Brevet FR2833579A1 — publié le 20030620

SYSTEME DE DISTRIBUTION STERILE D'UN PRODUIT CONTENU DANS UN RECIPIENT NOTAMMENT UN TUBE SOUPLE La présente invention concerne un système de distribution et de fermeture disposé à l'extrémité d'un récipient, notamment un tube souple contenant un produit liquide ou pâteux dont on provoque l'évacuation par pression sur ledit tube. Dans certains domaines comme en cosmétologie ou en dermatologie, il est indispensable de préserver la stérilité du produit contenu dans le tube ou le flacon. C'est ainsi qu'il est connu d'introduire dans le produit, qu'il soit liquide ou pâteux, comme par exemple les crèmes, les gels, les émulsions, un conservateur anti-bactérien. Ceci permet d'éviter les dégradations du produit par les bactéries qui risqueraient d'affecter l'aspect, la qualité, l'odeur dudit produit, d'où l'intégration d'un conservateur dans la composition chimique du produit. Néanmoins, ces conservateurs provoquent parfois des allergies dermatologiques. Il est connu de résoudre ce second problème en supprimant ces conservateurs et en protégeant le produit par l'utilisation de systèmes de distribution sans reprise d'air, dit airless . Il s'agit en fait d'une pompe montée sur un récipient à volume variable par l'intermédiaire d'un piston ou d'une poche actionnés par la différence de pression au fur et à mesure du prélèvement de la matière par la pompe. Ces dispositifs sont néanmoins très complexes car ils nécessitent la mise en oeuvre d'un nombre élevé de pièces, soit une dizaine environ, qu'il faut créer et assembler. Sont connus également, des systèmes par membranes, déformables élastiquement au niveau de la fermeture d'un embout d'extrémité, mais qui présentent l'inconvénient d'une mise au point de l'étanchéité en jouant sur l'élasticité de la matière et les dimensions de l'ouverture. De plus, se pose le problème du produit résiduel constituant un volume mort dans la tête de distribution, qui n'est plus protégée contre les bactéries. Pour remédier à cela, il est connu des fermetures d'extrémités telles que valves adaptées sur des embouts de distributeurs de pompe pour des applications pharmaceutiques ou cosmétologiques. Il est également connu, pour renforcer la protection anti-bactérienne, de mélanger à la matière plastique constituant l'emballage et plus particulièrement la tête de distribution, des ions argent ayant la particularité de ne pas migrer et de provoquer une destruction des bactéries par contact avec ladite surface de matière plastique chargée d'ions argent. Dans ce cas, l'action anti-bactérienne ne s'effectue qu'au contact proche de la surface du récipient et non à coeur. En fait, la présente invention se propose de remédier à tous ces inconvénients, c'est à dire au niveau de la pompe (airless), au niveau du mécanisme de protection de la tête. A cet effet, l'invention concerne un système de distribution et de fermeture disposé à l'extrémité d'un récipient élastiquement déformable, notamment un tube souple comprenant un produit liquide ou pâteux, dont on provoque l'évacuation par pression sur ledit tube, caractérisé en ce qu'il est constitué par une soupape comprenant deux éléments concentriques, dont l'un forme un clapet cylindrique mobile comportant à sa partie supérieure centrale une ouverture définissant un siège périphérique et dont l'autre forme un corps cylindrique issu d'une plaque de liaison avec le tube et dont l'extrémité supérieure fermée dudit corps cylindrique est susceptible de coopérer à la fermeture avec le siège dudit clapet mobile, les deux éléments définissant entre eux un espace annulaire par lequel transite le produit, lors d'une pression manuelle exercée sur le tube, provoquant conséquemment une action directe du produit sur le clapet agissant sur celui-ci en ouverture, à l'encontre d'un organe de rappel élastique, de manière telle à laisser échapper le produit du tube, lorsqu'on exerce la pression sur celui-ci et à refermer automatiquement l'ouverture lorsqu'on la relâche, sans retour possible vers l'intérieur du produit 10 déjà sorti. