Brevet FR2894633A1 — publié le 20070615

Pompe à chemise coulissante La présente invention concerne une pompe destinée plus particulièrement au dosage et à la distribution de produits cosmétiques liquides tels que des crèmes ou des gels. Les pompes connues qui sont utilisées dans ce type d'application comprennent généralement un corps délimitant une chambre de dosage pourvue en partie basse d'un orifice d'admission et présentant, en partie haute, une ouverture io dans laquelle est introduit un manchon porté par une tête d'actionnement à déplacement axial pourvue d'un conduit d'éjection et d'un élément d'obturation et coopérant, par ailleurs, avec un ressort de rappel monté à l'extérieur dudit corps. Cette disposition permet d'éviter que le ressort qui est métallique ne soit au 15 contact du produit et n'entraîne des phénomènes de dégradation physico-chimiques. Le déplacement de la tête d'actionnement relativement au corps a un effet de piston qui provoque la compression du produit à l'intérieur de la chambre et sa 20 sortie via le conduit d'éjection. L'orifice d'admission est, quant à lui, susceptible d'être obturé, au moins lors de la phase de délivrance du produit, par un clapet généralement à bille. Toutefois, ce clapet est indépendant des autres éléments constitutifs de la pompe et est réalisé sous forme de pièces rapportées sur le corps ce qui crée à 25 la fois des problèmes d'étanchéité, de coordination dans le fonctionnement et des difficultés d'assemblage. De plus, un tel clapet est soumis aux forces de gravité et son fonctionnement peut devenir défectueux dans le cas d'une utilisation de la pompe en position inclinée ou inversée. 30 La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes techniques de manière satisfaisante. Ce but est atteint selon l'invention au moyen d'une pompe du type précédent caractérisée en ce que le corps renferme une chemise déplaçable axialement dans ladite chambre et au moins partiellement à l'intérieur du manchon et qui porte un clapet inférieur susceptible de fermer l'orifice d'admission. Selon une caractéristique avantageuse, ladite chemise comporte, en partie basse, une jupe d'étanchéité qui est en contact avec la paroi interne de la chambre. Selon une autre caractéristique, ladite chemise comporte, en partie haute, une lèvre périphérique qui est en contact de friction étanche avec la paroi interne du manchon. Avantageusement, ladite chemise comporte un épaulement périphérique io susceptible de venir en butée avec une saillie annulaire portée par la paroi interne du corps pour limiter sa course vers le haut. Selon une variante, ledit clapet comprend une coupelle centrale raccordée à la paroi de ladite chemise par des ailettes radiales. 15 De préférence, ladite coupelle a une section complémentaire de celle de l'orifice d'admission. Selon une autre variante, le corps comporte un orifice d'évent débouchant, en partie basse, dans la chambre et susceptible de communiquer avec un 20 compartiment atmosphérique annulaire ménagé à la périphérie de la chemise. Avantageusement, ledit orifice d'évent est susceptible d'être isolé de manière étanche du compartiment atmosphérique par une bavette annulaire portée par la partie inférieure de la chemise. De préférence, ladite bavette et ladite jupe délimitent entre elles une gorge 25 périphérique qui vient coiffer une nervure circulaire portée par le fond de la chambre. Selon une variante, ledit élément d'obturation du conduit d'éjection est associé à une tige de commande mobile axialement dans ladite chemise. 30 Dans ce cas, il est prévu que ladite chemise comporte un collet supérieur de guidage de ladite tige de commande. Il est aussi possible de prévoir que la paroi interne de ladite chemise est pourvue d'un jonc de retenue axiale de la tige de commande. 20 30 Selon une autre caractéristique, le corps est réalisé d'une seule pièce avec une bague de fixation de la pompe sur le col d'un récipient. La pompe de l'invention a une structure simple et de prix de revient économique 5 qui assure un niveau élevé d'étanchéité pour le produit. Elle permet d'assurer, en outre, un mode de distribution fiable du produit avec un dosage précis et reproductible et offre une adaptabilité et une coopération performante avec différentes variantes de têtes d'actionnement à fermeture d'extrémité. i0 La pompe de l'invention s'applique aussi bien à un distributeur atmosphérique qu'à un distributeur sans reprise d'air ( airless ). Dans une application atmosphérique, la reprise d'air s'effectue selon un mode original qui présente toutes les garanties d'étanchéité et de régularité requises. 15 Dans une application sans reprise d'air et selon le type de récipient utilisé, la pompe peut ne pas comporter d'orifice d'évent. