Brevet FR2990931A1 — publié le 20131129

L'invention concerne un système de distribution d'un produit fluide comprenant une pompe de prélèvement dudit produit, ainsi qu'un flacon de distribution comprenant un tel système qui est monté sur un réservoir dans lequel ledit produit est conditionné sans pression préalable. Dans des applications particulières, le système de distribution est destiné à équiper des flacons contenant un produit, notamment liquide, utilisé en parfumerie, en cosmétique ou pour des traitements pharmaceutiques. En particulier, le système de distribution est agencé pour distribuer le produit sous la forme d'un aérosol, c'est-à-dire d'un ensemble de gouttelettes de produit en suspension dans l'air. Pour ce faire, on connaît l'utilisation d'une valve en relation avec un flacon dans lequel le produit est conditionné sous pression avec un gaz comprimé ou liquéfié. En particulier, l'ouverture de la valve par appui manuel sur elle permet au gaz de propulser et d'accompagner le produit vers l'extérieur, de manière continue tant que l'utilisateur actionne ladite valve, ou de manière dosée si la valve est doseuse, par exemple pour les produits pharmaceutiques. La propulsion du produit au moyen du gaz permet d'obtenir un aérosol de bonne qualité, notamment relativement à la taille et à la vitesse des gouttelettes projetées. Toutefois, pour des raisons environnementales et de sécurité, les flacons à pression préalable tendent à disparaître. On connaît également l'utilisation d'une pompe en relation avec un flacon dans lequel le produit est conditionné sans pression préalable, ladite pompe comprenant un tube d'amenée du produit sur lequel est monté un bouton poussoir d'actionnement sur une course de distribution / aspiration du produit. En particulier, l'actionnement du bouton poussoir induit la mise sous pression du produit dans la pompe en vue de sa projection vers l'extérieur. Pour former un aérosol, le produit est projeté dans une zone de pulvérisation dans laquelle le flot de produit se fractionne en gouttelettes. En particulier, le bouton poussoir peut être équipé d'une chambre tourbillonnaire destinée à faire tourner très rapidement le produit sous pression et donc à lui donner de la vitesse et les effets de la force centrifuge. La chambre tourbillonnaire est prolongée en son centre par un orifice de distribution par lequel le produit est pulvérisé à l'extérieur avec une forte vitesse afin de se fractionner en gouttelettes et former l'aérosol. Toutefois, contrairement aux réalisations avec valve, le produit n'est pas propulsé et accompagné à l'extérieur par un gaz. Il en résulte que la qualité de l'aérosol est moins bonne. En particulier, bien que certaines pompes et chambres tourbillonnaires parviennent à produire un aérosol constitué de manière homogène de fines gouttelettes sensiblement toutes de même dimension, l'aérosol est statique, il n'a pas la vitesse, l'élan, la forme allongée que procure un gaz propulseur, et beaucoup de gouttelettes se perdent ou s'évaporent sans atteindre leur cible. Ceci est d'autant plus vrai lorsque le liquide est visqueux. De plus, le gaz propulseur, par sa pression et sa vitesse (de l'ordre de 80 m/s) évite le colmatage de l'orifice de distribution par les liquides filmogènes tels que les laques à cheveux, alors que ce colmatage se produit avec les pompes et flacons sans pression préalable. Enfin, les gaz propulseurs produisent un aérosol dans un souffle, doux, léger, vaporeux car constitué de fines gouttelettes, alors que les aérosols des pompes sont souvent mouillants, les gouttelettes devant être grosses pour garder leur élan. L'invention vise à perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un système permettant, à partir d'un produit conditionné sans pression préalable, la distribution d'un aérosol formé de gouttelettes fines et dont la vitesse est importante. