Brevet FR2816813A1 — publié le 20020524

La présente invention a trait à un applicateur, notamment de produit semi fluide, ayant une portion applicatrice, notamment sous forme d'une paroi trouée, d'une grille, d'un élément en matériau poreux, notamment en un fritté, ou en mousse à cellules ouvertes ou fermées. D'une manière générale, un produit semi fluide s'entend d'un produit visqueux dont la consistance maximale est telle que le produit peut s'écouler sous l'effet de son propre poids. A titre d'exemples, un tel produit est notamment sous forme d'une crème, d'une pâte, ou d'un gel. Plus précisément, la présente invention se rapporte à un applicateur, notamment un applicateur destiné à l'application par voie topique, d'un produit à action cosmétique ou dermatopharmaceutique, tel qu'une crème déodorante, parfumante, amincissante ou épilatoire, une crème pour le visage ou un gel pour traiter le cuir chevelu. L'applicateur selon l'invention, est du type comportant un corps dont une extrémité est fermée par une portion applicatrice perméable au produit, notamment une paroi trouée obtenue de moulage avec le corps. L'applicateur comprend un piston apte à coulisser de manière étanche contre une paroi intérieure du corps et à passer d'une première position dans laquelle le piston est à distance maximale de ladite portion applicatrice à une seconde position dans laquelle le piston est à distance minimale de la portion applicatrice. L'applicateur comprend une tige associée à un mécanisme d'entraînement, notamment un mécanisme à filetage en combinaison avec une mollette rotative, pour entraîner ledit piston vers la seconde position et forcer le produit au travers de la portion applicatrice. Plus précisément encore, la présente invention se rapporte à un applicateur du type précité dont le remplissage s'effectue par le fond, c'est à dire par l'extrémité opposée à la portion d'application de l'applicateur. Dans le document US-A-4 298 036, il est décrit un applicateur du type précité dont le remplissage d'un logement contenant le produit peut s'effectuer par le fond, via une partie creuse de la tige d'entraînement du piston. L'échappement d'air se fait par un trou prévu dans le piston, le fond du logement en position de remplissage étant délimité par un opercule ou une membrane ayant le profil souhaité, et maintenu en position, par exemple au moyen d'un capuchon amovible. Au bout de quelques temps, le produit se fige de manière à former un stick solide. A la première utilisation, I'utilisateur enlève l'opercule thermoplastique, et applique le produit en utilisant la surface supérieure du stick comme surface d'application. Outre l'absence de portion d'application proprement dite, apte à "fermer" le corps en son extrémité opposée au fond, pendant toute la durée de vie de l'applicateur, la position de l'orifice d'évent dans le piston, rend inappropriée l'utilisation d'un tel applicateur pour un stick autre que solide. En effet, dans le cas d'un produit semi- liquide, notamment crémeux, à chaque utilisation, sous la pression générée par le mouvement du piston, une certaine quantité de produit s'échapperait inévitablement au travers de l'orifice d'évent, venant ainsi polluer la portion de l'applicateur située sous le piston. Il en est de même pour les applicateurs dont le remplissage est prévu par le fond, via une ou plusieurs ouvertures traversant un piston ajouré. Il est connu par ailleurs des dispositifs du type précité dans lesquels le montage du piston et du mécanisme d'entraînement du piston se fait après remplissage par le fond. Le problème d'une telle configuration résulte dans la difficulté de réaliser ce montage après remplissage, c'est à dire en présence du produit. En effet, en particulier dans un environnement d'assemblage sur un outil industriel, les risques sont grands pour qu'une partie du produit s'échappe du logement et vienne souiller le mécanisme. Le remplissage par le haut du logement de l'applicateur exclue la réalisation de la portion d'application sous forme d'une paroi trouée obtenue de moulage avec le corps de l'applicateur. En outre, le montage d'une portion d'application, notamment sous forme d'une grille ou d'un élément poreux, après remplissage du logement, peut s'avérer délicat dans un environnement de production industrielle. Aussi, est-ce un des objets de l'invention que de fournir un applicateur du type