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de la pompe de l'invention; - la figure 2 représente une vue en coupe d'un second mode de réalisation de 25 la pompe de l'invention ; -Les figures 3A à 3F représentent des vues schématiques des différentes phases de la délivrance du produit avec une pompe selon le mode de réalisation de la figure 1 ; - Les figures 4A et 4B représentent des vues en perspective partielles, respectivement de dessus et de dessous, du mode de réalisation des figures 1 et 2. La pompe de l'invention comprend, comme représenté sur les figures 1 et 2, un corps 1 globalement cylindrique, dont la paroi délimite intérieurement une chambre de dosage. Dans le mode de réalisation de la figure 1 le corps 1 est monté dans une bague B destinée à la fixation sur le col d'un réservoir de produit qui est sous forme de flacon ou plus généralement d'un récipient cylindrique (non représenté). Dans la variante de la figure 2, la bague B est réalisée d'une seule pièce avec le corps 1. i0 La chambre de dosage de la pompe est pourvue, en partie basse, d'un orifice d'admission 10 qui se prolonge vers le bas dans le réservoir par un tube de prise 15. La chambre présente, en partie haute, une ouverture dans laquelle est introduit un manchon 21 porté par une tête d'actionnement 2. 15 La tête 2 forme un bouton-poussoir à déplacement axial et le manchon 21 est coiffé par une frette ou capot 22. Le pourtour inférieur du manchon 21 est pourvu de saillies radiales 23 de retenue qui coopèrent avec une collerette supérieure 14 du corps 1 pour éviter 20 la séparation de la pompe et de sa tête 2. Un appui manuel de l'utilisateur sur la face supérieure du capot 22 de la tête 2 provoque sa descente tandis que son retour en position haute est assuré par un ressort de rappel R monté de façon coaxiale à l'extérieur du corps 1 et du 25 manchon 21. La tête 2 est, en outre, munie d'un conduit 20 d'éjection du produit qui est alimenté en amont par la chambre de dosage et qui débouche en aval à l'extérieur. Le conduit 20 est pourvu d'un élément d'obturation 4, par exemple, sous forme 30 d'un clapet qui, dans le mode de réalisation de la figure 1, est disposé en amont et, dans le mode de réalisation de la figure 2, est à l'extrémité aval dudit conduit. Selon l'invention, le corps 1 renferme une chemise cylindrique 3 déplaçable axialement dans la chambre et au moins partiellement à l'intérieur du manchon 21 et portant un clapet inférieur 30 susceptible d'obturer l'orifice d'admission 10. La chemise 3 comporte aussi, en partie basse, une jupe d'étanchéité 31 qui est en contact avec la paroi interne de la chambre. Sur la figure 2, le fond de la chambre porte une nervure circulaire 13 qui s'étend autour de l'orifice 10 et sur la face intérieure de laquelle le bord inférieur de la jupe 31 est en appui étanche. io En partie haute, la chemise 3 comporte une lèvre périphérique 32 qui est en contact de friction étanche avec la paroi interne du manchon 21 et qui assure, en outre, lors du coulissement, le raclage du produit. Le volume intérieur de la chemise 3 et celui du manchon 21 jusqu'à l'entrée du 15 conduit d'éjection 20, constitue le volume d'une dose de produit. Le clapet d'admission 30 comprend une coupelle centrale 30a raccordée à la paroi de la chemise 3 par un jeu d'ailettes radiales 30b comme représenté sur la figure 4B. La coupelle 30a a, de préférence, une section complémentaire de celle de l'orifice d'admission 10 et a, par exemple ici, une forme tronconique ou 20 bien, selon une variante non représentée, sphérique. Dans le cas d'applications atmosphériques, comme pour les modes de réalisation des figures 1 et 2, le corps 1 de la pompe comporte un orifice d'évent 11 débouchant, en partie basse, dans la chambre et susceptible de 25 communiquer avec un compartiment annulaire 33 ménagé à la périphérie de la chemise 3 entre sa paroi externe et la paroi interne du corps 1. L'orifice d'évent 11 est susceptible d'être isolé de manière étanche du compartiment 33, notamment lorsque la pompe est au repos et lors de la phase de délivrance du produit, par une bavette annulaire 35 portée par la partie 30 inférieure de la chemise 3, comme représentée sur les figures 4A et 4B. Dans le mode de réalisation de la figure 2, la bavette 35 et la jupe d'étanchéité 31 délimitent entre elles une gorge périphérique 12 qui vient coiffer la nervure circulaire 13 du fond de la chambre. La chemise 3 comporte un épaulement périphérique 36 susceptible de venir en butée étanche avec une saillie annulaire 16 portée par la paroi interne du corps pour limiter la course de ladite chemise vers le haut (voir figures 2, 4A et 4B). Dans le mode de réalisation de la figure 2, la portée comprise entre l'extrémité inférieure de la bavette 35 et l'épaulement 36 assure le calage axial de la chemise 3 dans la chambre. