Brevet FR2855504A1 — publié le 20041203

La présente invention concerne un dispositif de produit fluide comprenant un réservoir de produit fluide de volume variable. La variation du volume utile du réservoir a pour effet de mettre le produit fluide stocké à l'intérieur sous pression. Le distributeur comprend un orifice de distribution en communication 5 avec le réservoir de sorte que le produit fluide sous pression peut s'écouler hors du réservoir, puis à travers l'orifice de distribution o il peut être recueilli par l'utilisateur ou encore distribué sous la forme d'un jet pulvérisé (spray). Ce type de distributeur de produit fluide est fréquemment utilisé dans le domaine de la parfumerie, de la cosmétique ou encore de la pharmacie pour distribuer des 10 produits fluides diverses, tels que des parfums, des lotions, des gels, des crèmes etc. Plus particulièrement, le réservoir de volume variable du distributeur selon l'invention définit un fût dans lequel est engagé un piston déplaçable par coulissement étanche dans ledit fût pour faire ainsi varier le volume utile du 15 réservoir. C'est donc le déplacement du piston vers une diminution de volume du réservoir qui met le produit fluide stocké à l'intérieur sous pression de sorte qu'il est refoulé vers l'orifice de distribution. Ce système de réservoir à piston permet de maintenir le produit fluide stocké à l'intérieur du réservoir hors de contact de l'air extérieur; on garantit ainsi une meilleure conservation du 20 produit. Dans l'art antérieur, il existe déjà des distributeurs de produit fluide comprenant un réservoir de volume variable ou fixe associé à un organe de distribution tel qu'une pompe ou une valve. Par actionnement de l'organe de distribution, du produit fluide issu du réservoir est prélevé par/ou acheminé à 25 travers l'organe de distribution. L'organe de distribution comprend une chambre de distribution qui est alimentée par le réservoir. Il existe d'autre part des distributeurs de produit fluide comprenant un réservoir de volume variable sur lequel on agit directement en écrasant par exemple une paroi déformable du réservoir. Le distributeur de la présente invention s'apparente plutôt à ce second 30 genre de distributeur dont le réservoir comprend un élément déplaçable apte à diminuer son volume utile. Un réservoir écrasable du type " squeeze bottle " est la forme de réalisation la plus simple. Il n'est pas possible avec ce type de distributeur de doser la distribution de produit fluide. La présente invention a pour but de surmonter l'inconvénient précité de l'art antérieur en définissant un distributeur de produit fluide dont le piston 5 déplaçable dans le fût du réservoir peut être déplacé de manière régulière et constante afin de réaliser une distribution parfaitement dosée. Pour atteindre ce but, la présente invention propose que le piston soit déplaçable dans le sens d'une diminution de volume utile du réservoir au moyen d'un système à crémaillère. Sous ce terme de système à crémaillère, on attend 10 tous moyens mécaniques permettant de générer un déplacement pas à pas ou cranté du piston. Avantageusement, le système à crémaillère comprend une tige d'actionnement mobile et des moyens de commande mobiles, les moyens de commande étant en prise avec la tige de manière à l'entraîner unidirectionnellement, la tige étant en prise avec le piston pour le pousser dans le 15 fût. De préférence, le système à crémaillère comprend en outre des moyens de blocage anti-retour coopérant avec la tige pour empêcher un déplacement substantiel de la tige en éloignement du piston, lesdits moyens de blocage étant statiques par rapport au fût. D'autre part, les moyens de commande peuvent comprendre des moyens d'entraînement unidirectionnel coopérant avec la tige 20 pour la déplacer vers le piston. Selon une autre caractéristique intéressante de l'invention, la tige comprend une extrémité de poussée adaptée à venir en contact de butée contre le piston lorsque la tige est déplacée vers le piston et à se séparer du piston lorsque la tige est déplacée en éloignement du piston. Ainsi, la tige d'actionnement ne 25 peut pas exercer de traction sur le piston de manière à augmenter le volume utile du réservoir. En effet, avec un système