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un système de distribution selon l'invention s'adaptant sur un tube souple. La figure 2 est une vue éclatée en plan selon la figure 1. La figure 3 est une vue du système selon les figures 1 et 2 après assemblage en position fermée. La figure 4 est une vue du système selon les figures 1 et 2 après assemblage en position ouverte. La figure 5 est une vue du détail A à échelle agrandie. Le système de distribution 1, globalement désigné sur les figures est disposé à l'extrémité d'un récipient 2, en l'occurrence un tube ou un flacon souple contenant un produit pâteux dont on provoque l'évacuation par pression sur ledit tube 2. Selon l'invention, le système 1 est constitué par une soupape 3 comprenant deux éléments concentriques 4,5. L'un d'eux 4 forme un clapet cylindrique mobile comportant à sa partie supérieure centrale une ouverture 6 définissant un siège périphérique. L'autre 5 forme un corps cylindrique 6 issu d'une plaque 7 de liaison avec le tube 2, l'extrémité supérieure fermée 8 dudit corps cylindrique 5 étant susceptible de coopérer à la fermeture avec le siège 6 dudit clapet mobile 4 au moyen de deux zones d'étanchéité 29 et 31. Les deux éléments 4,5 définissent entre eux un espace annulaire 9 par lequel transite le produit 10, lors d'une pression manuelle F1, F2 exercée sur le tube 2, provoquant conséquemment une action directe du produit 10 sur le clapet 4 agissant sur celui-ci en ouverture, à l'encontre d'un organe de rappel élastique 11. De cette manière le clapet 4 laisse échapper le produit 10 du tube 2, lorsqu'on exerce la pression F1, F2 sur celui-ci et referme l'ouverture 6 automatiquement lorsqu'on la relâche, sans retour possible vers l'intérieur du produit 10 déjà sorti. Il est à noter que l'ouverture 6 formant le siège du clapet mobile 4 est selon le présent exemple de réalisation, tronconique mais bien entendu il pourrait être formé par une partie de sphère ou toutes autres formes conique ou cylindrique. Comme le montre bien les figures, le clapet cylindrique mobile 4 est monté coulissant dans un sens axial entre le corps 5 de la plaque de liaison 7, qui est solidaire de l'extrémité 12 du tube 2, et un capot cylindrique 13 coiffant ledit système, également solidaire du tube 2. Ledit capot 13 comporte à sa partie supérieure un premier alésage externe cylindrique 14 ouvert à ses deux extrémités dans lequel est guidé et est susceptible de coulisser une première partie cylindrique 15 du clapet 4 lorsqu'il fonctionne en ouverture ou en fermeture. Egalement, le clapet mobile 4 comporte une seconde partie cylindrique de guidage 16, concentrique à la première 15, réalisée à la périphérie d'une collerette de fond 17, s'étendant à partir d'une zone inférieure de la première partie cylindrique 15 dudit clapet 4 et venant en contact d'un second alésage interne 18 du capot 13, ouvert à sa partie inférieure uniquement. Comme le montre les figures 3 et 4, la seconde partie cylindrique du guidage 16 du clapet mobile 4 comporte une lèvre supérieure 19 et une lèvre inférieure 20 frottant sur le second alésage 18 du capot 13, en vue d'assurer l'étanchéité lors du fonctionnement dudit clapet 4 de la position ouverte à la position fermée et vice-versa. Selon une autre caractéristique de l'invention la paroi du capot 13 définissant le second alésage interne 18 de celui-ci, se prolonge à sa partie inférieure pour former un bord d'extrémité périphérique 21 coopérant fixement avec un bord relevé 22 de la plaque de liaison 7. Cette dernière est formée par une collerette s'étendant à partir d'une zone supérieure d'un manchon cylindrique 23 issu de ladite plaque 7 à sa partie inférieure, lequel manchon 23 coopère fixement avec l'extrémité supérieure 12 du tube 2 qu'il coiffe. En fait, le système 1 couplé au tube 2 doit constituer un tout indémontable pour préserver la stérilité et l'étanchéité recherchée. Par ailleurs, la plaque de liaison 7 comporte un second bord relevé 24 réalisé concentriquement entre le premier bord relevé périphérique 22 et le corps cylindrique fixe 5 de ladite plaque de liaison 7, de manière à constituer une butée inférieure au clapet mobile 4 agissant à la fermeture. Une partie d'extrémité inférieure 25 du premier alésage 14 du capot 13 constitue une butée supérieure dudit clapet 4, agissant à l'ouverture. