Brevet FR2775262A1 — publié le 19990827

La présente invention a trait à une tête pour la distribution d'un produit, notamment liquide ou pâteux, destinée à être montée sur un réservoir mis sous pression à l'aide notamment d'un gaz propulseur, ou manuellement au moyen d'une pompe ou d'un piston. L'invention concerne également un ensemble de distribution comprenant un tel réservoir rempli de produit, une valve de distribution et une tête de distribution pourvue d'un bouton-poussoir, actionnable par un utilisateur en vue de provoquer l'éjection d'une dose de produit. Les produits susceptibles d'être ainsi distribués à partir d'un ensemble du type précité sont notamment les produits cosmétiques, les produits d'hygiène et les produits d'entretien. Dans le domaine des soins du corps et de la chevelure, on peut citer, par exemple, le conditionnement en bidons pressurisés des crèmes à raser moussantes, des gels à raser auto-moussants, des teintures pour cheveux, des réducteurs à froid des cheveux, des shampooings, des mousses dépilatoires, des mousses antisolaires et des mousses de démaquillage, en particulier sous forme auto-moussante. Dans les ensembles de distribution cités, le produit éjecté chemine dans un canal d'éjection jusqu'à un orifice de sortie. Or, une fois que l'utilisateur a relâché la pression exercée sur le bouton-poussoir, pratiquement dans tous les cas de distribution de produits ayant la consistance précitée, le canal d'éjection n'a pas le temps de se vider, si bien qu'il reste du produit en une quantité d'autant plus grande que l'orifice de sortie est formé dans un embout d'application allongé. Or, les produits précités sont de nature telle qu'une fois la distribution terminée, ils ont tendance de continuer à sortir lentement du canal d'élection (par foisonnement en cas d'une mousse ou par écoulement en cas de produits liquides ou visqueux), ce qui provoque des salissures sur le bouton-poussoir, ou de façon générale, sur la tête de distribution, voire sur la main de l'utilisateur. 2 2775262 On a déjà proposé de remédier à cet inconvénient en assurant l'obturation de l'orifice de sortie lorsque le récipient est en position de repos, cet orifice n'étant libéré que lors de la manoeuvre du bouton-poussoir. Ainsi, le document FR-A-2 617 809, au nom de la demanderesse, propose un en- semble de distribution pour des produits ayant une consistance visqueuse ou pâ- teuse, ou bien distribués sous forme de mousses à partir d'un récipient doté d'un bouton-poussoir mobile pourvu d'un canal d'éjection. Selon ce document, le canal d'éjection conduit dans une chambre délimitée par une partie fixe rapportée sur le récipient et constituant, avec ledit bouton-poussoir mobile, une tête de distribution, la chambre s'ouvrant sur l'extérieur par un orifice de sortie, le bouton-poussoir mobile comportant un moyen capable d'obturer ledit orifice de sortie en position de repos du bouton-poussoir et de le libérer lors de l'actionnement de ce dernier. Des essais effectués par la demanderesse ont montré que l'étanchéité de l'ensemble selon FR-A-2 617 809 laisse à désirer. On a trouvé, notamment, du produit résiduel dans l'espace formé entre le sommet du récipient et la tête de distribution. En outre, le montage du bouton-poussoir mobile et de la partie fixe doit être effectué en deux étapes distinctes, et nécessite un outillage particulier. La présente invention vise une tête de distribution dont la construction soit simplifiée et dont le montage sur un réservoir soit facilité par rapport à l'ensemble selon FR-A-2 617 809. Aussi, I'invention se rapporte à une tête pour la distribution d'un produit sous pression, notamment liquide, comprenant: a) des moyens de distribution destinés à être montés sur une pompe ou une valve, surmontant un réservoir contenant le produit, et définissant un canal de sortie du produit, débouchant sur au moins un orifice de distribution; b) des moyens d'actionnement mobiles par rapport aux moyens de distribution, les moyens d'actionnement étant aptes à venir en engagement avec les moyens de distribution pour faire passer ces derniers d'une position de 3 2775262 fermeture à une