Brevet FR2907518A1 — publié le 20080425

L'invention concerne une pompe destinée à être montée sur un flacon de sorte à permettre la distribution d'un liquide contenu dans ledit flacon. Dans une application particulière, le liquide est de type gel ou crème, par exemple pour une utilisation en cosmétique ou pour des traitements pharmaceutiques. En fonction de leurs comportements et caractéristiques, les liquides sont parfois difficiles à prélever du flacon au moyen d'une pompe. En particulier, lorsque la viscosité et/ou la densité du liquide est élevée, la pompe aura des difficultés à aspirer le liquide. Dans ce cas, l'amorçage de la pompe est également problématique puisque cette phase nécessite une aspiration préalable d'air qui, étant compressible contrairement au liquide à distribuer, ne permet pas d'obtenir une force d'aspiration suffisante pour remplir la pompe avec le liquide. De même, il existe un problème d'amorçage des pompes qui sont pourvues d'un moyen d'obturation du chemin de distribution, ledit moyen d'obturation permettant notamment de diminuer le desséchement du liquide dans le chemin de distribution. En effet, lors de la phase d'amorçage, le moyen d'obturation constitue un obstacle à la circulation de l'air dans le chemin de distribution, ledit obstacle étant difficilement franchissable par l'air comprimé dans la pompe. L'invention a pour but de résoudre les problèmes de l'art antérieur en proposant notamment une pompe qui présente une forte capacité d'aspiration d'air dans la phase d'amorçage. A cet effet, l'invention propose une pompe destinée à être montée sur un flacon de sorte à permettre la distribution d'un liquide contenu dans ledit flacon, ladite pompe comprenant : - un corps de pompe destiné à être solidarisé au flacon en pouvant être mis en communication avec le liquide ; 2907518 2 - un gicleur solidaire d'un bouton poussoir pour être actionné en translation dans ledit corps, ledit gicleur comprenant un chemin de distribution comprenant au moins un orifice amont et un canal dont l'extrémité aval est en communication avec une buse de distribution ; 5 - un moyen de rappel élastique de la translation dudit gicleur dans ledit corps ; - un piston monté en contact frottant contre la surface interne dudit corps de sorte à délimiter une chambre de dosage qui est destinée à être en communication avec le liquide par l'intermédiaire d'un clapet, ledit piston 10 étant déplacé en translation par le gicleur sur une course de compression de la chambre de dosage, ledit piston étant agencé pour obturer les orifices amont sur la course de compression et, sur une course de distribution dudit gicleur, pour permettre la mise en communication des orifices amont avec la chambre de dosage ; 15 ladite pompe étant caractérisée en ce que la surface interne du corps intègre des moyens d'échappement d'air qui sont agencés pour, dans une partie de la course de compression, rompre le contact frottant du piston sur ladite surface de sorte à permettre une fuite d'air depuis la chambre de dosage vers l'extérieur du corps. 20 D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - les figures la et 1 b sont des vues partielles et en coupe longitudinale d'une pompe selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement 25 en position de repos (la) et en fin de course de compression (1b) ; la figure 1c est une vue agrandie de la partie cerclée référencée C sur la figure 1 b ; -la figure 2a est une vue en perspective de dessous d'un corps d'une pompe selon une première variante de la figure 1 ; 30 la figure 2b est une vue en coupe partielle montrant le profil de la surface interne du corps de la figure 2a au niveau de la partie cerclée référencée B; 2907518 3 les figures 3a et 3b sont des vues analogues respectivement aux figures 2a et 2b pour une pompe selon une deuxième variante de la figure 1. Dans la description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en 5 référence à la position de la pompe représentée sur les figures 1. En relation avec les figures, on décrit ci-dessous une pompe destinée à être montée sur un flacon (non représenté) de sorte à permettre la distribution d'un liquide contenu dans ledit flacon. Dans un exemple d'application, le liquide est 10 un gel ou une crème, pour un usage cosmétique ou pour des traitements pharmaceutiques. La pompe comprend une coupelle d'association 1 sur le flacon, ladite coupelle présentant un filetage intérieur 2 qui est destiné à coopérer avec un filetage 15 complémentaire prévu sur la bague du flacon. Dans d'autres modes de réalisation, la coupelle 1 peut comprendre une géométrie et/ou des configurations de moyens d'association sur le flacon qui sont différentes. La pompe comprend également un corps 3 de pompe qui est solidaire de la 20 coupelle, ledit corps présentant une géométrie cylindro-conique qui est délimitée par une surface intérieure. Plus particulièrement, le corps 3 comprend fonctionnellement trois tronçons de cylindre 3a, 3b, 3c de diamètres différents qui sont reliés entre eux par deux troncs de cône 3d, 3e, et une rainure 3f supérieure d'encliquetage sur la coupelle 1. En outre, un joint interne 4 est 25 prévu entre le corps 3 et la coupelle 1. La pompe comprend un troisième élément solidaire du flacon, à savoir un tube plongeur 5 dont la partie supérieure est emmanchée dans le tronçon inférieur 3c et dont la partie inférieure est immergée dans le liquide contenu dans le 30 flacon. 