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de rappel élastique 11 du clapet mobile 4 est interposé entre une partie interne de celui-ci et une partie interne du capot fixe 13. Selon le présent exemple de réalisation, l'organe de rappel élastique 11 est constitué par une rondelle 26 de laquelle est issue une pluralité de bras radiaux 27 espacés angulairement de manière identique. Ladite rondelle 26 est disposée fixement sur un épaulement interne 28 du capot 13, alors que les bras 27 portent sur la collerette de fond 7 du clapet mobile 4, de manière à rappeler celui-ci automatiquement en fermeture après une ouverture. Bien entendu, bien que non représenté, l'organe de rappel élastique 11 peut être constitué par une pluralité de bras radiaux 27 espacés angulairement selon des angles identiques et obtenus par moulage avec une partie interne du capot 13, les bras 27 portant sur la collerette de fond 17 du clapet mobile 4, de manière à rappeler celui-ci automatiquement en fermeture après une ouverture. Quoiqu'il en soit, l'organe de rappel élastique peut être constitué de différentes formes et matières mais il doit répondre à la résolution de la fonction ressort. Selon une autre caractéristique de l'invention particulièrement bien visible sur la figure 5, une double étanchéité est obtenue au niveau de la zone d'ouverture fermeture de la soupape 3 par la combinaison d'une première lèvre périphérique 29, réalisée sur le siège 6 du clapet mobile 4, afin d'exercer une action axiale sur une zone correspondante de l'extrémité 8 du corps cylindrique 5 de la plaque de liaison 7 et d'une seconde lèvre 31 également périphérique, réalisée également à partir du siège 6 du clapet mobile 4, à distance de la première 29, afin d'exercer une action radiale sur une partie axiale dudit corps cylindrique 5 de la plaque de liaison 7. En fait, les lèvres 29 et 31 constituent une double fermeture donc chacune est décalée dans le temps, de sorte que lors de la fermeture le résidu de matière localisé entre les deux lèvres soit expulsé vers l'extérieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système comporte un dispositif de reprise d'air constitué par un embout 32 réalisé à la partie inférieure de la plaque de liaison 7 et à l'intérieur duquel est disposé un filtre antibactérien poreux (non représenté). Cette reprise d'air permet de redonner au tube sa forme initiale et d'améliorer le taux de vidange sans introduction de bactéries. Le filtre poreux permet d'une part l'admission de l'air externe au capot vers la zone intermédiaire située entre la plaque de liaison 7 et le clapet 4, contenant de la matière 10, d'où vers l'intérieur du tube, et d'autre part l'interdiction de pénétration des bactéries de l'extérieur vers l'intérieur et l'échappement du produit 10 de l'intérieur vers l'extérieur. Bien que non représenté, le système peut comporter un couvercle de fermeture dont une zone d'appui interne vient en contact compressif avec l'extrémité supérieure de la soupape 3, pour verrouiller l'ouverture. Ce couvercle qui peut être articulé ou vissé en position de fermeture permet également, grâce à sa zone d'appui, d'empêcher un mouvement inopiné de translation du clapet 4, ce qui pourrait provoquer une sortie de produit 10. Préférentiellement, le clapet mobile 4, la plaque de liaison 7, le capot 13, l'organe élastique 11, le tube 2, le couvercle (non représenté) sont obtenus par moulage d'une matière plastique. En ce qui concerne l'organe élastique 11, celui-ci sera préférentiellement obtenu par moulage d'un polypropylène avec des fibres de verre ou d'un polyacétal, ou de toute autre matière présentant des caractéristiques mécaniques propres à assurer la fonction ressort. En ce qui concerne le tube 2, celui-ci est réalisé de manière traditionnelle dans une matière plastique lui donnant des propriétés de souplesse par déformation permanente ou élastique. Pour des raisons évoquées plus haut, toutes les pièces du système de distribution à savoir le clapet mobile 4, la plaque de