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la bavette est très courte et c'est io donc sa face supérieure qui délimite l'épaulement 36. Dans les deux modes de réalisation des figures 1 et 2, l'élément d'obturation 4 est associé à une tige de commande 41 qui est mobile axialement dans la chemise 3. Toutefois, d `autres types de clapets comme, par exemple, un clapet 15 à ressort, conviendraient. Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'élément d'obturation 4 est un clapet dont le siège est formé d'une portée tronconique ménagée à la partie supérieure du manchon 21 et qui forme, par ailleurs, un épaulement formant butée haute 20 pour la chemise 3. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'élément d'obturation 4 est un clapet à pointeau 42 rétractable dans le conduit 20. 25 La chemise 3 comporte un collet supérieur 37 de guidage de la tige 41 et cette dernière a un diamètre inférieur au diamètre intérieur de l'alésage central 34 de la chemise 3 pour offrir un passage au produit sortant. Le passage du produit peut aussi, selon une variante, s'effectuer via des rainures longitudinales ménagées sur la tige 41. 30 Toutefois, la paroi interne de la chemise 3 est pourvue d'un jonc 34a permettant la retenue axiale de l'extrémité de la tige 41 qui présente sur la figure 2 une section chanfreinée. Les figures 3A à 3F illustrent les phases successives de la délivrance du produit avec la pompe de l'invention en version atmosphérique selon la variante de la figure 1. Dans un objectif de clarté, le produit liquide n'y a pas été représenté. La position représentée sur la figure 3A correspond à la position de repos de la pompe. Dans cette position, la chambre est remplie de produit et, du fait de la butée de la saillie 23 contre la collerette 14, le ressort R reste légèrement comprimé pour maintenir la tête 2 vers le haut et, par voie de conséquence, l'élément io d'obturation 4 en appui étanche sur son siège. L'étanchéité est renforcée du fait que l'extrémité de la tige 41 de l'élément 4 est tirée vers le bas par son accrochage sur le jonc 34a. La chemise 3 est ici en position haute et le clapet d'admission 30 est ouvert. L'épaulement périphérique 36 est en appui étanche sur la face inférieure de la 15 saillie annulaire 16, empêchant ainsi tout échange entre l'intérieur du récipient et l'extérieur. La position représentée sur la figure 3B correspond au début de la phase d'appui sur la tête 2 dont la force est matérialisée par une flèche axiale. 20 Le contact de friction entre la lèvre 32 de la chemise 3 et la paroi interne du manchon 21 assure la solidarisation de l'ensemble constitué des deux pièces et de l'élément d'obturation 4 dans leur mouvement conjoint de descente. Le léger serrage résultant de ce contact offre, néanmoins, une résistance 25 supérieure au serrage entre la jupe 31 et la paroi du corps 1. Suite à ce mouvement, le clapet 30 vient fermer l'orifice d'admission 10 et interdire ainsi tout refoulement vers le récipient du produit contenu dans la chambre Parallèlement, la bavette 35 dégage l'orifice d'évent 11 et permet sa 30 communication avec le compartiment annulaire 33 qui est lui-même en communication avec l'extérieur. Sur la figure 3C, l'utilisateur maintient son appui et la tête 2 poursuit donc sa descente alors que la chemise 3 est en butée dans le fond de la chambre. La résistance de friction du contact chemise 3/manchon 21 est vaincue et cède la place à un glissement raclant de la lèvre 32 sur la paroi interne du manchon tandis que ce dernier continue sa course vers le bas. Ce mouvement provoque la compression du produit dans la chambre à la 5 manière d'un piston et entraîne le décollement de l'élément d'obturation 4 de son siège pour libérer le produit qui commence ainsi à s'échapper par le conduit 20. Sur la figure 3D, l'appui étant toujours maintenu, l'élément d'obturation 4 vient io se plaquer en position ouverte dans le haut contre la paroi interne du conduit 20 et/ou du capot 22. Le manchon 21 poursuit sa course descendante en comprimant le produit dans la chambre jusqu'à ce le bord supérieur de la chemise 3 (lèvre 32 ou collet 37) vienne en butée contre un épaulement 24 de la tête. 15 A ce moment à partir de la chambre, un volume correspondant à une dose de produit a été délivré à l'utilisateur et la phase de distribution est terminée. L'orifice d'évent 11 communique avec le compartiment 33 ce qui autorise une mise à l'atmosphère du réservoir de produit (non représenté) et un équilibrage des pressions. 