à crémaillère, il est fréquent que l'élément sollicité par le système à crémaillère soit sujet à un petit déplacement en arrière après avoir progressé d'un cran de crémaillère. En désolidarisant la tige du piston dans le sens de la traction, on évite ce petit retour en arrière du piston, qui 30 pourrait avoir pour effet de faire pénétrer de l'air extérieur dans le réservoir à travers l'orifice de distribution. Selon un autre aspect de l'invention, les moyens de commande comprennent un organe de commande mobile actionnable par l'utilisateur, ledit organe de commande étant sollicité dans une position de repos par des moyens de ressort. Selon une forme de réalisation, l'organe de commande se présente 5 sous la forme d'un poussoir axial. En variante, l'organe de commande comprend au moins un poussoir latéral apte à transformer une force radiale en une force axiale, le poussoir latéral coopérant avantageusement avec une surface de came. Selon une forme pratique de réalisation, la tige d'actionnement est formée avec des crans sur au moins une partie de sa longueur, les moyens de blocage et 10 les moyens d'entraînement comprennent chacun une couronne présentant une périphérie interne souple en prise avec les crans de la tige de manière à se déplacer unidirectionnellement d'un cran supérieur à un cran inférieur. La couronne des moyens d'entraînement a pour effet de pousser la tige vers le piston pour le déplacer dans le réservoir. Quant à la couronne des moyens de blocage, 15 elle a pour fonction de maintenir la position de la tige lorsque la couronne des moyens d'entraînement se déplace en retour sous l'effet d'un ressort de rappel. Selon une autre caractéristique de l'invention, présentant un axe longitudinal, l'orifice de distribution étant situé sur cet axe. Ainsi, le distributeur peut se présenter sous la forme d'un stylo ayant une forme allongée sensiblement 20 tubulaire avec l'orifice de distribution situé à la pointe du stylo. Avantageusement, le distributeur comprend un corps allongé axialement, ledit corps comprenant une extrémité supérieure pourvue d'une tête de distribution formant l'orifice de distribution, une section supérieure formant le fût et une section inférieure contenant le système à crémaillère. L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non limitatif de mode de réalisation de l'invention. Sur les figures: - la figure 1 est une vue en section transversale verticale à travers un 30 distributeur de produit fluide selon un premier mode de réalisation de l'invention, - les figures 2A, 2B, 2C et 2D sont des vues représentant le distributeur de la figure 1 au cours de différentes étapes d'actionnement, et - les figures 3A et 3B sont des vues en section transversale verticale à travers un distributeur selon une seconde forme de réalisation de l'invention respectivement en position de repos et actionnée. Nous nous référerons tout d'abord aux figures 1, 2A, 2B, 2C et 2D pour expliquer en détail le premier mode de réalisation du distributeur selon l'invention. Le distributeur de produit fluide comprend un corps allongé 1 qui présente une symétrie de révolution selon un axe XX qui est l'axe longitudinal 10 du distributeur. Le corps définit un col 13 à partir duquel s'étend un fût 11 définissant une paroi interne de coulissement 111. Le fût 11 se prolonge pour former une section d'étui 12 qui peut avoir un diamètre extérieur sensiblement égal à celui du fût de sorte que le corps se présente sous la forme d'un cylindre de diamètre constant sur la hauteur du corps correspondant au fût 11 et à la section 15 d'étui 12. L'extrémité inférieure de la section d'étui 12 est ouverte. Le col 13 est pourvu d'une tête de distribution 2 qui comprend ici un embout 21 pourvu d'une enveloppe souple 22 maintenue sur le col 13 par une bague de fixation 23. Plus précisément, l'embout 21 définit une douille d'emmanchage 211 engagée dans le col 13. Au dessus de cette douille 211, l'embout forme une collerette 212 qui fait 20 saillie radialement vers l'extérieur et qui vient en butée sur l'extrémité supérieure du col 13. Au-delà de la collerette, l'embout forme un pointeau 213 obturé par une paroi sommitale 215. Le pointeau 213, ici de forme tronconique, est pourvu d'un ou de