Brevet FR2893314A1 — publié le 20070518

TÊTE D'ACTIONNEMENT ET DE DISTRIBUTION POUR POMPE La présente invention concerne une tête d'actionnement et de distribution destinée à équiper une pompe et plus particulièrement une pompe pour distributeur de produits liquides tels que des cosmétiques, des parfums ou des médicaments. Les distributeurs traditionnels rencontrent des problèmes d'étanchéité en particulier au niveau de la chambre de la pompe qui contient les doses de io produit à délivrer. Cette chambre débouche à l'extérieur via un conduit d'échappement prolongé par un canal d'éjection ménagé dans la tête d'actionnement de la pompe et qui est généralement obturé par un clapet dit d'extrémité. 15 Un autre problème réside dans l'incompatibilité de certains produits avec les métaux qui interdit tout contact avec le ressort de rappel de la pompe. Par ailleurs, le mode de distribution est souvent mal contrôlé ce qui est préjudiciable au dosage du produit en particulier lorsque les volumes à délivrer 20 sont faibles (quelques dizaines de microlitres). En outre, il existe des difficultés de fabrication et d'assemblage des différentes pièces constitutives du distributeur. Ce problème se pose, en particulier, pour les éléments de la pompe participant 25 à l'étanchéité dont la finesse et le positionnement sont déterminants pour la réalisation d'un distributeur fiable et performant ainsi que pour les éléments constitutifs de la tête qui comprennent principalement un corps dans lequel est ménagé le canal terminal d'éjection du produit. 30 La présente invention a pour but de résoudre de manière satisfaisante les problèmes posés par l'art antérieur en prévoyant des moyens d'étanchéité complémentaires de ceux du distributeur au niveau du conduit d'éjection de la tête d'actionnement de la pompe. Cet objectif est atteint, selon l'invention, au moyen d'une tête où ledit clapet comprend un pointeau d'étanchéité déplaçable en translation dans ledit canal et articulé sur une biellette d'entraînement raccordée à une tige axiale coulissant dans ledit conduit d'échappement de la pompe. Selon une caractéristique avantageuse, ledit pointeau est articulé sur ladite biellette au moyen d'une bande de liaison déformable. Selon une autre caractéristique, ladite biellette est reliée latéralement audit corps par une charnière. Selon encore une autre caractéristique, ledit pointeau est solidaire latéralement io d'un jeu de lames élastiques dont les extrémités libres sont fixées sur le corps. Selon une première variante, ladite biellette est constituée d'une came de section triangulaire articulée par son angle sur une partie biseautée du pointeau. Selon une autre variante, ladite tête comprend, en outre, une coiffe surmontant ledit corps et fermant ledit canal d'éjection en partie supérieure. 15 De préférence, ladite coiffe comporte un orifice latéral délimitant l'extrémité dudit canal et dont le pourtour interne est susceptible de recevoir l'appui étanche du pointeau en position d'obturation. De façon avantageuse, ledit canal est pourvu de lèvres supérieures déformables permettant l'encliquetage du pointeau. 20 Selon une première variante, ladite biellette se prolonge par un élément de transmission constitué d'une patte radiale prenant appui, sans accouplement, sur l'extrémité supérieure de ladite tige. Selon une variante alternative, ladite tige est, cette fois, accouplée à ladite biellette via un élément de transmission au moins partiellement déformable. 25 Dans ce cas, ladite tige peut être réalisée d'une seule pièce avec le corps et la biellette ou bien sous forme d'une pièce rapportée et ledit élément de transmission comporte alors un organe d'accouplement coopérant par verrouillage avec un organe d'ancrage disposé à l'extrémité supérieure de ladite tige. 30 Selon une autre caractéristique, ladite tige est pourvue d'un ergot latéral coopérant avec un cran de retenue ménagé sur la paroi interne du conduit d'échappement. Selon une variante spécifique, ladite tige possède un diamètre sensiblement égal au diamètre interne du conduit d'échappement en délimitant avec la paroi de ce dernier un passage longitudinal pour le produit. Grâce à son pointeau rétractable, la tête de l'invention assure une auto-étanchéité du distributeur. L'étanchéité est, en outre, renforcée et sécurisée par l'action des lames élastiques qui assurent, en position de repos de la tête, l'appui forcé du pointeau contre l'orifice de sortie du canal d'éjection. io La biellette et la tige permettent quant à elles de décomposer le mode de distribution du produit qui s'effectue ainsi en deux temps ce qui permet un meilleur contrôle du dosage. En outre, le corps de la tête peut être réalisé d'une seule pièce par moulage à injection. 