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un système de distribution d'un produit fluide comprenant une pompe de prélèvement dudit produit qui présente un tube d'amenée du produit sous pression sur lequel est monté un bouton poussoir d'actionnement de ladite pompe en translation par rapport à un manchon sur une course de distribution / aspiration du produit, ledit bouton poussoir comprenant un chemin de distribution du produit dont l'extrémité amont est en communication avec le tube d'amenée et dont l'extrémité aval débouche dans une zone de pulvérisation dudit produit, ledit système comprenant un piston déplacé en translation par ledit bouton poussoir, ledit piston étant disposé dans le manchon pour définir une chambre d'air dont le volume diminue - respectivement augmente - sur la course de distribution respectivement d'aspiration - du produit, ledit système présentant un chemin d'alimentation en air dont l'extrémité amont est en communication avec la chambre d'air par l'intermédiaire d'un clapet d'ouverture de ladite communication sur la course de distribution et dont l'extrémité aval débouche directement dans la zone de pulvérisation. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un flacon de distribution d'un produit fluide comprenant un réservoir dans lequel ledit produit est conditionné sans pression préalable, ledit flacon comprenant un tel système de distribution qui est monté sur le réservoir de sorte à permettre la distribution dudit produit par actionnement du bouton poussoir. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - les figures 1 à 3 sont des vues partielles en coupe longitudinale d'un système de distribution selon l'invention qui est monté sur le col d'un flacon, dans lesquelles le bouton poussoir est respectivement dans une position au repos (figure 1), sur la course de distribution (figure 2) et sur la course d'aspiration (figure 3), les figures 1 a à 3a sont des vues agrandies de respectivement les figures 1 à 3 ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 montrant une variante de réalisation du système de distribution. En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un flacon de distribution d'un produit fluide, notamment liquide, ledit produit pouvant être de toute nature, par exemple utilisé en parfumerie, en cosmétique ou pour des traitements pharmaceutiques. Le flacon comprend un réservoir 1 surmonté par un col 2 sur lequel un système de distribution est monté. Le produit est conditionné dans le réservoir 1 sans pression préalable, notamment en l'absence de gaz comprimé ou liquéfié, le système de distribution comprenant une pompe de prélèvement du produit conditionné en vue de sa distribution sous pression. Pour ce faire, la pompe comprend un tube 3 d'amenée du produit sous pression sur lequel est monté un bouton poussoir 4 d'actionnement manuel de ladite pompe en translation par rapport à un manchon 5 sur une course de distribution / aspiration du produit. En particulier, le bouton poussoir 4 comprend un corps présentant une jupe annulaire 6 et une zone supérieure 7 permettant à l'utilisateur d'exercer un appui digital sur ledit bouton poussoir afin de pouvoir le déplacer axialement. La pompe comprend un corps 8 dans lequel le tube d'amenée 3 est monté en translation, ledit corps délimitant une chambre de produit 9 qui est équipée d'un clapet bas d'admission du produit sur la course d'aspiration et d'un clapet haut d'échappement du produit par le tube d'amenée 3 sur la course de distribution. Dans le mode de réalisation représenté, le corps 8 comprend un embout inférieur 10 dans lequel est monté un tube plongeur 11 immergé dans le produit conditionné, ledit embout étant équipé d'un siège sur lequel une bille 12 est disposée pour former le clapet bas d'admission. En outre, la pompe comprend une tige 13 montée dans le tube d'amenée 3, ladite tige présentant une portée supérieure 14 formant le clapet haut d'échappement à l'intérieur de la partie supérieure dudit tube. Le tube d'amenée 3 est monté en coulissement étanche dans la chambre de produit 9 par l'intermédiaire d'un ressort 15 qui est disposé à l'intérieur dudit tube, la tige 13 étant disposée à l'intérieur dudit ressort. En particulier, le ressort 15 est comprimé entre la partie supérieure du tube d'amenée 3 et une douille inférieure 16 disposée dans la chambre de produit 9, ladite douille présentant une tubulure 17 dans laquelle la partie inférieure de la tige 13 est montée en interférence. Ainsi, par