Brevet FR2976981A1 — publié le 20121228

SYSTEME DE FERMETURE D'UN DISPOSITIF DE DISTRIBUTION A BASSE PRESSION D'UN PRODUIT LIQUIDE A PATEUX La présente invention concerne un dispositif de distribution muni d'un système de fermeture d'extrémité, pour des produits liquides à pâteux qui ne contiennent pas de conservateurs, composé d'une pompe et d'un bouton poussoir muni d'une fermeture d'extrémité. Il est connu de distribuer ce type de produits au moyen de pompes fonctionnant par haute pression, notamment dans le domaine de la pharmacie, par exemple dans le cas des sprays nasals sans conservateurs. Ces pompes ont des pressions de fonctionnement allant de 3 à 7 bars. Ceci a pour inconvénient de distribuer des petites doses (inférieures à 0.5 ml) du fait des faibles sections des chambres de dosage nécessaires pour générer les hautes pressions. Mais certains produits et certaines utilisations nécessitent un dosage plus important. C'est pourquoi dans ces cas là, on recourt à des pompes fonctionnant par basse pression, c'est à dire inférieure à 2 bars. Néanmoins ce type de pompe présente l'inconvénient de nécessiter de faibles forces de fermeture d'extrémité qui entraînent l'utilisation de clapets de fermeture de grandes dimensions et d'organes de rappel de clapets adaptés aux basses pressions, les rendant plus sensibles aux différences de pression atmosphérique externe. Ceci peut provoquer une ouverture intempestive des clapets, provoquant la distribution accidentelle du produit et/ou la rétro-contamination bactérienne accidentelle du produit car le produit n'est pas protégé par des conservateurs anti-bactériens. Ce dernier type de pompe est destiné à être mis en place à l'extrémité ouverte d'un contenant rigide ou souple renfermant le produit à distribuer selon une quantité prédéterminée. Ladite pompe comprend, d'une manière générale : - un élément de base rapporté sur le contenant, - un soufflet élastiquement déformable définissant une chambre de dosage disposé en liaison avec - un bouton poussoir monté télescopiquement sur l'élément de base, comprenant - un système de fermeture d'extrémité, assurant le fonctionnement de ladite pompe et constitué par : - un clapet bas anti-retour en liaison avec l'élément de base, permettant le passage du produit vers - une chambre de dosage, composée par le soufflet élastiquement déformable et à volume variable, communiquant avec - un clapet haut anti-retour constitué consécutivement par : un obturateur du conduit du bec assurant la fermeture d'extrémité ; une membrane élastiquement déformable susceptible d'être sollicitée en déformation par le produit lors de l'actionnement de la pompe permettant d'ouvrir l'obturateur; un organe de rappel auxiliaire adapté aux basses pressions sollicitant la fermeture de l'obturateur et une cuve hermétique. Selon l'invention, de manière à remédier aux inconvénients cités initialement, dans les dispositifs de ce type, la membrane élastiquement déformable constituant le clapet haut est associée à une cuve qu'elle ferme hermétiquement, et à l'intérieur de laquelle est disposé axialement l'organe de rappel auxiliaire, en liaison permanente avec la membrane et comprenant deux étages déformables élastiquement selon des caractéristiques différentes, le premier étage entretenant une force de rappel permanente de valeur prédéterminée contre ladite membrane, et par conséquent sur l'obturateur du conduit du bec, le second étage étant interposé entre le premier étage et le fond de la cuve, et entretenant une force de rappel supérieure à celle du premier étage, n'agissant que lorsque la membrane est sollicitée, ou inversement. 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 : L'ensemble des figures sont des vues en coupe axiale d'une pompe de distribution selon l'invention, disposée sur un contenant d'un produit à distribuer et la montrant selon : la figure 1 : avant une première utilisation ; la figure 2 : dans une première phase de l'amorçage de la pompe, c'est-à-dire en poussée F1 sur le bouton poussoir vers le bas, qui entraine une diminution du volume de la chambre de dosage par compression du soufflet et une ouverture du clapet haut par augmentation de la pression d'air sur la membrane entrainant elle-même la compression de l'organe de rappel auxiliaire ; la figure 3 : dans une seconde phase de l'amorçage de la pompe, c'est-à-dire à l'état de position basse du bouton poussoir, où le clapet haut se referme par diminution d'une part de la pression