précité qui résolve en tout ou partie les problèmes discutés ciavant en référence à certains dispositifs conventionnels. C'est en particulier un objet de l'invention que de réaliser un tel applicateur qui soit simple et économique à réaliser. C'est un autre objet de l'invention que de fournir un tel applicateur dont le remplissage soit simple et économique à mettre en oeuvre, en particulier sur une chaîne de production industrielle. C'est un autre objet de l'invention que de réaliser un tel applicateur dont la configuration soit telle, que lors du remplissage, notamment sur une chaîne de production industrielle, les risques de souillures de produit à l'extérieur du logement, soient réduits de manière sensible. D'autres objets encore apparaîtront dans la description détaillée qui suit. Selon l'invention, ces objets sont atteints en réalisant un applicateur, notamment pour un produit cosmétique, comprenant un corps dont une extrémité est fermée par une portion applicatrice perméable au produit, I'applicateur comprenant un piston apte à coulisser de manière étanche contre une paroi intérieure du corps, et une tige associée à un mécanisme d'entraînement, pour entraîner ledit piston en direction de la portion applicatrice et forcer le produit au travers de cette dernière, ladite tige étant traversée sur au moins une partie de sa hauteur, par un canal débouchant d'une part à l'extérieur du corps via une première ouverture, et d'autre part à l'intérieur du corps via au moins une seconde ouverture, disposée entre le piston et la portion applicatrice lorsque le piston est à distance maximale de la portion applicatrice, la tige étant traversée en outre par au moins un orifice d'évent pour permettre un échappement d'air pendant le remplissage en produit dudit corps via ledit canal. Les termes "perméable au produit" traduisent le fait que, en présence d'une surpression suffisante entre le piston et la portion d'application, le produit sort au travers des trous ou autres porosités de ladite portion d'application. En revanche, en l'absence d'une telle surpression, le produit ne sort pas au travers de la portion applicatrice. Ainsi, le remplissage en produit du volume formé entre le piston et la portion applicatrice peut se faire au travers de la vis, la seule opération restant à effectuer étant, le cas échéant, la pose d'un bouchon pour fermer la première ouverture, ce qui, sur une chaîne de production industrielle peut s'effectuer de manière automatique sans risque de souillure de l'applicateur ou de son environnement par le produit. En raison notamment du gradient de pression existant entre le voisinage de la portion applicatrice et l'intérieur de la tige, à l'endroit o sont ménages les orifices d'évent, les risques d'échappement de produit hors du logement défini entre le piston et la portion applicatrice, notamment vers le mécanisme d'actionnement, lorsque le piston est entraîné en direction de la portion applicatrice, sont réduits de manière sensible. Ces risques sont réduits en outre par le fait que la section de l'orifice d'évent est négligeable comparativement à la section totale des orifices de la portion applicatrice. Dans le document US-A-4 298 036, I'orifice ménagé dans le piston est à l'endroit o la pression est la plus forte. Le (ou les) orifice(s) d'évent sont disposés de sorte que lors du remplissage, il(s) se situe(nt) de préférence au dessus du niveau maximum de produit, de manière à être effectif(s) pendant toute la durée du remplissage. De préférence, le (ou les) orifice(s) d'évent est (sont) disposé(s) au voisinage du piston lorsque ce dernier est à distance maximale de la portion applicatrice. Le diamètre maximal des orifices d'évent est choisi notamment en fonction de la viscosité du produit. Plus le produit est visqueux, et plus l'orifice d'évent peut être de section importante. Typiquement, le (ou les) orifice(s) d'évent est (sont) d'un diamètre compris entre 0,3 mm et 1 mm. Avantageusement, la portion applicatrice est constituée d'une paroi trouée, obtenue notamment de moulage avec le corps. Une telle paroi comprend de préférence une pluralité de trous répartis sur sensiblement toute la surface de la portion applicatrice. De tels trous peuvent être au nombre de 20 à 50. Le diamètre des trous peut être de l'ordre de 1 à 1,5 mm. Alternativement, la portion applicatrice est formée d'un élément rapporté, notamment