actionnement du bouton poussoir 4 sur la course de distribution, le volume de la chambre de produit 9 diminue en mettant le produit sous pression, ladite pression induisant l'ouverture du clapet haut 14 par déplacement relatif de la tige 13 par rapport au tube d'amenée 3 (figures 2). Sur la course d'aspiration, le retour du tube d'amenée 3 sous l'effet du ressort 15 provoque la fermeture du clapet haut 14 et la dépression dans la chambre de produit 9 induit l'ouverture du clapet bas 12 pour permettre l'aspiration du produit conditionné (figures 3). Le bouton poussoir 4 comprend un chemin de distribution du produit dont l'extrémité amont est en communication avec le tube d'amenée 3 et dont l'extrémité aval débouche dans une zone de pulvérisation 18 dudit produit. En particulier, dans la zone de pulvérisation 18, le produit est projeté vers l'extérieur pour se fractionner en gouttelettes formant un aérosol. Dans le mode de réalisation représenté, la zone de pulvérisation 18 comprend une chambre tourbillonnaire 19 pour le produit qui présente un orifice de distribution 20, ladite chambre étant agencée pour faire tourner très rapidement le produit sous pression avant sa pulvérisation au travers de l'orifice de distribution 20. En variante, l'aérosol peut être formé par impaction du produit, notamment sous la forme de jets convergents ou d'une nappe convergente par exemple délivrée par une chambre tourbillonnaire 19 et/ou un orifice de distribution 20 conique, la zone de pulvérisation 18 correspondant alors à la zone d'impaction. Le bouton poussoir 4 comprend une enclume 21 autour de laquelle une buse 22 de pulvérisation est montée de sorte à former la chambre tourbillonnaire 19 à l'interface entre une paroi extérieure de ladite enclume et une paroi intérieure de ladite buse. En particulier, une empreinte en creux peut être formée sur au moins une des parois de sorte à être fermée par l'autre paroi en délimitant la chambre tourbillonnaire 19. Dans le mode de réalisation représenté, les parois s'étendent axialement pour une distribution latérale du produit, mais une distribution axiale peut également être envisagée. Le bouton poussoir 4 comprend un puits central 23 en communication avec le tube d'amenée 3, ledit puits débouchant dans un canal radial 24 formé autour de l'enclume 21 pour alimenter en produit l'interface entre la buse 22 et ladite enclume, ladite interface comprenant au moins un conduit d'alimentation en produit de la chambre tourbillonnaire 19. Le système de distribution comprend un piston 25 déplacé en translation par le bouton poussoir 4, ledit piston étant disposé dans le manchon 5 pour définir une chambre d'air 26 dont le volume diminue - respectivement augmente - sur la course de distribution - respectivement d'aspiration - du produit. Dans le mode de réalisation représenté, le corps 8 de la pompe intègre le manchon 5 qui est disposé au-dessus de la chambre de produit 9. En particulier, le tube d'amenée 3 est disposé dans la chambre d'air 26 qui présente un diamètre supérieur à celui de la chambre de produit 9. Par ailleurs, le manchon 5 comprend des moyens de montage du système de distribution sur le réservoir 1. Dans le mode de réalisation représenté, l'extrémité supérieure du manchon 5 comprend une collerette 27 disposée contre le buvant du col 2 en interposant un joint torique 28, ladite collerette étant plaquée sur ledit buvant au moyen d'un capot 29 qui est vissé autour dudit col, ledit capot présentant une ouverture centrale dans laquelle le bouton poussoir 4 est disposé. Le système de distribution présente un chemin d'alimentation en air dont l'extrémité amont est en communication avec la chambre d'air 26 par l'intermédiaire d'un clapet d'ouverture de ladite communication sur la course de distribution et dont l'extrémité aval débouche directement dans la zone de pulvérisation 18. Ainsi, de l'air est soufflé directement dans la zone de pulvérisation 18 de sorte que la qualité de l'aérosol produit se rapproche de celle obtenue avec un gaz propulseur, et ce sans nécessiter la mise sous pression du produit dans le réservoir 1 puisque la pression d'air est obtenue par l'actionnement du bouton poussoir 4. En