plusieurs trou(s) de sortie 214. L'enveloppe 22 comprend un talon annulaire 222 en appui sur la collerette 212 et une jaquette 221 qui s'étend de 25 manière étanche tout autour du pointeau 213 en obturant les trous de passage 214. La jaquette 221 n'est pas fixée à la paroi extérieure du pointeau 213. La jaquette 221 présente une caractéristique de déformation élastique, de sorte qu'elle peut être fléchie radialement vers l'extérieur au niveau des trous de sortie 214. Le produit fluide peut ainsi se frayer un passage jusqu'au niveau de la paroi 30 sommitale 215 entourée par le bord supérieur de la jaquette 221. La ligne de jonction du bord supérieur de la jaquette 221 avec le bord externe de la paroi sommitale 215 forme un orifice de distribution annulaire au niveau duquel l'utilisateur peut recueillir le produit fluide distribué, comme on le verra ci-après. Il est à noter que l'orifice de distribution 20 est situé sur l'axe longitudinal XX. La tête de distribution 2 qui vient d'être décrite n'est qu'un exemple de 5 réalisation non limitatif et il doit être compris que d'autres formes de réalisation sont possibles pour la tête de distribution. Un piston 3 est disposé à l'intérieur du corps 1 au niveau de l'étui 11. Le piston 3 comprend une paroi de poussée 32 bordée par une lèvre d'étanchéité 31 en contact de glissement étanche contre la paroi de glissement 111 formée par le 10 fût 11. Sur la figure 1, le piston 3 est situé en position basse. Le fût 11, le piston 3 et la tête de distribution 2 forment ensemble un volume servant de réservoir 10 de produit fluide. On comprend aisément que le déplacement du piston 3 dans le fût 1 1 a pour effet de faire varier le volume utile du réservoir 10. Le piston 3 comprend également une jupe 33 qui s'étend vers le bas dans le prolongement de la lèvre d'étanchéité 31. Le piston 3 est également formé avec un manchon annulaire 35 définissant intérieurement un logement de réception 34. La jupe 33 s'étend initialement jusque dans la section d'étui 12. Pour déplacer le piston 3 en direction de la tête de distribution 2, c'est-àdire dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir 10, il est prévu 20 selon l'invention un système à crémaillère qui permet de déplacer le piston pas à pas de manière précise. Ce système de crémaillère est logé à l'intérieur de la section d'étui 12, avec une partie du système faisant saillie hors de la section d'étui 12 par son extrémité inférieure ouverte. Le système à crémaillère comprend une tige d'actionnement 4, des 25 moyens de blocage anti-retour 5, des moyens de commande 6, un organe de butée 7 et un ressort de rappel 8. La tige d'actionnement 4 comprend une extrémité de poussée 43 engagée dans le logement 34 du piston 3, une extrémité opposée 42 ainsi qu'une série de crans annulaires 41 qui s'étendent sur au moins une partie de la hauteur de la 30 tige et de préférence sur la majeure partie de la hauteur de la tige comme c'est le cas sur les figures. Les crans 41 de la tige comprennent chacun une pente orientée vers l'extérieur et vers le haut qui se prolonge inférieurement par une paroi annulaire perpendiculaire à l'axe XX. De cette manière, un élément anguleux peut se déplacer sur la tige-en contact des crans de haut en bas en ripant sur les pentes des crans à partir d'un cran supérieur vers un cran inférieur 5 alors que ce même élément est empêché de se déplacer de bas en haut du fait que son extrémité anguleuse vient en contact de butée sur la paroi annulaire plane des crans. L'extrémité de poussée 43 est cependant engagée de manière non serrante à l'intérieur du logement 34 de sorte qu'elle peut se déplacer dans le manchon de 10 réception 35. Les moyens de blocage anti-retour 5 comprennent une bague d'emmanchage 5 en prise serrante et fixante à l'intérieur de la section d'étui 12. La bague d'emmanchage 51 forme à son extrémité supérieure un épaulement 52 qui se prolonge vers l'intérieur par une couronne 54 formée de pattes souples 15 séparées les unes des autres par des fentes. La couronne 54 forme un logement central dans lequel est engagé la tige d'actionnement 4. Du fait que les pattes de la couronne 54 sont souples, elles peuvent se fléchir vers l'extérieur ce qui permet de passer sur les