d'une grille, d'un élément en un matériau fritté, notamment un fritté de céramique ou un fritté thermoplastique, d'une mousse à cellules fermées ou ouvertes. Le montage d'un tel élément rapporté peut se faire par claquage, soudure, ou collage. Selon un mode de réalisation préférentiel, la tige comporte un filetage apte à coopérer avec un filetage correspondant prévu sur le piston en vue d'entraîner ce dernier vers la seconde position en réponse à une commande d'actionnement exercée sur une molette rotative. Alternativement, le mécanisme d'entraînement peut être constitué d'un mécanisme à crémaillère associé à un bouton apte à être enfoncé pour provoquer l'avancement du piston le long de la crémaillère. La (ou les) seconde(s) ouverture(s) peut (peuvent) être disposée(s) au voisinage d'une extrémité libre de la tige située au voisinage de la portion applicatrice. De préférence, elles débouchent latéralement à ladite tige. L'extrémité libre de la tige peut être en contact avec une surface intérieure de la portion applicatrice. Ainsi, lorsque la tige est creuse sur toute sa longueur, et se termine par une ouverture axiale, celle-ci est obturée de manière sensiblement étanche par ladite surface intérieure de la portion applicatrice. Notamment pour des raisons de facilité de démoulage, les ouvertures latérales peuvent déboucher sur le bord formé par l'extrémité libre de la tige. De préférence, la tige comprend au moins deux secondes ouvertures débouchant à l'opposé l'une de l'autre sur la tige. L'extrémité du corps opposée à la portion applicatrice peut comporter un fond rapporté, ledit fond rapporté comportant une ouverture communiquant avec ladite première ouverture. Ce fond permet de réaliser l'applicateur sous forme d'un volume sensiblement ferme. La première ouverture peut, après remplissage, être obturée par un bouchon fixé notamment par claquage, collage, vissage ou soudure. Au sens de la présente invention, le terme "bouchon" inclue tout élément apte à fermer de manière étanche ladite première ouverture. Il peut s'agir également d'un opercule collé ou thermoscellé. En fonction de la rhéologie du produit, et de la configuration générale de l'applicateur, il peut être souhaitable, après remplissage, d'obturer l'orifice d'évent de manière à s'assurer qu'aucun écoulement de produit ne se fait au travers de l'orifice d'évent, en particulier sous la poussée du piston. Avantageusement, une portion du bouchon obturant ladite première ouverture peut être configurée de sorte que, en position montée sur l'applicateur, elle isole l'intérieur de la tige de l'extérieur de la tige. A cet effet, la jupe servant à la fixation du bouchon sur I'applicateur peut être prolongée de manière à s'étendre jusqu'à (ou jusqu'aux) orifice(s) d'évent, de manière à les obturer. Avantageusement, I'applicateur selon l'invention comprend un capuchon monté de manière amovible, notamment par encliquetage, sur le corps de manière à isoler de manière étanche la portion applicatrice de l'extérieur. De préférence, un opercule amovible, étanche au produit est, préalablement à la première utilisation, fixé sur la portion applicatrice, notamment par collage ou thermo-scellage. Un tel opercule, outre la protection du capuchon pendant le remplissage, constitue un indicateur d'effraction. En outre, il renforce l'étanchéité de l'applicateur pendant son stockage ou transport préalablement à sa première utilisation. L'applicateur selon l'invention peut être utilisé notamment pour l'application d'un produit cosmétique, notamment sous forme d'une crème, d'un gel ou d'une pâte. 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'exemples de réalisation non limitatifs, décrits en référence aux figures annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 représente une vue éclatée de l'applicateur selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention; - les figures 2A et 2B représentent deux vues en position assemblée de l'applicateur selon la figure 1; et - les figures 3A et 3B illustrent le remplissage de l'applicateur représenté aux figures 1 et 2A-2B. L'applicateur 1 représenté sur les figures 1 et 2A-2B comprend un corps creux 2 de section transversale allongée dont une extrémité se termine par une paroi 3 traversée d'une pluralité d'orifices 4 de faible section. Le diamètre moyen des orifices 4 est de l'ordre du mm. Le corps 2 ainsi que la paroi