particulier, la qualité de l'aérosol est optimale lorsque le débit d'air distribué est supérieur à celui de produit, notamment en prévoyant que le rapport entre le volume de la chambre de produit 9 et le volume de la chambre d'air 26 soit compris entre 1/5 et 1/15. En relation avec la figure 4, le clapet haut est équipé d'un moyen de précontrainte qui est agencé pour imposer un effort seuil pour l'ouverture dudit clapet sur la course de distribution. Ainsi, la pompe ne peut distribuer du produit qu'avec une pression d'air qui est suffisante pour procurer un effet de soufflage satisfaisant dans la zone de pulvérisation 18. Dans le mode de réalisation représenté, le piston 25 comprend un disque 30 qui présente une portée annulaire 31 de montage sur l'extrémité supérieure du tube d'amenée 3, ledit disque étant surmonté par une cheminée 32 dans laquelle le puits 23 du bouton poussoir 4 est monté sur le piston 25. Par ailleurs, la périphérie du disque 30 est équipée de lèvres d'étanchéité 33 qui sont en contact frottant à l'intérieur du manchon 5 pour délimiter la chambre d'air 26. Sur la figure 4, le moyen de précontrainte comprend un ressort 34 qui est interposé entre la portée supérieure 14 de la tige 13 et une portée 35 du piston 25 qui s'étend intérieurement dans la cheminée 32, ledit ressort exerçant un effort de fermeture du clapet haut d'échappement à l'intérieur de la partie supérieure du tube d'amenée 3. Le chemin d'alimentation en air est formé à l'intérieur du bouton poussoir 4, notamment en présentant une portion axiale 36 délimitée entre la jupe 6 et la cheminée 32. En outre, le montage entre le bouton poussoir 4 et le piston 25 présente au moins un passage 37 pour le chemin d'alimentation en air, ledit passage étant formé autour de la portée de montage 31 et de la base de la cheminée 32. En partie aval, le chemin d'alimentation en air débouche dans la chambre tourbillonnaire 19 pour permettre une distribution conjointe du produit et de l'air par le même orifice 20. Ainsi, outre la rotation du produit, l'aérosol est formé en soufflant sur le produit au travers de l'orifice de distribution 20. De façon avantageuse, le chemin d'alimentation en air comprend un conduit 38 qui est coaxial à l'orifice de distribution 20. Ainsi, par injection d'air dans la partie centrale de la zone de pulvérisation 18 au travers de l'orifice 20, il est possible de former un aérosol formé de gouttelettes fines, ledit aérosol étant en outre plus aérien puisqu'il est soufflé en son centre à distance du corps du bouton poussoir 4. Dans le mode de réalisation représenté, le conduit 38 s'étend à l'intérieur de l'enclume 21 pour déboucher dans la paroi extérieure de ladite enclume. En outre, un passage axial 39 est formé à la base de l'enclume 21 pour mettre en communication le conduit 38 avec la portion axiale 36. Le disque 30 du piston 25 est traversé par au moins un orifice amont 40 du chemin d'alimentation en air, le clapet étant apte à ouvrir - respectivement fermer - ledit orifice sur la course de distribution - respectivement d'aspiration. Dans le mode de réalisation représenté, les passages 37 présentent les orifices amont 40, le clapet comprenant une lèvre interne 41 qui est disposée entre lesdits orifices et une portée supérieure 42 formée autour du tube d'amenée 3. Ainsi, sur la course de distribution, la pression d'air dans la chambre 26 induit un décollement de la lèvre interne 41 pour mettre en communication ladite chambre avec le chemin d'alimentation et, sur la course d'aspiration, la dépression dans ladite chambre plaque de façon étanche ladite lèvre sur la portée supérieure 42. Le disque 30 du piston 25 est également traversé par au moins un orifice 43 de reprise d'air dans la chambre d'air 26, un clapet étant apte à ouvrir respectivement fermer - ledit orifice sur la course d'aspiration - respectivement de distribution. En particulier, les orifices 43 de reprise d'air sont en communication avec l'extérieur de la pompe pour permettre le remplissage de la chambre d'air 26 entre deux distributions. Dans le mode de réalisation représenté, la portée de montage 31 est entourée par une collerette 44 autour de laquelle les orifices 43 de reprise