2907518 4 Par ailleurs, la pompe comprend un gicleur 6 qui est disposé dans le corps 3. Le gicleur 6 est solidaire d'un bouton poussoir 7 qui est actionnable par l'utilisateur de sorte à déplacer ledit gicleur dans ledit corps. 5 Le gicleur 6 comprend un chemin de distribution sensiblement vertical qui est formé de deux orifices amont radiaux 8 et d'un canal 9 en communication avec lesdits orifices. Par ailleurs, l'extrémité aval du canal 9 est insérée dans le bouton poussoir 7 pour être en communication avec une buse de distribution 10 par l'intermédiaire d'un chemin prévu dans ledit bouton. Comme on le verra 10 plus en détails dans la suite de la description, la buse 10 est intégrée dans le bouton poussoir 7 pour pouvoir distribuer le liquide au travers d'un orifice de distribution 11. La pompe comprend également un piston 12 qui est monté en contact frottant 15 contre la surface interne du corps 3, et plus particulièrement contre la surface interne du tronçon supérieure 3a. Le piston 12 délimite une chambre de dosage 13 qui est prévue dans le tronçon intermédiaire 3b, ladite chambre étant en communication avec le tube plongeur 5 par l'intermédiaire d'un clapet formé d'une bille 14 posée sur le tronc de cône inférieur 3e. Le tronc de cône 3e est 20 pourvu de pattes de retenue 15 de la bille 14 de sorte à former une cage de rétention de celle-ci au fond de la chambre de dosage 13. Le piston 12 est monté autour du gicleur 6 de façon coulissante, ledit coulissement étant contraint par un moyen de rappel élastique formé d'un 25 ressort 16 dit de précontrainte. Pour ce faire, la spire supérieure du ressort 16 est en appui sur une portée du gicleur 6, et la spire inférieure est en appui sur le piston 12. Par ailleurs, la pompe est pourvue d'un ressort 17 de rappel élastique de la 30 translation du gicleur 6 dans le corps 3. Ce ressort 17 est prévu dans la chambre de dosage 13 respectivement en appui dans le fond de celle-ci et sur une butée 18 solidaire de l'extrémité inférieure du gicleur 6. 2907518 5 On décrit ci-dessous le fonctionnement d'une telle pompe après sa phase d'amorçage. En partant de la position au repos (figure la), lorsque l'utilisateur appui sur le bouton 7, celui-ci provoque la translation du gicleur 6 sur une course dite de compression de la chambre de dosage 13. En effet, sur cette 5 course, le piston 12 étant solidaire du gicleur 6, il comprime le volume de ladite chambre de dosage. Par ailleurs, toujours sur cette course, le piston 12 est agencé pour obturer les orifices amont 8 de sorte à assurer la compression en fermant le chemin de distribution. 10 En fin de course de compression (figure 1b), le piston 12 est en appui sur une butée 19 formée sur la surface interne du corps 3, de sorte empêcher la translation dudit piston conjointement audit corps. Au-delà de cette course de compression, le piston 12 immobilisé glisse sur le 15 gicleur 6 de sorte à permettre la mise en communication des orifices amont 8 avec la chambre de dosage 13 sur une course dite de distribution. Ainsi, la chambre de dosage 13 étant sous pression, il s'ensuit sur la course de distribution une montée de liquide dans le chemin de distribution, et donc une 20 distribution dudit liquide au travers de la buse 10. Ensuite, lors de la remontée du gicleur 6, celuici aspire du liquide dans la chambre de dosage 13 par l'intermédiaire du tube plongeur 5 et en provoquant le soulèvement de la bille 14 formant clapet. 25 Bien que la description soit faite en relation avec une pompe présentant un agencement et une cinématique particuliers relativement à la distribution du fluide, l'invention n'est pas limitée à cette réalisation. En particulier, on connaît des pompes dans lesquelles, au lieu d'être déplacé sur la course de 30 distribution, le piston est déformé pour ouvrir la communication entre les orifices amont et la chambre de dosage. On connaît également des pompes qui ne comprennent pas de ressort de précontrainte. En outre, des pompes sans 2907518 6 coupelle sont également connues, par exemple en comprenant un organe formant bouchon qui est inséré dans la bague du flacon. Lors de la phase d'amorçage, la chambre de dosage 13 contient principalement 5 de l'air qui est comprimé sur la course de compression. Ensuite, l'ouverture des orifices amont 8 introduit l'air comprimé dans le chemin de distribution sans toutefois, dans certain cas, présenter une pression suffisante pour pouvoir être évacué par l'intermédiaire de la buse 10. 