position de distribution, dans laquelle le canal de sortie est en communication avec ledit réservoir; c) des moyens d'obturation, solidaires des moyens d'actionnement et aptes à passer, en réponse à une pression exercée sur les moyens d'actionnement, d'une première position, dans laquelle ils obturent de manière étanche ledit (ou lesdits) orifice(s), à une seconde position, dans laquelle ledit (ou lesdits) orifice(s) sont dégagés, de manière à permettre la sortie du produit sous pression, lesdits moyens d'obturation étant formés d'un matériau élastiquement déformable de manière à pouvoir revenir, par rappel élastique, dans ladite première position lorsque cesse la pression d'actionnement. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens d'actionnement sont mobiles axialement sur une course supérieure à la course des moyens de distribution, le retour des moyens d'actionnement en position de repos se faisant d'une part par la force de rappel exercée par des moyens élastiques de la pompe ou de la valve, et d'autre part par la force de rappel élastique exercée par les moyens d'obturation. De tels moyens élastiques comportant généralement un ressort sur lequel est montée le tige de pompe ou de valve. L'invention a encore pour objet un ensemble de conditionnement sous pression comportant un réservoir pour le produit à distribuer, muni d'une valve ou d'une pompe et pourvu d'une tête de distribution telle que définie ci-dessus. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, cet ensemble est muni d'une valve à tige émergente, en communication avec les moyens de distribution, le produit contenu dans le réservoir étant mis sous pression au moyen d'un gaz propulseur choisi parmi les hydrocarbures ou les chloro-fluoro-alcanes liquéfiés, I'azote, l'air comprimé, le gaz carbonique, le dimétyl éther ou leurs mélanges. A titre d'exemple, le produit conditionné dans le réservoir est avantageusement un gel auto-moussant contenant un agent de moussage tel que l'isopentane, une mousse telle qu'une mousse à raser, un fond de teint liquide, une mousse dépilatoire ou un produit de coloration capillaire. 4 2775262 Selon un aspect intéressant de l'invention, les moyens d'actionnement et les moyens de distribution sont agencés de sorte qu'une pression d'actionnement provoque, dans un premier temps, le passage des moyens d'obturation de la première à la seconde position, puis, dans un second temps, la mise en communication du canal de sortie avec ledit réservoir, lesdits moyens de distribution revenant de la position de distribution à la position de fermeture, sous l'effet d'une force de rappel générée par des moyens élastiques de la pompe ou de la valve. Par cette disposition, tout écoulement de produit résiduel se trouvant entre la valve ou la pompe de distribution et l'orifice de distribution peut être évité instantanément, de manière fiable, pour assurer la propreté de l'ensemble après chaque utilisation. L'étanchéité, en position de repos se produit au niveau de I'orifice de distribution. Cette étanchéité est garantie, même si le produit contient des agents de moussage tels que de l'isopentane qui, à la pression atmosphérique a tendance de provoquer l'expansion du produit pendant une durée pouvant aller jusqu'à une dizaine de minutes. Par ailleurs, avantageusement, les moyens d'obturation assurent, dans la seconde position précitée, une étanchéité entre les moyens de distribution et les moyens d'actionnement. Par cette disposition, on peut éviter l'encrassement du mécanisme qui risquerait alors de gêner la mobilité des moyens d'actionnement par rapport aux moyens de distribution. A cet effet, avantageusement, les moyens d'actionnement présentent une portion annulaire entourant les moyens de distribution et dont une extrémité libre est située sensiblement au voisinage du (ou des) orifice(s) de distribution, ces moyens d'obturation étant formés d'un organe annulaire monté à l'intérieur de ladite portion annulaire des moyens d'actionnement, lesdits moyens d'actionnement étant montés à coulisse par rapport aux moyens de distribution. Avantageusement, cet organe annulaire définit une jupe dont un bord libre