liaison 7, le capot 13, l'organe élastique 11, le couvercle (non représenté) sont obtenus en matière plastique contenant des ions argent. Ceci permet d'assurer une absence de prolifération bactérienne sur la pellicule résiduelle de matière. Le système qui vient d'être décrit est stérilisable par rayonnement Gamma et Beta. A noter également qu'il s'agit d'un système mécanique, non déformable, actionné par la seule pression appliquée par l'utilisateur sur le tube, qui lui est déformable, élastiquement ou non. Ce système formé de seulement quatre pièces, voire trois, assure une ouverture et une fermeture d'extrémité anti-bactérienne, fonctionnant à la manière d'un clapet anti-retour, s'ouvrant par la poussée du produit sur le piston, à l'encontre de l'organe élastique 11 et ayant pour effet de dégager l'ouverture en créant un passage périphérique suite à une translation verticale du clapet 4. De plus, les volumes morts ne sont plus possibles car la soupape 3 se referme automatiquement dès qu'on relâche la pression FI, F2 sur le tube 2. A ce moment là, comme évoqué ci-dessus, le décalage dans le temps des deux fermetures constituées par les lèvres 29 et 31 permet d'expulser le résidu de matière localisé entre lesdites lèvres, vers l'extérieur. En résumé, la stérilité totale du produit est obtenue car : il n'y a pas de rentrée de matière, il n'y a pas de reprise d'air ou si la reprise d'air est prévue, l'utilisation d'un filtre antibactérien poreux empêche les bactéries de rentrer, il est prévu une double étanchéité mécanique, il est prévu une protection bactériostatique à certains endroits par des ions argent intégrés à la matière plastique. REVENDICATIONS 1. Système de distribution et de fermeture (1) disposé à l'extrémité d'un récipient (2), notamment un tube souple comprenant un produit liquide ou pâteux, dont on provoque l'évacuation par pression sur ledit tube (2), caractérisé en ce qu'il est constitué par une soupape (3) comprenant deux éléments concentriques (4,5), dont l'un (4) forme un clapet cylindrique mobile comportant à sa partie supérieure centrale une ouverture (6) définissant un siège périphérique et dont l'autre (5) forme un corps cylindrique issu d'une plaque (7) de liaison avec le tube (2) et dont l'extrémité supérieure fermée (8) dudit corps cylindrique (5) est susceptible de coopérer à la fermeture avec le siège (6) dudit clapet mobile (4), les deux éléments (4,5) définissant entre eux un espace annulaire (9) par lequel transite le produit (10), lors d'une pression manuelle (F1, F2) exercée sur le tube (2), provoquant conséquemment une action directe du produit (10) sur le clapet (4) agissant sur celui-ci en ouverture, à l'encontre d'un organe de rappel élastique (11), de manière telle à laisser échapper le produit (10) du tube (2), lorsqu'on exerce la pression (F1, F2) sur celui-ci et à refermer automatiquement l'ouverture (6) lorsqu'on la relâche, sans retour possible vers l'intérieur du produit (10) déjà sorti. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet cylindrique mobile (4) est monté coulissant dans un sens axial entre le corps (5) de la plaque de liaison (7) qui est solidaire de l'extrémité (12) du tube (2) et un capot cylindrique (13) coiffant ledit système, également solidaire du tube (2), ledit capot (13) comportant à sa partie supérieure un premier alésage externe cylindrique (14) ouvert à ses deux extrémités dans lequel est guidé et est susceptible de coulisser une première partie cylindrique (15) du clapet (4) lorsqu'il fonctionne en ouverture ou en fermeture. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet mobile (4) comporte une seconde partie cylindrique de guidage (16), concentrique à la première (15), réalisée à la périphérie d'une collerette de fond (17), s'étendant à partir d'une zone inférieure de la première partie cylindrique (15) dudit clapet (4) et venant en contact d'un second alésage interne (18) du capot (13), ouvert à sa partie inférieure uniquement. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde partie cylindrique du guidage (16) du clapet mobile (4) comporte une lèvre supérieure (19) et une lèvre inférieure (20) frottant sur le second alésage (18) du capot (13), en vue d'assurer l'étanchéité lors du fonctionnement dudit clapet (4). 