crans 41 de la tige d'actionnement 4. La couronne 54 permet le déplacement de la tige d'actionnement 4 de bas en haut en faisant riper la surface 20 d'extrémité interne des pattes de la couronne 54 sur les plans ou pentes inclinés des crans. Toutefois, le déplacement de la tige 4 dans la couronne 54 est empêché par la mise en butée des extrémités des pattes contre les plans annulaires perpendiculaires des crans. La tige 4 peut toutefois se déplacer légèrement vers le bas, sur une hauteur correspondant à la hauteur du plan 25 incliné d'un cran. Avantageusement, la bague d'emmanchage 51 des moyens de blocage antiretour 5 se prolonge vers le bas par un épaulement vers l'extérieur 53 qui se prolonge encore vers le bas pour former une douille 55 dont l'extrémité libre pointe vers le bas. L'organe de butée 7 se présente également sous la forme d'une bague 71 emmanchée en force dans la bague d'emmanchage 51. L'extrémité inférieure de la bague 71 est pourvue d'un rabat vers l'extérieur 73 qui vient en butée sous l'épaulement 53. A son extrémité opposée, la bague 71 forme une virole de butée 72. Les moyens de commande 6 comprennent une manchette 61 engagée 5 dans l'organe de butée 71 qui est lui-même engagé dans les moyens de blocage 5. La tige d'actionnement 4 s'étend à l'intérieur de la manchette 61. Vers son extrémité supérieure, la manchette 61 forme un épaulement de butée 63 qui fait saillie radialement vers l'extérieur, et qui est destiné à venir en contact de butée sur l'extrémité supérieure de la virole de butée 72. Au-delà de cet épaulement de 10 butée 63, la manchette 61 forme une couronne d'entramînement 72 qui peut être réalisé également à partir de pattes souples séparées les une des autres par des fentes. Les extrémités libres des pattes viennent ainsi en butée sous les crans en pouvant toutefois riper sur les pentes inclinées des crans. A son extrémité opposée, la manchette 61 forme un poussoir 64 qui se prolonge sur sa périphérie 15 extérieure par une jupe 65 qui est engagée sans frottement dans la douille 55. La manchette 61 est libre de coulisser à l'intérieur de la bague 71 de l'organe de butée 7. Le ressort de rappel 8 est disposé entre le poussoir 64 et le rabat 73 de l'organe de butée 7. Ainsi, le ressort de rappel 8 sollicite le poussoir 64 en 20 éloignement du rabat 73, ce qui a pour effet de solliciter l'épaulement de butée 63 en appui contre l'extrémité supérieure de la virole de butée 72. On se référera maintenant plus particulièrement aux figures 2A à 2D pour expliquer un cycle complet d'actionnement du distributeur de la figure 1 qui vient d'être décrit. La figure 2A représente le distributeur dans le même état que 25 sur la figure 1. Le piston 3 est en position basse avec sa jupe 33 en appui sur l'épaulement 52. L'extrémité de poussée 43 de la tige 4 est engagée dans le logement 34 sans pour autant venir en butée contre le fond 32. La couronne de blocage 54 est située au dessus du premier cran en contact de la pente inclinée du premier cran. La couronne d'entraîmement 62 est en prise avec le plan 30 perpendiculaire du troisième cran et la pente inclinée du quatrième cran. Le ressort de rappel 8 est en position de repos, qui correspond toutefois à un état de contrainte du ressort. L'épaulement de butée 63 est en appui sur la virole 72. En appuyant sur le poussoir 64 à l'aide d'un doigt d'une main, par exemple le pouce en maintenant le corps 1 à l'aide de la même main, on enfonce 5 la manchette 61 dont la couronne 62 est en prise d'entraîmement avec la tige 4. Ceci a pour effet d'entramer la tige 4 vers le piston 3. L'extrémité de poussée 43 de la tige vient alors en butée contre le fond 32 dans le logement 34. De manière concomitante, la couronne de blocage 54 ripe sur le premier cran pour parvenir sur la pente inclinée du second cran. Avantageusement, lorsque le poussoir 64 10 est enfoncé à fond, la couronne de blocage 54 a ripé sur un, voire deux, cran(s) 41. Ceci permet de déplacer pas à pas la tige d'actionnement 4, et par conséquent le piston 3 à l'intérieur du fût 11. L'actionnement à fond du poussoir 64 correspond à la mise en butée de la jupe 65 contre le rabat 73. On peut remarquer que la couronne d'entraînement 62 s'est rapprochée de la