assure, 2775262 dans la seconde position, I'étanchéité entre les moyens d'actionnement et les moyens de distribution. Dans un mode de mise en oeuvre avantageux, les moyens d'actionnement ainsi que les moyens d'obturation sont réalisés par bi-injection d'un premier et d'un second matériau thermoplastiques compatibles physico- chimiquement. Aussi, le premier matériau est constitué, par exemple d'un polyéthylène, ou d'un polypropylène, qui sont des matériaux relativement rigides. Dans ce cas, le second matériau est constitué d'un élastomère choisi dans le groupe des copolymères propylène/éthylène; des polyéther blocamides; des polyvinyles; des terpolymères d'éthylène, de propylène et d'un diène (EPDM); des polymères de styrène-butadiène séquences (SBS); des polymères de styrène-éthylène- butadiène séquences (SEBS-SIS); des polyuréthanes thermoplastiques; des mélanges de polypropylène avec l'un des élastomères suivants: polymères de styrène-éthylène-butadiène séquences (SEBS-SIS); terpolymères d'éthylène, de propylène et d'un diène (EPDM); polymères de styrène- butadiène séquences (SBS). Selon un mode de réalisation intéressant, le (ou les) orifice(s) de sortie débouchent perpendiculairement au canal de sortie, droit sur la face interne de l'organe annulaire. Ainsi, lors de la distribution de produit, I'organe annulaire fait office de brisejet, évitant des projections et éclaboussures accidentelles de produit, ce qui est avantageux pour la distribution de produits très liquides ou de produits soumis à une forte pressurisation. Avantageusement, la tête de distribution comporte une partie destinée à sa fixation sur le réservoir, par exemple une frette annulaire, cette partie étant solidaire des moyens d'actionnement via une zone d'articulation, par exemple une charnière-film. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions qui seront explicitées ci-après, à propos d'un 6 2775262 exemple de réalisation non limitatif, décrit en référence aux figures annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 représente une vue en perspective d'un ensemble de conditionnement sous pression muni d'une tête de distribution, conforme à un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 représente une vue partielle en perspective de l'ensemble de la figure 1, représenté en cours d'utilisation - la figure 3 montre une vue partielle agrandie en coupe longitudinale de l'ensem- ble de la figure 1, représenté en position de repos; - la figure 4 montre une vue agrandie en coupe longitudinale des moyens d'obtu- ration en position de repos; - la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale des moyens d'obturation en position de distribution. Sur les figures 1 et 2, on voit en perspective un ensemble de distribution conforme à l'invention, désigné généralement par la référence 1. Cet ensemble, d'axe X est constitué par un réservoir 2 contenant un produit liquide, notamment moussant et d'une tête de distribution 4, montée sur le réservoir à l'aide d'une frette cylindrique 6. La frette 6 porte un plateau circulaire 8 dans lequel est pratiquée une découpe 10. Cette découpe 10 délimite un espace dans lequel est disposé un bouton- poussoir 12, articulé pivotant avec le plateau 8 au moyen d'une charnière film 14. Le bouton-poussoir 12 comporte une surface d'actionnement 13, disposée de manière excentrée par rapport à l'axe X et sur laquelle l'utilisateur appuie pour distribuer une dose de produit. Le bouton-poussoir est pourvu d'un embout -de 4distr4butien 16, réalisé sous forme de tubulure cylindrique, et solidaire de la surface d'actionnement 13. En position de repos de l'ensemble, comme monté sur la figure 1, I'axe de l'embout 16 est confondu avec l'axe X. L'embout 16 comporte 7 2775262 une extrémité libre 15, à l'intérieur de laquelle est disposé un moyen d'obturation annulaire 18. Ce moyen d'obturation 18 est réalisé avantageusement en un matériau élastomérique, tel qu'un terpolymère d'éthylène de polypropyléne et d'un diène (EPDM). Un tel matériau est commercialisé par la Société MONTSANTO sous la dénomination commerciale de Santoprène. A l'intérieur du moyen d'obturation annulaire est disposé un