5. Système selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la paroi du capot (13) définissant le second alésage interne (18) de celui-ci, se prolonge à sa partie inférieure pour former un bord d'extrémité périphérique (21) coopérant fixement avec un bord relevé (22) de la plaque de liaison (7), celle-ci étant formée par une collerette s'étendant à partir d'une zone supérieure d'un manchon cylindrique (23) issu de ladite plaque (7) à sa partie inférieure, lequel manchon (23) coopère fixement avec l'extrémité supérieure (12) du tube (2) qu'il coiffe. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque de liaison (7) comporte un second bord relevé (24) réalisé concentriquement entre le premier bord relevé périphérique (22) et le corps cylindrique fixe (5) de ladite plaque de liaison (7), de manière à constituer une butée inférieure au clapet mobile (4) agissant à la fermeture, une partie d'extrémité inférieure (25) du premier alésage (14) du capot (13) constituant une butée supérieure dudit clapet (4) agissant à l'ouverture. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de rappel élastique (11) du clapet mobile (4) est interposé entre une partie interne de celui-ci et une partie interne du capot fixe (13). 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de rappel élastique (11) est constitué par une rondelle (26) de laquelle est issue une pluralité de bras radiaux (27) espacés angulairement de manière identique, ladite rondelle (26) étant disposée fixement sur un épaulement interne (28) du capot (13), alors que les bras (27) portent sur la collerette de fond (7) du clapet mobile (4), de manière à rappeler celui- ci automatiquement en fermeture après une ouverture. 9. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de rappel élastique (11) est constitué par une pluralité de bras radiaux (27) espacés angulairement selon des angles identiques et obtenus par moulage avec une partie interne du capot (13), les bras (27) portant sur la collerette de fond (17) du clapet mobile (4), de manière à rappeler celui-ci automatiquement en fermeture après une ouverture. 10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une double étanchéité obtenue au niveau de la zone d'ouverture fermeture de la soupape (3) par la combinaison d'une première lèvre périphérique (29), réalisée sur le siège (6) du clapet mobile (4), afin d'exercer une action axiale sur une zone correspondante de l'extrémité (8) du corps cylindrique (5) de la plaque de liaison (7) et d'une seconde lèvre (31) également périphérique, réalisée également à partir du siège (6) du clapet (7), à distance de la première (29), afin d'exercer une action radiale sur une partie axiale dudit corps cylindrique (5) de la plaque de liaison (7), de manière telle que lesdites lèvres (29) et (31) constituent une double fermeture donc chacune est décalée dans le temps, de sorte que lors de la fermeture le résidu de matière localisé entre les deux lèvres soit explusé vers l'extérieur. 11. Système selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de reprise d'air constitué par un embout (32) réalisé à la partie inférieure de la plaque de liaison (7) et à l'intérieur duquel est disposé un filtre antibactérien poreux (non représenté). 12. Système selon l'une des revendications 1 à il, caractérisé en ce qu'il comporte un couvercle de fermeture (non représenté) dont une zone d'appui interne vient en contact compressif avec l'extrémité supérieure de la soupape (3) pour verrouiller l'ouverture. 13. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet mobile (4), la plaque de liaison (7), le capot (13), l'organe élastique (11), le tube (2), le couvercle (non représenté), sont obtenus par moulage d'une matière plastique. 14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que les pièces du système de distribution à savoir le clapet mobile (4), la plaque de liaison (7), le capot (13), l'organe élastique (11), le couvercle (non représenté) sont obtenues en matière plastique contenant des ions argent.