d'air sur la membrane et d'autre part de la force exercée par l'organe de rappel auxiliaire ; la figure 4 : dans une troisième phase de l'amorçage de la pompe, c'est-à-dire en remontée F2 du bouton poussoir sous l'action de la force de rappel élastique du soufflet, ayant pour effet d'augmenter le volume de la chambre de dosage, créant une dépression dans cette même chambre, et ouvrant le clapet bas, permettant au produit de remonter dans la chambre de dosage, constituée par le soufflet ; cette même dépression a pour effet de renforcer la fermeture du clapet haut par action sur sa membrane élastiquement déformable ; la figure 5 : dans une quatrième phase de l'amorçage de la pompe, c'est-à-dire en cours de la première distribution du produit, en repoussant une nouvelle fois, selon F3, le bouton poussoir vers le bas qui entraine une diminution du volume de la chambre de dosage par compression du soufflet et une ouverture du clapet haut par augmentation de la pression du produit à distribuer sur la membrane entrainant elle-même la compression de l'organe de rappel auxiliaire et la sortie du produit par le bec de distribution ; la figure 6 : dans une cinquième et dernière phase de l'amorçage, c'est-à-dire à l'état de position basse du bouton poussoir, où le clapet haut se referme par diminution d'une part de la pression du produit à distribuer sur la membrane et d'autre part de la force exercée par l'organe de rappel auxiliaire. Après cette dernière phase et la remontée du bouton poussoir selon F5 comme décrit à la figure 4, le dispositif est en attente d'une nouvelle distribution de produit par appui sur le bouton poussoir vers le bas selon F4, et sa remontée ensuite selon F5. Le dispositif 1 globalement désigné sur les figures est destiné à la distribution d'un produit liquide à pâteux 2, par l'intermédiaire d'une pompe de dosage 5 muni d'un système de fermeture d'extrémité 32 mis en place à l'extrémité ouverte 3 d'un contenant rigide ou souple 4 renfermant le produit 2 à distribuer, selon une quantité prédéterminée. La pompe manuelle de dosage 5 à basse pression comprend : - un élément de base 6 rapporté sur le contenant 4, - un soufflet 9 élastiquement déformable définissant une chambre de dosage 10 disposé en liaison avec - un bouton poussoir 7 monté télescopiquement sur l'élément de base 6, comprenant - un système de fermeture d'extrémité 32, assurant le fonctionnement de ladite pompe et constitué par : - un clapet bas anti-retour 11 en liaison avec l'élément de base 6, permettant le passage du produit 2 vers - une chambre de dosage 10, composée par le soufflet 9 élastiquement déformable et à volume variable, communiquant avec - un clapet haut anti-retour 14 constitué consécutivement par : un obturateur 16 du conduit 13 du bec 8 assurant la fermeture d'extrémité 32 ; une membrane 15 élastiquement déformable susceptible d'être sollicitée en déformation par le produit 2 lors de l'actionnement de la pompe 5 permettant d'ouvrir l'obturateur 16 ; un organe de rappel auxiliaire 17 adapté aux basses pressions sollicitant la fermeture de l'obturateur 16 et une cuve hermétique 18. Selon l'invention, la membrane élastiquement déformable 15 constituant le clapet haut 14 est associée à une cuve 18 qu'elle ferme hermétiquement, et à l'intérieur de laquelle est disposé axialement l'organe de rappel auxiliaire 17. Celui-ci est en liaison permanente avec la membrane 15 et comprend deux étages 19,20 déformables élastiquement selon des caractéristiques différentes. Le premier étage 19 entretient une force de rappel permanente de valeur prédéterminée contre ladite membrane 15, et par conséquent sur l'obturateur 16 du conduit 13 du bec 8. Le second étage 20 est interposé entre le premier étage 19 et le fond 21 de la cuve 18, et entretient une force de rappel supérieure à celle du premier étage 19, n'agissant que lorsque la membrane 15 est sollicitée, ou inversement. Les premier et second étages 19,20 pourraient être de caractéristiques différentes, mais de géométries identiques ; mais selon le présent exemple de réalisation, ils sont de caractéristiques différentes et de géométries différentes. C'est ainsi que les premier et second étages 19,20 formant l'organe de rappel auxiliaire 17 sont issus d'un noyau central 22, le premier étage 19 s'étendant radialement autour de celui-ci en présentant d'abord une zone périphérique interne 23 d'articulation élastique, proche du noyau 22, se prolongeant par une zone périphérique 24 