organe de distribution 20. En position de repos, I'organe de distribution 20 ne dépasse pas vers l'extérieur par rapport au moyen d'obturation annulaire 18. Lorsque l'utilisateur appuie sur la surface d'actionnement 13 du boutonpoussoir 12, par pivotement autour de la charnière-film 14, ce dernier s'enfonce légèrement dans l'espace délimité par la découpe 10. Lors de cette action, I'embout 16 et le moyen d'obturation 18 reculent par rapport à l'organe de distribution 20, dégageant ainsi l'extrémité libre 22 d'un canal de distribution. Sur la figure 3, on voit la tête de distribution 4 des figures 1 et 2, représentée en coupe axiale. Cette tête est montée sur le sommet d'un récipient aérosol 2. Ce récipient 2, réalisé par exemple en aluminium, présente un col roulé 24, sur lequel est fixée, par sertissage, une coupelle porte-valve 26. La coupelle 26 comporte un dôme 28 dans lequel est montée une valve de distribution 30 à tige émergente 32. L'extrémité libre de la tige 32 est engagée dans un alésage correspondant, réalisé dans l'extrémité inférieure de l'organe de distribution 20. L'organe de distribution est pourvu d'un canal central 34 de distribution qui se termine en face d'une portion pleine 20a située à l'extrémité libre de l'organe de distribution 20. Juste en- dessous de la portion 20a, le canal central 34 débouche sur deux canaux radiaux 22 disposés, en position de repos, en regard de la paroi interne du moyen d'obturation annulaire 18. La valve 30 est reliée à un tube plongeur 36 qui se termine, généralement, au voisinage du fond du réservoir 2. Comme visible sur la figure 3, I'organe de distribution est constitué de quatre portions 20b, 20c, 20d et 20e, de diamètre croissant. La portion 20b présente un diamètre légèrement inférieur au diamètre de la portion pleine 20a. Entre la 8 2775262 portion de plus petit diamètre 20b et la portion 20c, une zone de jonction 20f présente la forme d'un tronc de cône 20f. La portion 20c est séparée de la portion d par un décrochement 20g. De même, entre la portion 20d et la portion 20e est réalisé un décrochement 20h. Un ou plusieurs bourrelets annulaires 20i peuvent être prévus pour le centrage dé l'organe de distribution 20 dans l'embout 16 (voir figure 4). En position de repos de l'ensemble 1, le décrochement 20g est disposé à faible distance axiale 5c d'un épaulement correspondant 16a réalisé à l'intérieur de I'embout 16, tandis que, lors de l'actionnement du bouton-poussoir 12, ce décrochement 20g est apte à venir en butée contre la saillie 16a. Typiquement, cette distance 5c est de 0,8 mm à 1,0 mm. Cette distance axiale 5c autorise, comme on le verra en détail par la suite, un léger déplacement axial de l'embout 16 par rapport à l'organe de distribution 20. En référence, notamment aux figures 4 et 5, on voit que le moyen d'obturation annulaire 18 présente deux jupes cylindriques 18a et 18b, disposées de manière concentrique et orientées en direction du réservoir. La première jupe 18a, de diamètre supérieur au diamètre de la seconde jupe 18b, est encastrée dans un logement 16b de forme complémentaire à la forme de la jupe 18a, réalisé dans la paroi de l'embout 16, à proximité de son extrémité libre 15. L'extrémité libre 15 présente un rebord 15a, en contact avec une zone de plus faible diamètre 18c formée par l'extrémité supérieure du moyen d'obturation 18. Cette disposition permet de bloquer axialement le moyen d'obturation 18 à l'intérieur de l'embout 16. La seconde jupe 18b présente une extrémité libre 19 venant en appui élastique sur la surface inclinée du tronc de cône 20f. Il est à noter qu'entre la surface externe de la jupe 18b et la paroi interne de l'embout 16, un espace 23 est prévu pour permettre un débattement radial de l'extrémité libre 19 de la seconde jupe. Ce débattement permet la mise en contrainte de la jupe 18b. 9 2775262 Le moyen d'obturation annulaire 18 présente, en outre, un passage central cylindrique 18d dans lequel est disposé la portion de plus petit diamètre 20b de l'organe de distribution 20. Le passage central 18d présente une extrémité 18e de diamètre légèrement supérieur au diamètre du reste du passage 18d. Dans