couronne de blocage 54, puisqu'elles ne sont plus séparées que par deux crans ou plus précisément par un cran et demi, étant donné que la couronne de blocage 54 n'est pas en butée contre le plan perpendiculaire du cran le plus haut. En relâchant la pression sur le poussoir 64, les moyens d'actionnement 6 sont ramenés en position de repos par l'action du ressort de rappel 8. La 20 couronne d'entramnement 62 ripe alors en se déformant sur un cran de la tige 4, alors que la couronne de blocage 54 est en prise sous le premier cran de la tige pour la maintenir en place. Un léger déplacement vers le bas généré par une traction sur la tige exercée par la couronne d'entraînement 62 qui revient en position de repos déplace la tige 4 en éloignement du piston 3. Ceci est possible 25 du fait que l'extrémité de poussée 43 n'est pas fixée dans le logement 34 du piston 3. Au contraire, l'extrémité de poussée 43 peut coulisser sensiblement sans frottement à l'intérieur du manchon de réception 35. Ainsi, le piston 3 qui a été auparavant poussé par la tige 4 peut rester en place alors que la tige 4 effectue un léger déplacerment en éloignement. On peut d'ailleurs voir sur la figure 2C qu'il y 30 a un léger espace entre l'extrémité de poussée 43 et le fond 32. La position de repos est à nouveau atteinte lorsque l'épaulement de butée 62 revient en contact d'appui sur la virole 72. On peut s'apercevoir que le piston 3 a effectué un léger déplacement, étant donné que l'extrémité libre de sa jupe 33 n'est plus en butée contre l'épaulement 52. Le cycle opératoire d'actionnement qui vient d'être décrit peut être répété 5 jusqu'à vidange complète du réservoir 10, comme représenté sur la figure 2D. La tige d'actionnement 4 s'étend alors dans le fût 11 qui ne définit plus le réservoir. Le piston 3 est parvenu en butée contre le col 13 alors que l'extrémité inférieure de la tige 4 reste encore en prise à la fois dans la couronne de blocage 54 et dans la couronne d'entramînement 62. La bague 51 est reçue fixement dans la section d'étui 12. La bague 71 est reçue fixement dans la bague 51. La manchette 61 coulisse librement dans la bague 71. La tige d'actionnement coulisse librement dans la manchette 61. Les bagues 51 et 71, la manchette 61 et la tige 4 sont disposées de manière concentrique autour de l'axe longitudinal XX. On se référera maintenant aux figures 3A et 3B pour décrire un second mode de réalisation selon l'invention. Le corps 1 peut être sensiblement similaire à celui de la figure 1. La section d'étui 12 peut toutefois être sensiblement plus courte. La tête de distribution 2, le piston 3 et la tige d'actionnement 4 peuvent être identiques à ceux de la figure 1. L'engagement de la tige 4 avec le piston 3 20 peut être identique à celui de la figure 1. La différence notoire avec le mode de réalisation précédent réside dans l'actionnement du système de crémaillère. Alors que l'actionnement était axial par poussée axiale sur le poussoir 64, dans ce second mode de réalisation, l'actionnement est réalisé latéralement. Les moyens de blocage anti-retour 5 peuvent se présenter sous une forme 25 équivalente à ceux de la figure 1. Ces moyens de blocage 5 comprennent une bague en prise fixante dans la section d'étui 12, un épaulement supérieur 52 servant de butée pour le piston 3, un rabat extérieur 53 ainsi qu'une couronne de blocage 54 en prise avec la tige 4 d'une manière sensiblement similaire ou identique à celle de la figure 1. Les moyens de commande 6' comprennent deux ailettes de commande 64' reliées par des bras 61' à une coUllerette de butée 63 qui se prolonge en formant une couronne d'entraînement 62 qui peut être sensiblement similaire ou identique à celle de la figure 1. - Le ressort de rappel 8 est disposé entre la collerette de butée 63 et l'épaulement 52. L'organe de butée 7' forme une gaine 71 à l'intérieur de laquelle est engagée partiellement la tige d'actionnement 4. Cette gaine 71 est fixe par rapport au corps 1 et aux moyens de blocage 5. L'extrémité supérieure 72 de la gaine sert de butée pour la collerette de butée 63. L'organe de butée 7' forme également deux surfaces de came 74. Les ailettes de commande 64' sont 10 destinées à venir en contact de glissement sur ses surfaces de