externe venant en appui sur la paroi interne 25 de la cuve 18, le second étage 20 s'étendant axialement à partir du même noyau central 22, en formant une cloche dont la zone périphérique interne 26 proche du noyau 22 constitue une articulation élastique se prolongeant par une zone périphérique externe 27, en appui sur le fond 21 de la cuve 18 et susceptible de prendre appui également sur la paroi interne 28 de celle-ci lorsque la membrane 13 est sollicitée. D'une part, la cuve 18 étant fermée hermétiquement, il est établi que, lorsque le dispositif est au repos, la pression P2 de la cuve 18 est équivalente à la pression de l'air ambiant au moment de l'assemblage initial du dispositif 1, c'est-à-dire équivalente à la pression atmosphérique. D'autre part, le contenant 4 ayant nécessairement un volume variable de par sa fonction sans reprise d'air et que le clapet bas 11 ne peut être parfaitement étanche, il est établi que la pression P3 de la chambre de dosage 12 suit l'évolution de la pression de l'environnement P1. De ce fait, lorsque le bouton poussoir 7 remonte ou lorsque le dispositif 1 est placé dans un environnement à faible pression P1 (P1 inférieure à la pression atmosphérique), par exemple lors d'un trajet en avion, la pression P3 de la chambre de dosage diminue et devient inférieure à la pression atmosphérique initiale, et donc à P2 qui reste invariable et donc équivalente à la pression atmosphérique car maintenue hermétiquement dans la cuve 18. P1 La différence de pression entre P3 et P2 génère un effort sur la membrane 15, renforçant ainsi l'appui sur 30 l'obturateur 16, et donc l'étanchéité.25 Selon le présent exemple de réalisation, les zones périphériques externes 24,27 des premier et second étages 19,20 de l'organe de rappel auxiliaire 17 prolongeant leurs zones périphériques internes 23,26 sont continues. Mais elles pourraient également former des bras d'articulation. L'organe de rappel auxiliaire 17 constitué des premier et second étages 19,20 est réalisé de manière monobloc par moulage d'une matière thermoplastique élastomère (TPE) ou thermoplastique vulcanisée (TPV) ou à base de silicone ou tout autre matériau offrant des caractéristiques similaires. De même, la membrane élastiquement déformable 15 et son obturateur 16 formant une partie du clapet haut 14 sont réalisés de manière monobloc par moulage d'une matière thermoplastique élastomère (TPE) ou thermoplastique vulcanisée (TPV) ou à base de silicone ou tout autre matériau offrant des caractéristiques similaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'obturateur 16 de la membrane élastiquement déformable 15 formant une partie du clapet haut 14 est renforcé par un noyau rigide interne 29 débouchant de ladite membrane 15 et en liaison mécanique avec le premier étage 19 de l'organe de rappel auxiliaire 17. Préférentiellement, la membrane élastiquement déformable 15 et son obturateur 16 formant une partie du clapet haut 14 et le noyau rigide interne 29 sont obtenus par injection bi-matière. Selon la présente construction, la membrane élastiquement déformable 15 formant une partie du clapet haut 14 est maintenue en serrage contre la cuve 18, entre un épaulement 30 du bouton poussoir 7 et une zone périphérique 31 de ladite cuve 18. La matière composant le bouton poussoir 7, la membrane élastiquement déformable 15, le soufflet élastiquement déformable 9, le clapet bas 11 et l'élément de base 6 comporte des agents antibactériens. REVENDICATIONS1. Dispositif de distribution (1) d'un produit liquide à pâteux (2) par une pompe manuelle de dosage (5) fonctionnant à basse pression et munie d'un système de fermeture d'extrémité (32), destiné à être mis en place à l'extrémité ouverte (3) d'un contenant rigide ou souple (4) renfermant le produit (2) à distribuer selon une quantité prédéterminée, ladite pompe (5) comprenant : - un élément de base (6) rapporté sur le contenant (4), - un soufflet (9) élastiquement déformable définissant une chambre de dosage (10) disposé en liaison avec - un bouton poussoir (7) monté télescopiquement sur l'élément de base (6), comprenant - un système de fermeture d'extrémité (32), assurant le fonctionnement de ladite pompe et constitué par : - un clapet bas anti-retour (11) en liaison avec l'élément de base (6), permettant le passage du produit (2) vers - une chambre de dosage (10), composée par le soufflet (9) élastiquement déformable et à volume variable, communiquant avec - un clapet haut anti-retour (14) constitué