cette extrémité 18e est logée, en position de repos, la portion pleine 20a de l'organe de distribution plot 20. En référence à la figure 4, par la disposition décrite, le moyen d'obturation assure la fermeture du canal de distribution 34, via les canaux radiaux 22. La seconde jupe 18b assure, d'une part une bonne étanchéité entre I'organe de distribution 20 et la paroi interne de l'embout 16, et d'autre part, exerce, en réponse à une force exercée sur la surface actionnement 13, un appui élastique sur l'organe de distribution 20 en direction du réservoir 2. En outre, elle permet un retour par rappel élastique des moyens d'obturation 18 en regard des canaux 22. Il est à noter que, avantageusement, le moyen d'obturation 18 est mis en place lors de la fabrication de la tête de distribution 1 par une technique de biinjection d'un matériau thermoplastique élastomérique (formant le moyen d'obturation) et d'un matériau thermoplastique rigide (formant en une seule pièce le bouton- poussoir et la frette). Le fonctionnement de l'ensemble de distribution de l'invention est le suivant: pour distribuer du produit, I'utilisateur appuie sur la surface d'actionnement 13 dans le sens de la flèche F (voir figure 3). Comme montré sur la figure 5, I'extrémité 19 de la jupe 18b se déforme, I'embout 16 descend par rapport à l'organe de distribution 20 sur une distance axiale 8c et les extrémités 22 du canal de distribution sont dégagées. Lorsque l'utilisateur continue d'appuyer, l'épaulement 16a vient en butée contre le bord formé par le décrochement 20g. Par cette opération, l'organe de distribution 20 est amené dans une position axiale plus basse, suffisante pour actionner la valve de distribution. Du produit P est alors distribué, comme indiqué par les flèches P sur la figure 5. 2775262 Lorsque cesse l'action d'appui sur la surface d'actionnement 13, I'organe de distribution 20 revient en position de fermeture sous l'effet d'une force de rappel exercée par les moyens élastiques sur lesquels est montée la tige de valve. L'embout 16 remonte avec l'organe de distribution 20. Lorsque l'organe de distribution 20 arrive en bout de course haute, I'embout 16 continue sa course sur une hauteur 8c, sous l'effet de la force de rappel élastique exercée par la jupe 18b, provoquant ainsi le retour des moyens d'obturation 18 en regard des canaux 22. Ainsi, la distribution est stoppée nette, et tout écoulement tardif de produit est empêché. Notamment dans le cas d'un produit à forte expansion comme une mousse ou un gel auto-moussant, I'ensemble reste toujours propre. Dans la description détaillée qui précède, il a été fait référence à un mode de réalisation particulier de l'invention. Il est évident que des variantes peuvent y être apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention telle que revendiquée ci-après. 1il 2775262 REVENDICATIONS 1. - Tête (4) pour la distribution d'un produit (P) sous pression, comprenant: a) des moyens de distribution (20) destinés à être montés sur une pompe ou une valve (30), surmontant un réservoir (2) contenant le produit, et définissant un canal de sortie (34) du produit, débouchant sur au moins un orifice de distribution (22); b) des moyens d'actionnement (16) mobiles par rapport aux moyens de distribution, les moyens d'actionnement étant aptes à venir en engagement avec les moyens de distribution pour faire passer ces derniers d'une position de fermeture à une position de distribution dans laquelle le canal de sortie (34) est en communication avec ledit réservoir (2); c) des moyens d'obturation (18), solidaires des moyens d'actionnement (16) et aptes à passer, en réponse à une pression exercée sur les moyens d'actionnement (16), d'une première position dans laquelle ils obturent de manière étanche ledit (ou lesdits) orifice(s) (22) à une seconde position dans laquelle ledit (ou lesdits) orifice(s) sont dégagés de manière à permettre la sortie du produit sous pression, lesdits moyens d'obturation (18) étant formés d'un matériau élastiquement déformable de manière à pouvoir revenir, par rappel élastique, dans ladite première position lorsque cesse la pression d'actionnement. 