15 Enfin cette tête offre un taux élevé de restitution du produit. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 20 - les figures 1A à 1C représentent des vues partielles d'un mode de réalisation de la tête de l'invention respectivement, en coupe axiale du corps avant montage, en vue de dessus du corps avec coupe horizontale de la coiffe et en vue de dessous du corps avant montage et sans la coiffe ; 25 - les figures 2A à 2D représentent des vues en coupe d'une pompe équipée d'une variante de la tête de l'invention dans diverses positions ; - les figures 3, 4 et 5 représentent des vues en coupe d'une pompe équipée respectivement de trois autres variantes de réalisation de la tête de 30 l'invention ; La tête de l'invention forme un bouton- poussoir destiné à équiper une pompe P pour distributeur de produits liquides. Cette tête est donc destinée à coopérer avec le mécanisme de la pompe P et notamment le ressort de rappel S qui est représenté sur les figures 2A à 2D et suivantes ainsi que le conduit d'échappement E réalisé parfois sous forme d'un tube dit gicleur. La tête de l'invention, telle qu'elle est représentée notamment sur les figures 1A à 1C, comprend un corps 1 cylindrique supportant un pointeau d'obturation 2 formant clapet pour l'orifice de sortie du produit et une coiffe ou capot C (figure 2A) surmontant et habillant ledit corps. Le cas échéant, pour renforcer l'étanchéité, le pourtour interne de l'orifice de sortie sera pourvu d'un jonc annulaire (non représenté) formant siège de clapet pour l'extrémité du pointeau 2. La coiffe C est, par exemple, encliquetée ou emmanchée sur le corps 1 (comme dans la variante représentée ici sur les figures). Comme représenté sur la figure 1 B, le pointeau 2 est destiné à se loger dans un canal d'évacuation 12 ménagé ici sur la face supérieure du corps 1 après rabat et encliquetage depuis la position déployée de sortie de moule de la figure 1A, le dispositif étant ici réalisé d'une seule pièce. Le canal 12 offre, à sa partie supérieure, des lèvres déformables 12a radialement en saillie qui referment partiellement le canal et retiennent le pointeau 2 dans son logement tandis que la coiffe C vient fermer la partie supérieure du canal 12. La coiffe C comporte un orifice latéral délimitant l'extrémité du canal 12 et les 25 contours de son orifice de sortie 50 dont le pourtour interne est susceptible de recevoir l'appui étanche du pointeau 2 en position d'obturation. En position de fonctionnement (figure 1 B), le pointeau 2 est rétractable, en translation dans le canal 12, par appui manuel sur la coiffe C surmontant le 30 corps 1 et compression conjointe du ressort S (voir figure 2A à 2D). A cet effet, le pointeau 2 est articulé sur une biellette 3 d'entraînement raccordée à une tige axiale 4 de guidage qui est susceptible de coulisser, à la manière d'un piston, dans le conduit E d'échappement de la pompe P lors de la distribution du produit (voir figure 2B). La biellette 3 est constituée d'une came de section triangulaire raccordée par ses angles, en partie basse centrale, sur la tige 4 via un élément de transmission 33 et, en partie basse latérale, sur le corps 1 via une charnière élastique 31. En partie haute, la biellette 3 est articulée sur une extrémité biseautée 21 du pointeau 2 via une bande de liaison déformable 32. La biellette 3 présente ainsi un axe de pivotement avec chacun des éléments adjacents. La bande mince de liaison 32 permet notamment le rabat du pointeau 2 dans la io position de la figure 1B à partir de la position de la figure 1A qui correspond à la sortie du moule de fabrication. La tige 4 est insérée avec liberté de coulissement dans le conduit E et présente un méplat longitudinal 40 (voir figures 2A à 2D et 3) ou une rainure longitudinale 15 (non représentée) permettant le passage du produit au travers dudit conduit et en direction du canal 12 car la tige 4 possède ici un diamètre sensiblement égal au diamètre interne du conduit d'échappement E. La tige 4 est aussi pourvue d'un ergot latéral 41 coopérant avec un cran de 20 retenue e ménagé sur la paroi interne du conduit E. Lors du montage du corps 1 sur la pompe P, la tige 4 pénètre dans le conduit E et l'ergot 41 vient s'encliqueter sous le cran e. Le conduit E communique avec le canal 12 via une chambre de dosage 10 25 délimitée à l'intérieur du corps 1 et s'étendant coaxialement audit conduit. Pour parfaire l'étanchéité de la chambre 10 formant le cylindre du piston, le bord supérieur du conduit E sera avantageusement muni d'une lèvre périphérique L (figures 2C, 2D et 3) en contact dynamique avec la paroi du corps 1. 