consécutivement par : un obturateur (16) du conduit (13) du bec (8) assurant la fermeture d'extrémité (32) ; une membrane (15) élastiquement déformable susceptible d'être sollicitée endéformation par le produit (2) lors de l'actionnement de la pompe (5) permettant d'ouvrir l'obturateur 16 ; un organe de rappel auxiliaire (17) adapté aux basses pressions sollicitant la fermeture de l'obturateur (16) et une cuve hermétique (18), caractérisé en ce que la membrane élastiquement déformable (15) est associée à une cuve (18) qu'elle ferme hermétiquement, et à l'intérieur de laquelle est disposé axialement l'organe de rappel auxiliaire (17), en liaison permanente avec la membrane (15) et comprenant deux étages (19,20) déformables élastiquement selon des caractéristiques différentes, le premier étage (19) entretenant une force de rappel permanente de valeur prédéterminée contre ladite membrane (15), et par conséquent sur l'obturateur (16) du conduit (13) du bec (8), le second étage (20) étant interposé entre le premier étage (19) et le fond (21) de la cuve (18), et entretenant une force de rappel supérieure à celle du premier étage (19), n'agissant que lorsque la membrane (15) est sollicitée, ou inversement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premier et second étages (19,20) sont de caractéristiques différentes et de géométries différentes. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second étages (19,20) sont de caractéristiques différentes, mais de géométries identiques. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les premier et second étages (19,20) formant l'organe de rappel auxiliaire (17) sont issus d'un noyau central (22), le premier étage (19) s'étendant radialement autour de celui-ci en présentant d'abord une zone périphérique interne (23) d'articulation élastique, proche du noyau (22), se prolongeant par une zone périphérique (24) externe venant en appui sur la paroi interne (25) de la cuve (18), le second étage (20) s'étendant axialement à partir du même noyau central (22), en formant une cloche dont la zone périphérique interne (26) proche du noyau (22) constitue une articulation élastique se prolongeant par une zone périphérique externe (27), en appui sur le fond (21) de la cuve (18) et susceptible de prendre appui également sur la paroi interne (28) de celle-ci lorsque la membrane (15) est sollicitée. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones périphériques externes (24,27) des premier et second étages (19,20) de l'organe de rappel auxiliaire (17) prolongeant leurs zones périphériques internes (23,26) sont continues. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones périphériques externes (24,27) des premier et second étages (19,20) de l'organe de rappel auxiliaire (17) prolongeant leurs zones périphériques internes (23,26) forment des bras d'articulation. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de rappel auxiliaire (17) constitué des premier et second étages (19,20) est réalisé de manière monobloc par moulage d'une matière thermoplastique élastomère (TPE) ou thermoplastique vulcanisée (TPV). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la membrane élastiquement déformable (15) et son obturateur (16) formant une partie du clapet haut (14) sont réalisés de manière monobloc par moulage d'une matière thermoplastique élastomère (TPE) ou thermoplastique vulcanisée (TPV). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'obturateur (16) de la membrane élastiquement déformable (15) formant une partie du clapet haut (14) est renforcé par un noyau rigide interne (29) débouchant de ladite membrane (15) et en liaison mécanique avec le premier étage (19) de l'organe de rappel auxiliaire (17). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la membrane élastiquement déformable (15) et son obturateur (16) formant une partie du clapet haut (14) et le noyau rigide interne (29) sont obtenus par injection bi-matière. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la membrane élastiquement déformable (15) formant une partie du clapet haut (14) est maintenue en serrage contre la cuve (18), entre unépaulement (30) du bouton poussoir (7) et une zone périphérique (31) de ladite cuve (18). 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la matière composant le bouton poussoir (7), la membrane élastiquement déformable 15, le soufflet élastiquement déformable 9, le clapet bas 11 et l'élément de base 6 comporte des agents antibactériens.10