2. - Tête de distribution selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (16) sont mobiles axialement sur une course supérieure à la course des moyens de distribution (20), le retour des moyens d'actionnement (16) en position de repos se faisant d'une part par la force de rappel exercée par des moyens élastiques de la pompe ou de la valve, et d'autre part sous l'action de rappel élastique générée par les moyens d'obturation (18). 3. - Tête de distribution selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (16) et les moyens de distribution (20) sont agencés de sorte qu'une pression d'actionnement provoque dans un premier temps le passage des moyens d'obturation (18) de la première à la seconde position, puis, 12 2775262 dans un second temps, la mise en communication du canal de sortie (34) avec ledit réservoir (2), lesdits moyens de distribution revenant de la position de distribution à la position de fermeture, sous l'effet d'une force de rappel générée par les moyens élastiques de la pompe ou de la valve. 4. - Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens d'obturation (18) assurent en outre, dans ladite seconde position, une étanchéité entre les moyens de distribution (20) et les moyens d'actionnement (16). 5. - Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (16) présentent une portion annulaire entourant les moyens de distribution et dont une extrémité libre est située sensiblement au voisinage du (ou des) orifice(s) de distribution, lesdits moyens d'obturation étant formés d'un organe annulaire monté à l'intérieur de ladite portion annulaire des moyens d'actionnement, lesdits moyens d'actionnement (16) étant montés à coulisse par rapport aux moyens de distribution (20). 6. - Tête de distribution selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens d'actionnement (16) et lesdits moyens d'obturation (18) sont réalisés par bi-injection d'un premier et d'un second matériau thermoplastiques compatibles physico-chimiquement. 7. - Tête de distribution selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit premier matériau est constitué d'un polyéthylène, ou d'un polypropylène, et en ce que le second matériau est constitué d'un élastomère choisi dans le groupe des copolymères propylène/éthylène; des polyéther blocamides; des polyvinyles; des terpolymères d'éthylène, de propylène et d'un diène (EPDM); des polymères de styrène-butadiène séquences (SBS); des polymères de styrène-éthylène- butadiène séquences (SEBS-SIS); des polyuréthanes thermoplastiques; des mélanges de polypropylène avec l'un des élastomères suivants: polymères de 13 2775262 styrène-éthylène-butadiène séquences (SEBS-SIS); terpolymères d'éthylène, de propylène et d'un diène (EPDM); polymères de styrène-butadiène séquences (SBS). 8. - Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisée en ce que ledit organe annulaire définit une jupe (18b) dont un bord libre (19) assure, dans ladite seconde position, I'étanchéité entre les moyens d'actionnement (16) et les moyens de distribution (20). 9. - Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le (ou les) orifice(s) de sortie (22) débouchent perpendiculairement au canal de sortie (34). 10. - Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte une partie (6) destinée à sa fixation sur le réservoir, ladite partie étant solidaire des moyens d'actionnement (16) via une zone d'articulation (14). 11il. - Ensemble de conditionnement sous pression comportant un réservoir (2) pour un produit liquide (P) à distribuer et muni d'une valve (30) ou une pompe, ca- ractérisé en ce qu'il est muni d'une tête de distribution (4) conforme à l'une quel- conque des revendications précédentes. 12. - Ensemble de conditionnement selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est muni d'une valve (30) à tige émergente (32) en communication avec les moyens de distribution (20), ledit produit contenu dans le réservoir étant mis sous pression au moyen notamment d'un gaz propulseur. 13. - Utilisation d'un ensemble de conditionnement (1) selon la revendication 11 ou 12 pour la distribution d'un gel auto-moussant, une mousse ou un produit de coloration capillaire.