, de sorte que lorsque l'obturateur 8 repose contre la buse 9, le téton 27 traverse l'orifice 10. La longueur du téton 27 est choisie de sorte que lorsque l'obturateur 8 est déplacé vers l'arrière dans la position de distribution, il libère l'orifice 10. Le fonctionnement de la tête de distribution 6 est le suivant. Pour distribuer le liquide L contenu dans le réservoir 2, l'utilisateur appuie sur le bouton-poussoir 13, ce qui provoque le recul de l'obturateur 8 et l'enfoncement de la tige de la valve 3. Le liquide circule alors dans cette dernière et gagne le logement 12. Il est amené par l'évidement 16 dans l'espace annulaire 30 d'où il gagne les canaux 23, puis l'orifice 10, qu'il traverse dans l'exemple décrit en formant un jet de gouttelettes finement dispersées. Lorsque l'utilisateur relâche le bouton-poussoir 13, l'obturateur se plaque contre le fond de la buse 9 sous l'action des languettes 18. Les nervures 28 s'emboîtent exactement dans les canaux 23, chassant le liquide qui pourrait y être contenu. Dans le cas où l'obturateur comporte en outre un téton 27 pour obturer l'orifice 10, le produit se trouve également chassé de cet orifice. Grâce à l'emboîtement de l'obturateur et de la buse, il ne reste pas de produit au contact de l'air dans des régions où la formation d'un résidu solide de produit serait préjudiciable au bon fonctionnement ultérieur de la tête de distribution. Dans l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, on s'assure d'une parfaite complémentarité de formes entre les faces en contact de la buse 9 et l'obturateur 8 en position de fermeture, en moulant l'extrémité avant de l'obturateur 8 au contact de la buse. Plus particulièrement, on opère par le procédé que l'on va maintenant décrire en référence aux figures 8 à 10. On commence par mouler la buse 9, représentée schématiquement sur la figure 8, dans une première matière thermoplastique ayant une température de fusion To. Cette matière thermoplastique est injectée à une température T1 supérieure ou égale à la température de fusion T,. Ensuite, après refroidissement de la buse 9, en dessous de la température T , on réalise le moulage de l'obturateur 8 en se o servant de la buse 9 comme moule pour sa face avant, comme illustré sur la figure 9. On veille à ménager un jeu annulaire J entre l'obturateur et la buse 9, pour constituer l'espace annulaire 30 précité. L'obturateur 8 est réalisé dans une matière thermoplastique ayant une température de fusion T2 inférieure à T,. On choisit de préférence les matières thermoplastiques dans lesquelles sont réalisés la buse 9 et l'obturateur 8 de manière à permettre le démoulage de l'obturateur 8 par simple traction comme illustré par la flèche sur la figure 10. On obtient par ce procédé des nervures 28 sur l'obturateur 8 ayant une forme parfaitement complémentaire de celle des canaux 23 de la buse 9. Il convient de remarquer qu'il peut s'avérer avantageux que l'obturateur 8 adhère légèrement à la buse 9 avant le démoulage. De cette façon, on peut monter l'obturateur 8 et la buse 9 d'un seul tenant dans le corps 7 de la tête de distribution, sans les séparer l'un de l'autre, ce qui facilite la fabrication de la tête de distribution. On peut constituer également de cette façon un témoin d'inviolabilité indiquant à l'utilisateur, lequel doit exercer une pression plus forte sur le bouton-poussoir 13 pour séparer l'obturateur 8 de la buse 9 lors de la première utilisation, que le dispositif n'a pas encore été utilisé. On pourrait en variante mouler d'abord l'obturateur, puis la buse, cette dernière étant alors réalisée dans un matériau ayant une température de fusion plus faible. Comme matériaux utilisables pour réaliser la buse 9 et l'obturateur 8, on utilise de préférence des composés chimiques incompatibles, c'est-à-dire ne pouvant établir aucune liaison chimique l'un avec l'autre. On peut utiliser par exemple l'un des couples suivants PEhd/PP; PEbd/PC-ABS; PEhd/SAN , Pebd/SAN PP/ABS; PP/SAN; PVC/EVA; ABS/PEhd; ABS/PEbd PEhd/PBTP' PEbd/PBTP ; PC/PP PC/PEbd ; PC/PEhd PEbd/CA ; PPO/ABS ; PPO/CA ; PPO/PBTP ; Pehd/POM Pehd/PVC ; PP/POM. Bien entendu, la liste ci-dessus est loin d'être exhaustive et l'homme du métier peut encore choisir d'autres couples appropriés. On peut bien entendu, sans sortir du cadre de la présente invention, réaliser la buse et l'obturateur par une autre technique que le procédé de moulage par bi-injection précité. L'invention n'est pas limitée à la distribution d'un liquide sous forme pulvérisée. On peut sans sortir du cadre de l'invention exploiter la parfaite complémentarité de formes entre la buse et l'obturateur seulement pour fermer de façon particulièrement étanche la tête de distribution au repos et éviter l'oxydation du produit contenu à l'intérieur. L'invention s'avère également avantageuse lors de la distribution d'une mousse car l'obturateur peut purger la buse du produit qu'elle contient, de sorte qu'il ne se trouve plus de produit dans la buse qui pourrait mousser et former un résidu solide en séchant. L'invention n'est pas limitée à un orifice de sortie unique dans