30 Le pointeau 2 est solidaire latéralement d'un jeu de deux lames élastiques 21a, 21b dont les extrémités libres sont fixées sur le corps 1 par blocage dans des créneaux 20a, 20b, après rabat du pointeau (voir figure 1B). Les lames 21a, 21b participent au rappel, au guidage puis au maintien du pointeau en position d'obturation du canal 12. Dans les modes de réalisation des figures 1A, 2A, 3 et 4, la tige 4 est accouplée à la biellette 3 via un élément de transmission 33 au moins partiellement déformable. Dans les variantes des figures 1A et 2A, la tige 4 est en outre réalisée d'une seule pièce avec le corps 1 et la biellette 3. En revanche, dans les variantes des figures 3 et 4, la tige 4 est réalisée sous forme d'une pièce rapportée et, dans la variante spécifique de la figure 5, la io biellette 3 se prolonge par un élément de transmission 33 constitué d'une patte radiale prenant appui, dans ce cas par contact et sans accouplement, sur l'extrémité supérieure de la tige 4. Sur les figures 3 et 4, l'élément de transmission 33 comporte un organe 15 d'accouplement spécifique 34 coopérant par verrouillage avec un organe d'ancrage 43 disposé à l'extrémité supérieure de la tige 4. Sur la figure 3, l'organe d'accouplement 34 est constitué d'une rondelle souple au travers de laquelle est introduite en force l'organe d'ancrage sous forme d'un 20 ergot solidaire de la tige 4. Sur la figure 4, l'organe d'accouplement 34 est constitué d'un ergot introduit en force dans l'organe d'ancrage formé d'une cavité ménagée au sommet de la tige 4. 25 Le fonctionnement de la tête va maintenant être décrit en référence aux figures 2A à 2D où le produit liquide apparaît en couleur sombre. Sur la figure 2A, la pompe est représentée après amorçage et la tête est donc préalablement remplie de produit. 30 Les figures 2C et 2D qui représentent le retour de la tête vers la position de repos sont également applicables à la phase d'amorçage. Dans la position de repos représentée sur la figure 2A, l'extrémité du pointeau 2 est en appui vers l'avant contre l'orifice 50 de la coiffe C, à la fois sous l'action des lames élastiques 21a, 21b et du ressort S qui est en légère tension, obturant ainsi de façon hermétique le canal 12 et, plus généralement, la pompe P et le distributeur associé dans son ensemble. Parallèlement, tandis que le corps 1 est repoussé vers le haut, la tige 4 est tirée ver le bas dans le conduit E par le cran de retenue e et participe au couple de rotation auquel est soumise la biellette 3 et ses diverses articulations dans le sens horaire, en renforçant ainsi l'action du pointeau 2. io La position représentée sur la figure 2B correspond au début de la phase de distribution du produit, la tête commençant sa descente en réponse à l'appui manuel exercé verticalement par le consommateur sur la coiffe C comme représenté par la flèche. Au cours de cette phase, la tige 4 reste sensiblement immobile dans le conduit 15 E du fait des inévitables frottements accompagnant son emboîtement coulissant dans le conduit E. Le corps 1, quant à lui, amorce sa descente en comprimant le ressort S et en soumettant la biellette 3 à un couple de rotation dans le sens anti-horaire. Ce mouvement entraîne la translation vers l'arrière du pointeau 2 et son retrait par 20 rapport à l'orifice d'éjection 50. Parallèlement, la chambre de dosage 10 se vide progressivement par l'effet de compression résultant du déplacement relatif corps/conduit à la manière d'un piston et le raclage de sa paroi par la lèvre L du conduit E provoquant ainsi un début de délivrance du produit par le canal 12 et l'orifice 50. 