20 L'utilisateur relâche alors la pression et le ressort R rappelle la tête 2 vers le haut comme représenté sur la figure 3E. Du fait du contact de friction entre la lèvre 32 et la paroi du manchon 21, la chemise 3 et la tête 2 remontent d'abord solidairement avec le clapet 30 ce qui 25 conduit à l'ouverture de l'orifice d'admission 10. La dépression crée dans le corps de la pompe par ce déplacement provoque l'aspiration de produit dans le réservoir via le tube de prise 15 et le remplissage progressif de la chambre de dosage. Conjointement, l'orifice d `évent 11 se ferme par remise en contact de la bavette 30 35 contre la paroi interne du corps jusqu'à ce que sa face supérieure formant l'épaulement 36 vienne en butée contre la saillie 16 du corps. Très vite toutefois, la résistance de la lèvre 32 cède et le manchon 21 poursuit sa course ascendante indépendamment de la chemise 3 qui reste bloquée en position basse par la butée 16 du corps. L'élément d'obturation 4 retrouve alors sa position d'étanchéité et ferme ainsi le 5 conduit 20 comme représenté sur la figure 3F et pendant cette phase, la chambre continue de se remplir en produit. Toujours sous l'action du ressort R, la tête 2 poursuit sa course vers le haut et s'immobilise finalement dans la position de repos de la figure 3A, dans l'attente io d'une nouvelle distribution Dans cette dernière position, le conduit 20 est maintenu dans une position de fermeture étanche grâce à l'action du ressort R et tirage sous tension de la tige 41 de l'élément 4 vers le bas au moyen du jonc 34a. 15 Bien entendu, cette pompe peut aussi être réalisée sans orifice d'évent dans le cas d'une utilisation sans reprise d'air dite airless . REVENDICATIONS 1. Pompe pour distributeur de produit cosmétique liquide comprenant un corps (1) délimitant une chambre de dosage pourvue en partie basse d'un orifice d'admission (10) et présentant, en partie haute, une ouverture dans laquelle est introduit un manchon (21) porté par une tête d'actionnement (2) à déplacement axial pourvue d'un conduit d'éjection (20) et d'un élément d'obturation (4) et coopérant avec un ressort de rappel (R) monté à l'extérieur dudit corps caractérisée en ce que le corps renferme une chemise io (3) déplaçable axialement dans ladite chambre et au moins partiellement à l'intérieur du manchon (21) et portant un clapet inférieur (30) susceptible de fermer l'orifice d'admission (10). 2. Pompe selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite chemise (3) comporte, en partie basse, une jupe d'étanchéité (31) qui est en contact 15 avec la paroi interne de la chambre. 3. Pompe selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que ladite chemise (3) comporte, en partie haute, une lèvre périphérique (32) qui est en contact de friction étanche avec la paroi interne du manchon (21). 4. Pompe selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que 20 ladite chemise (3) comporte un épaulement périphérique (36) susceptible de venir en butée avec une saillie annulaire (16) portée par la paroi interne du corps (1) pour limiter sa course vers le haut. 5. Pompe selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit clapet (30) comprend une coupelle centrale (30a) raccordée à la paroi 25 de ladite chemise (3) par des ailettes radiales (30b). 6. Pompe selon la revendication 5 caractérisée en ce que ladite coupelle(30a) a une section complémentaire de celle de l'orifice d'admission (10). 7. Pompe selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le corps (1) comporte un orifice d'évent (11) débouchant, en partie basse, 30 dans la chambre et susceptible de communiquer avec un compartiment atmosphérique annulaire (33) ménagé à la périphérie de la chemise (3).Il 8. Pompe selon la revendication 7 caractérisée en ce que ledit orifice d'évent (11) est susceptible d'être isolé de manière étanche du compartiment atmosphérique (33) par une bavette annulaire (35) portée par la partie inférieure de la chemise (3). 9. Pompe selon les revendications 2 et 8 caractérisée en ce que ladite bavette (35) et ladite jupe (31) délimitent entre elles une gorge périphérique (12) qui vient coiffer une nervure circulaire (13) portée par le fond de la chambre. 10. Pompe selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit élément d'obturation (4) du conduit d'éjection (20) est associé à une io tige de commande (41) mobile axialement dans ladite chemise (3). 11. Pompe selon la revendication 10 caractérisée en ce que ladite chemise (3) comporte un collet supérieur (37) de guidage de la tige de commande (41). 12. Pompe selon l'une des revendications 10 ou 11 caractérisée en ce que la paroi interne de ladite chemise (3) est pourvue d'un jonc (34a) de retenue 15 axiale de la tige de commande (41). 13. Pompe selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le corps (1) est réalisé d'une seule pièce avec une bague (B) de fixation sur le col d'un récipient. 20