10 En particulier, cette situation se produit pour des liquides denses et/ou visqueux, ainsi qu'avec des buses 10 comprenant un moyen d'obturation du chemin de distribution, telle que décrit ci-dessous en relation avec les figures 1. En effet, dans une telle buse 10, qui est particulièrement utile pour diminuer le 15 desséchement du liquide dans le chemin de distribution, le moyen d'obturation constitue un obstacle à la circulation de l'air dans le chemin de distribution, ledit obstacle étant difficilement franchissable par l'air comprimé dans la chambre de dosage 13. 20 A contrario, le liquide n'étant pas compressible, l'application de la pression de distribution dudit fluide permet de désactiver le moyen d'obturation de sorte à permettre sa distribution au travers de la buse 10. Dans le mode de réalisation représenté, le moyen d'obturation comprend un 25 manchon tubulaire 20 en élastomère qui est associé, par exemple en étant rapporté (figures 1) ou par surmoulage non adhérant, sur un organe rigide 21 pourvu de l'orifice de distribution 11. Le manchon 20 comprend un rebord arrière ouvert 20a qui est engagé dans 30 une rainure du corps rigide de sorte à assurer un ancrage dudit manchon sur ledit corps et éviter ainsi son éjection lors de la distribution. Le manchon 20 comprend également une découpe avant 20b qui est agencée pour s'ouvrir de 2907518 7 façon réversible sous l'effet de la pression de distribution afin de laisser passer à travers elle le liquide provenant de l'orifice 11. Selon l'invention, la surface interne du corps 3 intègre des moyens 5 d'échappement d'air qui sont agencés pour, dans une partie de la course de compression, rompre le contact frottant du piston 12 sur ladite surface de sorte à permettre une fuite d'air depuis la chambre de dosage 13 vers l'extérieur du corps 3. Ainsi, l'air comprimé lors de la phase d'amorçage n'est pas évacué par le chemin de distribution qui peut présenter une perte de charge trop 10 importante, mais directement à l'extérieur de la pompe. Il en résulte, une augmentation de la force d'aspiration du liquide lors de la remontée du gicleur 3, et donc une optimisation de la phase d'amorçage. Selon la réalisation représentée, les moyens d'échappement d'air sont disposés 15 au niveau de la jonction entre les courses de compression et de distribution, plus précisément dans la partie de la surface interne qui est disposée juste au dessus de la butée 19 (voir zone cerclée référencée C sur la figure lb). On décrit ci-dessous trois réalisations des moyens d'échappement d'air 20 envisageables avec un piston 12 comprenant une lèvre d'étanchéité inférieure 12a qui est en contact frottant sur la surface interne du corps 3. La lèvre 12a est annulaire et s'étend en direction de la chambre de dosage 13 en s'écartant de l'axe 22 de translation du gicleur 3. Par ailleurs, l'appui du piston 12 sur la butée 19 est réalisé par l'intermédiaire de ladite lèvre inférieure. 25 Le piston 12 comprend en outre une lèvre d'étanchéité supérieure 12b qui est en contact frottant sur la surface interne du corps 3, ladite lèvre supérieure s'étendant à l'opposé de la lèvre inférieure 12a par rapport à la direction de translation du gicleur 3. Les moyens d'échappement d'air décrits sont agencés pour permettre un décollement de la lèvre inférieure 12a lors de son passage sur lesdits moyens. En particulier, la lèvre d'étanchéité 12a est réalisée en matériau élastique semi 30 2907518 8 rigide de sorte à limiter sa capacité à épouser la forme des moyens d'échappement d'air, créant ainsi une fuite d'air ponctuelle par perte d'étanchéité. 5 Toutefois, la dimension des moyens d'échappement d'air est suffisamment petite pour empêcher sensiblement le passage du liquide lors du décollement, de sorte à ne pas dégrader les performances de distribution du liquide. En tout état de cause, la présence de la lèvre supérieure 12b limite les éventuelles fuites de liquide au delà du piston 12. 