d'extrémité 3, sont obtenus de moulage en une seule pièce au moyen d'un matériau tel qu'un polypropylène. Sur la paroi trouée 3, est collé par thermo-scellage un opercule 5, notamment en aluminium ou complexe plastique/aluminium, à enlever préalablement à la première utilisation. Un capuchon amovible 6 permet, entre deux utilisations, d'isoler de manière étanche la paroi trouée 3 par rapport à l'extérieur. Le capuchon 6 est monté serrant sur le corps 2 ou par encliquetage réversible. A l'intérieur du corps 2, est monté à coulisse un piston 7 dont une paroi latérale 31 est apte à s'appliquer de manière étanche contre la surface intérieure 8 du corps 2. Le piston 7 est traversé en son centre par un orifice 9 dont la surface intérieure comporte un filetage 10, apte à coopérer avec un filetage correspondant 11 prévu sur la surface extérieure d'une tige filetée 12. La tige filetée 12 est de hauteur selon l'axe X sensiblement égale à la hauteur axiale du corps 2. A environ 1 cm de son extrémité inférieure, la tige filetée 12 est solidaire d'une molette 13 apte, en position montée de la tige 12 et du piston 7 à émerger en partie au travers de deux fenêtres 14 ménagées sur les deux grandes faces du corps 2, au voisinage de son extrémité inférieure. L'extrémité du corps 2 opposée à la paroi d'extrémité 3 est fermée par un fond rapporté 15 comportant deux jupes latérales 16, 17 définissant une gorge périphérique apte à recevoir le bord libre du corps 2. Le fond rapporté 15 comporte également une ouverture centrale 18 délimitée par une cheminée axiale 19. La cheminée axiale 19 est de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur de la tige filetée 12 de manière à ce que cette dernière puisse, libre en rotation, s'insérer à l'intérieur de la cheminée axiale 19. Un système de bourrelet/gorge 20 permet un encliquetage du fond rapporté 15 sur le corps 2. La tige filetée 12 est creuse sur toute sa hauteur et définit ainsi un canal 23 s'étendant depuis une ouverture axiale 21, située au voisinage de la molette 13 jusqu'à une ouverture axiale 22 située à l'extrémité opposée de la tige. Le diamètre intérieur du canal 23 est de l'ordre de 8 à 10 mm. En position montée représentée à la figure 2B, I'ouverture axiale 21 débouche à l'extérieur de l'applicateur. L'ouverture 21, après remplissage de l'applicateur en produit, est fermée par un bouchon encliqueté 24. En position assemblée de l'applicateur, le bord 25 délimitant l'ouverture axiale 22 est en engagement étanche avec le bord extérieur d'une surépaisseur 28 formée par la surface intérieure de la paroi d'extrémité 3 de manière à obturer de manière étanche l'ouverture 22. Dans le bord 25 débouchent deux ouvertures latérales 26, 27, diamétralement opposées. Les ouvertures latérales permettent, en position assemblée de l'applicateur, la communication entre le canal 23 et le logement 30 formé entre le piston 7 et la paroi d'extrémité 3. La tige filetée 12 est traversée en outre par un orifice d'évent 29 qui, en position la plus basse du piston 7 (figure 2B), est légèrement au dessus de ce dernier. Le diamètre de l'orifice d'évent 29 peut être de l'ordre de 0,5 mm à 1 mm. A l'inverse de ce qui est représenté sur le dessin, la jupe du bouchon 24 peut être de longueur suffisante pour que, en position montée telle que représentée à la figure 2B, une portion d'extrémité de la jupe soit en regard de l'orifice d'évent 29 de manière à l'obturer. En vue d'utiliser un tel applicateur, le consommateur enlève le capuchon 6, ainsi que, lors de la première utilisation, I'opercule 5. Il entraîne la molette 13 en rotation, de manière à entraîner le piston 7 en direction de la paroi d'extrémité 3. De ce fait, le produit contenu dans le logement 30 est pressurisé et sort de l'applicateur via les orifices 4 de la paroi d'extrémité 3. Le produit est ensuite appliqué sur la surface à traiter en déplaçant la paroi applicatrice 3 en engagement avec ladite surface à traiter. Les figures 3A-3B auxquelles il est maintenant fait référence illustrent le remplissage de l'applicateur. A la figure 3A, l'applicateur 1 est retourné tête en bas, et le bouchon 24 enlevé. Le piston 7 est dans sa position la plus éloignée de la paroi d'extrémité 3. Une canne de remplissage 50 est introduite dans le canal 23 via l'ouverture axiale 21. Le produit, amené par la canne de remplissage 50, s'introduit dans le logement 30 