la buse, ni à la distribution d'un produit unique. Le ou les canaux d'amenée du produit à l'orifice de sortie ou aux orifices de sortie peuvent être réalisés en creux sur la buse comme précédemment décrit, ou en variante être réalisés en relief sur la buse, c'est-à-dire entre des nervures formant saillie dans le fond de la buse, ou encore en creux ou en relief sur l'obturateur. On peut encore, dans une variante non représentée, déplacer la buse par rapport au corps de la tête de distribution pour distribuer le produit, l'obturateur étant dans ce cas de préférence fixe par rapport au corps de la tête de distribution et constituant un siège pour la buse. REVENDICATIONS 1.Tête de distribution comportant une buse munie d'un orifice de sortie et un obturateur, la buse et l'obturateur étant mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position de fermeture dans laquelle l'orifice de sortie est isolé par l'obturateur d'une source de produit à distribuer et une position de distribution dans laquelle l'orifice de sortie communique avec ladite source de produit par au moins un canal d'amenée de produit, caractérisée par le fait que chaque canal d'amenée (23) est formé en creux ou en relief sur l'un de la buse et de l'obturateur et par le fait que l'autre de la buse et de l'obturateur (8) est conformé pour s'emboîter dans ce canal d'amenée lorsque la buse et l'obturateur sont dans ladite position de fermeture. 2. Tête de distribution selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la buse (9) présente une première face dans laquelle est ménagée l'orifice de sortie, par le fait que l'obturateur (8) présente une seconde face en regard de la première, par le fait que l'obturateur (8) est mobile axialement par rapport à la buse (9), par le fait que chaque canal d'amenée est constitué d'une portion en creux formée dans l'une desdites première et seconde faces, chaque canal d'amenée étant, en position de fermeture, obturé par une portion en saillie complémentaire de la portion en creux qui le constitue et réalisée sur l'autre desdites première et seconde faces. 3. Tête de distribution selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdites première et seconde faces sont en tous points complémentaires l'une de l'autre. 4. Tête de distribution selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte plusieurs canaux d'amenée (23) convergeant vers l'orifice de sortie (10), de manière à provoquer un écoulement tourbillonnaire à la traversée de l'orifice de sortie. 5. Tète de distribution selon lune quelconques des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'obturateur (8) est conformé pour obturer l'orifice de sortie (10) de la buse (9) lorsque cette dernière et l'obturateur sont dans la position de fermeture. 6. Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que la buse (9) et l'obturateur (8) sont réalisés dans des matériaux pouvant être moulés au contact l'un de l'autre puis séparés, l'obturateur gardant alors l'empreinte de la buse ou réciproquement. 7. Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un corps (7) à fixer sur une tige (5) amenant le produit à distribuer, par le fait que la buse (9) est rapportée sur ce corps (7) et par le fait que l'obturateur (8) est mobile axialement dans ce corps (7). 8. Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'avant la première utilisation, la buse (9) et l'obturateur (8) adhèrent l'un à l'autre et qu'après la première utilisation ils n'adhèrent plus. 9. Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la buse (9) présente, en section dans un plan de coupe contenant l'axe (Y) de l'orifice de sortie (10), la forme générale d'un U, dont la concavité est tournée vers l'obturateur (8), et par le fait que chaque canal d'amenée (23) est formé par une rainure s'étendant sensiblement radialement dans le fond de la buse. 10. Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la profondeur de chaque canal d'amenée (23) est comprise entre 0,2 et 2 mm, sa largeur entre 0,1 et 1 mm. 11. Procédé pour réaliser une tête de distribution comportant une buse (9) et un obturateur (8), mobiles l'un par rapport à l'autre, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à - réaliser l'un (9) de l'obturateur (8) ou de la buse (9) dans une première matière thermoplastique, - réaliser l'autre (8) de l'obturateur (8) ou de la buse (9) dans une deuxième matière thermoplastique, différente de la première, en se servant de la pièce réalisée en premier pour mouler à son contact la pièce seconde, les première et deuxième matières thermoplastiques étant choisies de sorte que les deux pièces puissent être aisément séparées après le moulage, la pièce moulée en second gardant alors l'empreinte de l'autre. 12. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que l'on commence par mouler la buse (9) puis l'on moule l'obturateur (8). 13. Dispositif pour le conditionnement et la distribution d'au moins un produit, notamment un produit cosmétique, caractérisé par le fait qu'il est équipé d'une tête de distribution telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 10.