10 Selon la réalisation des figures 1, les moyens d'échappement d'air sont formés d'une zone 23 de plus grand diamètre que le diamètre nominal du tronçon 3a. En effet, lors du passage de la lèvre inférieure 12a sur la jonction avec la zone 23 de plus grand diamètre (figure 1c), l'étanchéité entre ladite lèvre et le corps 3 15 est rompue. Dans la réalisation représentée, la zone 23 s'étend jusqu'à la butée 19 sur une hauteur telle que l'étanchéité est retrouvée lors de l'appui de ladite lèvre inférieure sur ladite butée. Selon les réalisations des figures 2 et 3, les moyens d'échappement d'air sont 20 formés d'un bossage 24, toutefois plus d'un bossage pourrait également être envisagé, notamment plusieurs bossages répartis sur la circonférence du corps 3. Selon la réalisation des figures 3, le bossage comprend un canal traversant 25 25 dont la dimension est agencée pour que ledit canal ne soit pas obturé lors du passage de la lèvre 12a sur lui. En particulier, le canal traversant 25 s'étend selon l'axe de translation 22 du gicleur 6. REVENDICATIONS 1. Pompe destinée à être montée sur un flacon de sorte à permettre la 5 distribution d'un liquide contenu dans ledit flacon, ladite pompe comprenant : un corps (3) de pompe destiné à être solidarisé au flacon en pouvant être mis en communication avec le liquide ; - un gicleur (6) solidaire d'un bouton poussoir (7) pour être actionné en translation dans ledit corps, ledit gicleur comprenant un chemin de ~o distribution comprenant au moins un orifice amont (8) et un canal (9) dont l'extrémité aval est en communication avec une buse de distribution (10) ; un moyen de rappel élastique (17) de la translation dudit gicleur dans ledit corps ; 15 - un piston (12) monté en contact frottant contre la surface interne dudit corps de sorte à délimiter une chambre de dosage (13) qui est destinée à être en communication avec le liquide par l'intermédiaire d'un clapet (14), ledit piston étant déplacé en translation par le gicleur (6) sur une course de compression de la chambre de dosage (13), ledit piston étant 20 agencé pour obturer les orifices amont (8) sur la course de compression et, sur une course de distribution dudit gicleur, pour permettre la mise en communication des orifices amont (8) avec la chambre de dosage (13) ; ladite pompe étant caractérisée en ce que la surface interne du corps (3) intègre des moyens d'échappement d'air qui sont agencés pour, dans une 25 partie de la course de compression, rompre le contact frottant du piston (12) sur ladite surface de sorte à permettre une fuite d'air depuis la chambre de dosage (13) vers l'extérieur du corps (3). 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens 30 d'échappement d'air sont disposés au niveau de la jonction entre les courses de compression et de distribution. 30 2907518 10 3. Pompe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le piston (12) comprend une lèvre d'étanchéité inférieure (12a) qui est en contact frottant sur la surface interne du corps (3). 4. Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que la lèvre inférieure (12a) s'étend en direction de la chambre de dosage (13) en s'écartant de l'axe (22) de translation du gicleur (6). 5. Pompe selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le piston (12) comprend une lèvre d'étanchéité supérieure (12b) qui est en contact frottant sur la surface interne du corps (3), ladite lèvre supérieure s'étendant à l'opposé de la lèvre inférieure (12a) par rapport à la direction de translation du gicleur (6). 6. Pompe selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les moyens d'échappement d'air sont agencés pour permettre un décollement de la lèvre inférieure (12a) lors de son passage sur lesdits moyens. 7. Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'échappement d'air sont formés d'une zone (23) de plus grand diamètre. 8. Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'échappement d'air sont formés d'au moins un bossage (24). 9. Pompe selon la revendication 8, caractérisée en ce que le bossage (24) 25 comprend un canal traversant (25) dont la dimension est agencée pour que ledit canal ne soit pas obturé lors du passage de la lèvre inférieure (12a) sur lui. 10. Pompe selon la revendication 9, caractérisée en ce que le canal (25) s'étend selon l'axe (22) de translation du gicleur. 11. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la buse (10) est pourvue d'un moyen d'obturation du chemin de 2907518 11 distribution, ledit moyen étant désactivable par application de la pression de distribution du liquide. 12. Pompe selon la revendication 11, caractérisée en ce que le moyen 5 d'obturation comprend un manchon élastomère (20) qui est associée à un organe rigide (21) pourvue d'un orifice de distribution (11), ledit manchon étant agencé pour obturer de façon réversible ledit orifice. 13. Pompe selon la revendication 12, caractérisée en ce que le manchon (20) 10 comprend un rebord arrière (20a) qui est engagé dans une rainure du corps rigide (21), et une découpe avant (20b) qui est agencée pour s'ouvrir de façon réversible sous l'effet de la pression de distribution afin de laisser passer le liquide au travers d'elle. 15