25 L'appui sur la tête étant maintenu, le mouvement se poursuit et la biellette 3 vient en butée contre l'extrémité biseautée 21 du pointeau 2, comme représenté sur la figure 2C. Puis, l'extrémité supérieure de la tige 4 vient en butée contre le pointeau 2 et la course du pointeau est alors à son maximum tandis que la chambre 10 continue 30 de se vider. Du fait de la poursuite des efforts d'appui sur la tête, la tige 4 amorce un coulissement vers le bas dans le conduit E de la pompe, tandis que la biellette 3 reste en butée contre le pointeau 2. Le dosage s'achève lorsque la partie basse du corps 1 atteint l'épaulement inférieur de la pompe P ou quand le bord supérieur du conduit E vient en butée contre la charnière 31 de la biellette 3 (figure 2C). La figure 2D correspond à la phase de retour de la tête vers la position de repos de la figure 2A. Le relâchement de l'appui manuel entraîne la détente du ressort S. Cette détente provoque d'abord la remontée du corps 1 et le pivotement de la biellette 3 dans le sens horaire jusqu'à ce que le pointeau 2 revienne en butée contre io l'orifice 50, la tige 4 restant immobilisée dans le conduit E. Ce mouvement s `accompagne de l'aspiration du produit dans la chambre 10 via ici le clapet d'admission à bille et du remplissage progressif de la chambre dans le volume intérieur du corps 1. Puis le frottement de la tige 4 dans le conduit est vaincu et la tige 4 remonte 15 jusqu'à ce que son ergot 41 vienne en butée contre le cran e du conduit E, le pointeau étant maintenu en appui contre l'orifice 50 grâce à l'action des lames élastiques 21a, 21b. Le ressort S est ensuite maintenu sous légère tension par la mise en butée anticipée des parties en regard du corps 1 et du conduit E. 20 25 REVENDICATIONS 1. Tête d'actionnement et de distribution destinée à équiper une pompe (P) pour distributeur de produit liquide pourvue d'un conduit d `échappement (E), ladite tête comprenant un corps (1) qui ménage un canal d'éjection (12) susceptible d'être obturé par un clapet caractérisée en ce que ledit clapet comprend un pointeau d'étanchéité (2) déplaçable en translation dans ledit canal (12) et articulé sur une biellette d'entraînement (3) raccordée à une tige axiale (4) coulissant dans ledit conduit d'échappement. io 2. Tête selon la revendication 1 caractérisée en ce que ledit pointeau (2) est articulé sur ladite biellette (3) au moyen d'une bande de liaison déformable (32). 3. Tête selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que ladite biellette (3) est reliée latéralement audit corps (1) par une charnière (31). 15 4. Tête selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit pointeau (2) est solidaire latéralement d'un jeu de lames élastiques (21 a, 21 b) dont les extrémités libres sont fixées sur le corps (1). 5. Tête selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ladite biellette (3) est constituée d'une came de section triangulaire articulée 20 par son angle sur une partie biseautée (21 ) du pointeau (2). 6. Tête selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une coiffe (C) surmontant ledit corps (1) et fermant ledit canal d'éjection (12) en partie supérieure. 7. Tête selon la revendication 6 caractérisée en ce que ladite coiffe (C) 25 comporte un orifice latéral (50) délimitant l'extrémité dudit canal (12) et dont le pourtour interne est susceptible de recevoir l'appui étanche du pointeau (2) en position d'obturation. 8. Tête selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit canal (12) est pourvu de lèvres supérieures déformables (12a) 30 permettant l'encliquetage du pointeau. 9. Tête selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que ladite tige (4) est accouplée à ladite biellette (3) via un élément de transmission (33) au moins partiellement déformable.i0 10. Tête selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ladite tige (4) est réalisée d'une seule pièce avec le corps (1) et la biellette (3). 11. Tête selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que ladite biellette (3) se prolonge par un élément de transmission (33) constitué d'une patte radiale prenant appui sans accouplement sur l'extrémité supérieure de ladite tige (4). 12. Tête selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que ladite tige (4) est réalisée sous forme d'une pièce rapportée et ledit élément de io transmission (33) comporte un organe d'accouplement (34) coopérant par verrouillage avec un organe d'ancrage (43) disposé à l'extrémité supérieure de ladite tige. 13. Tête selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ladite tige (4) est pourvue d'un ergot latéral (41) coopérant avec un cran de 15 retenue (e) ménagé sur la paroi interne du conduit d'échappement (E). 14. Tête selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ladite tige (4) possède un diamètre sensiblement égal au diamètre interne du conduit d'échappement (E) en délimitant avec la paroi de ce dernier un passage longitudinal (40) pour le produit. 20