via les ouvertures latérales 26, 27. L'air emprisonné dans le logement 30 s'échappe via l'orifice d'évent 29. Le remplissage se poursuit au moins jusqu'à ce que le produit atteigne le piston 7. Ensuite, le bouchon 24 est positionné sur l'ouverture 21. Dans la description détaillée qui précède, il a été fait référence à des modes de réalisation préférés 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. REVENDICATIONS 1. - Applicateur (1), notamment pour un produit cosmétique, comprenant un corps (2) dont une extrémité est fermée par une portion applicatrice (3) perméable au produit, I'applicateur comprenant un piston (7) apte à coulisser de manière étanche contre une paroi intérieure (8) du corps, et une tige (12) associée à un mécanisme d'entraînement (10, 11, 13), pour entraîner ledit piston vers la portion applicatrice et forcer le produit au travers de cette dernière, ladite tige étant traversée sur au moins une partie de sa hauteur, par un canal (23) débouchant d'une part à l'extérieur du corps via une première ouverture (21), et d'autre part à l'intérieur du corps via au moins une seconde ouverture (26, 27), disposée entre le piston et la portion applicatrice lorsque le piston est à distance maximale de la portion applicatrice, la tige étant traversée en outre par au moins un orifice d'évent (29) pour permettre un échappement d'air pendant le remplissage en produit dudit corps via ledit canal. 2. - Applicateur (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le (ou les) orifice(s) d'évent (29) est (sont) disposé(s) au voisinage du piston (7) lorsque ce dernier est à distance maximale de la portion applicatrice. 3. - Applicateur (1) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la portion applicatrice (3) est constituée d'une paroi (3) traversée par une pluralité d'orifices (4), et obtenue notamment de moulage avec le corps (2). 4. - Applicateur (1) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la portion applicatrice (3) est formée d'un élément rapporté, notamment d'une grille, d'un élément en un matériau fritté, notamment un fritté de céramique ou un fritté thermoplastique, d'une mousse à cellules fermées ou ouvertes. 5. - Applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la tige (12) comporte un filetage (11) apte à coopérer avec un filetage correspondant (10) prévu sur le piston (7) en vue d'entraîner ce dernier vers la 1 1 portion applicatrice en réponse à une commande d'actionnement exercée sur une molette rotative (13). 6. -Applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ladite (ou lesdites) seconde(s) ouverture(s) (26, 27) est (sont) disposée(s) au voisinage d'une extrémité libre de la tige (12) située au voisinage de la portion applicatrice (3). 7. -Applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'une extrémité libre de la tige (12) est en contact avec une surface intérieure (28) de la portion applicatrice (3). 8. - Applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux secondes ouvertures (26, 27) débouchant à I'opposé l'une de l'autre sur la tige (12). 9. - Applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une extrémité du corps (2) opposée à la portion applicatrice (3) comporte un fond rapporté (15), ledit fond rapporté comportant une ouverture (18) communiquant avec ladite première ouverture (21). 10. - Applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que, après remplissage, la première ouverture (21) est obturée par un bouchon (24), fixe à l'applicateur notamment par claquage, collage, vissage ou soudure. 11. - Applicateur selon la revendication 10 caractérisé en ce que apres remplissage, le (ou les) orifice(s) d'évent (29) est (sont) obturé(s), notamment par une portion du bouchon (24). 12. - Applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en en ce qu'un opercule amovible (5), étanche au produit est, préalablement à la première utilisation, fixé sur la portion applicatrice (3), notamment par collage ou thermo-scellage. 13. - Applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'il comprend un capuchon (6) monté de manière amovible sur le corps (2) de manière à isoler de manière étanche la portion applicatrice (3) de l'extérieur. 14. - Utilisation d'un applicateur (1) selon l'une quelconque des revendications qui précèdent pour l'application d'un produit cosmétique, notamment sous forme d'une crème, d'un gel ou d'une pâte.