came 74. En position initiale représentée sur la figure 3A, le ressort de rappel 8 appuie la collerette de butée 63 sur la butée 72. Les bras 61' des ailettes 64' sont orientés vers l'extérieur hors de l'axe XX. En appuyant sur les ailettes 64' de manière à les ramener dans l'axe, comme représenté sur la figure 3, les ailettes sont 15 contraintes de se déplacer en glissement sur les surfaces de came 74. Du fait de l'orientation des surfaces 74, la collerette de butée 63 et par conséquent la couronne d'entramînement 62 sont contraintes de se déplacer vers le haut en rapprochement de la couronne de blocage 54. Ceci à pour effet de déplacer la tige d'actionnement 4 vers le piston 3 pour le pousser dans le fût 11 vers la tête 20 de distribution 2 de la même manière que celle décrite précédemment en référence à la figure 2B. Que les moyens de commande s'actionnent axialement ou latéralement, l'effet est le même sur la tige d'actionnement 4 qui permet de pousser le piston 3 dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir 10. Il Revendications 1.- Distributeur de produit fluide comprenant un réservoir de produit fluide (10) de volume variable pourvu d'un orifice de distribution (20), le réservoir définissant un fût (11) dans lequel est engagé un piston (3) déplaçable par coulissement de manière étanche dans ledit fût pour faire varier le volume utile du réservoir, caractérisé en ce que le piston est déplaçable dans le sens d'une diminution de volume utile du réservoir au moyen d'un système à crémaillère (4, 5, 6, 7, 8). 2.- Distributeur selon la revendication 1, dans lequel le système à 10 crémaillère comprend une tige d'actionnement mobile (4) et des moyens de commande mobiles (6; 6'), les moyens de commande étant en prise avec la tige de manière à l'entraîner unidirectionnellement, la tige étant en prise avec le piston pour le pousser dans le fût. 3.- Distributeur selon la revendication 2, dans lequel le système à 15 crémaillère comprend en outre des moyens de blocage anti-retour (5) coopérant avec la tige (4) pour empêcher un déplacement substantiel de la tige en éloignement du piston, lesdits moyens de blocage étant statiques par rapport au fût. 4.- Distributeur selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les moyens 20 de commande (6; 6') comprennent des moyens d'entraînement unidirectionnel (62) coopérant avec la tige pour la déplacer vers le piston. 5.- Distributeur selon la revendication 2, 3 ou 4, dans lequel la tige comprend une extrémité de poussée (43) adaptée à venir en contact de butée contre le piston (3) lorsque la tige est déplacée vers le piston et à se 25 séparer du piston lorsque la tige est déplacée en éloignement du piston. 6.- Distributeur selon la revendication 4, dans lequel les moyens de commande (6; 6') comprennent un organe de commande mobile (64; 64') actionnable par l'utilisateur, ledit organe de commande étant sollicité dans une position de repos par des moyens de ressort (8). 7.- Distributeur selon la revendication 6, dans lequel l'organe de commande se présente sous la forme d'un poussoir axial (64). 8.- Distributeur selon la revendication 6, dans lequel l'organe de commande comprend au moins un poussoir latéral (64') apte à transformer 5 une force radiale en une force axiale, le poussoir latéral (64') coopérant avantageusement avec une surface de came (74). 9.- Distributeur selon les revendications 3 et 4, dans lequel la tige d'actionnement (4) est formée avec des crans (41) sur au moins une partie de sa longueur, les moyens de blocage (5) et les moyens d'entramement 10 comprennent chacun une couronne (62) présentant une périphérie interne souple en prise avec les crans de la tige de manière à se déplacer unidirectionnellement d'un cran supérieur à un cran inférieur. 10.- Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un axe longitudinal XX, l'orifice de distribution 15 (20) étant situé sur cet axe. 11.- Distributeur selon la revendication 10, comprenant un corps (1) allongé axialement, ledit corps comprenant une extrémité supérieure pourvue d'une tête de distribution (2) formant l'orifice de distribution (20), une section supérieure formant le fût (11) et une section inférieure 20 contenant le système à crémaillère. * * *