d'air sont formés axialement. Dans le mode de réalisation représenté, un anneau axial 45 est monté à l'intérieur de la collerette 44, ledit anneau portant de chaque côté une lèvre d'étanchéité respectivement interne 41 formant clapet pour le chemin d'alimentation en air et externe 46 formant le clapet pour le chemin de reprise d'air. La lèvre externe 46 est disposée en appui sur une portée inférieure du disque en recouvrant les orifices 43 de reprise d'air. Ainsi, sur la course d'aspiration, la dépression d'air dans la chambre 26 induit un décollement de la lèvre externe 46 pour mettre en communication ladite chambre avec l'extérieur et, sur la course de distribution, la pression dans ladite chambre plaque de 30 façon étanche ladite lèvre sur la portée inférieure du disque 30. REVENDICATIONS1. Système de distribution d'un produit fluide comprenant une pompe de prélèvement dudit produit qui présente un tube (3) d'amenée du produit sous pression sur lequel est monté un bouton poussoir (4) d'actionnement de ladite pompe en translation par rapport à un manchon (5) sur une course de distribution / aspiration du produit, ledit bouton poussoir comprenant un chemin de distribution du produit dont l'extrémité amont est en communication avec le tube d'amenée (3) et dont l'extrémité aval débouche dans une zone de pulvérisation (18) dudit produit, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comprend un piston (25) déplacé en translation par ledit bouton poussoir, ledit piston étant disposé dans le manchon (5) pour définir une chambre d'air (26) dont le volume diminue - respectivement augmente - sur la course de distribution - respectivement d'aspiration - du produit, ledit système présentant un chemin d'alimentation en air dont l'extrémité amont est en communication avec la chambre d'air (26) par l'intermédiaire d'un clapet (41) d'ouverture de ladite communication sur la course de distribution et dont l'extrémité aval débouche directement dans la zone de pulvérisation (18). 2. Système de distribution selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (25) est monté sur le tube d'amenée (3), le bouton poussoir (4) étant monté sur ledit piston. 3. Système de distribution selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le chemin d'alimentation en air est formé à l'intérieur du bouton poussoir (4). 4. Système de distribution selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le montage entre le bouton poussoir (4) et le piston (25) présente au moins un passage (37) pour le chemin d'alimentation en air. 5. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le piston (25) est traversé par au moins un orifice amont 2 99093 1 11 (40) du chemin d'alimentation en air, le clapet (41) étant apte à ouvrir respectivement fermer - ledit orifice sur la course de distribution respectivement d'aspiration. 5 6. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston (25) est traversé par au moins un orifice (43) de reprise d'air dans la chambre d'air (26), un clapet (46) étant apte à ouvrir respectivement fermer - ledit orifice sur la course d'aspiration - respectivement de distribution. 10 7. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pompe comprend un corps (8) dans lequel le tube d'amenée (3) est monté en translation, ledit corps intégrant le manchon (5) dans lequel la chambre d'air (26) est formée. 15 8. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pompe comprend une chambre de produit (9) qui est équipée d'un clapet bas (12) d'admission du produit sur la course d'aspiration et d'un clapet haut (14) d'échappement du produit par le tube d'amenée (3) sur la 20 course de distribution. 9. Système de distribution selon la revendication 8, caractérisé en ce que le clapet haut (14) est équipé d'un moyen de précontrainte (34) qui est agencé pour imposer un effort seuil pour l'ouverture dudit clapet sur la course de 25 distribution. 10. Système de distribution selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le rapport entre le volume de la chambre de produit (9) et le volume de la chambre d'air (26) est compris entre 1/5 et 1/15. 30 11. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la zone de pulvérisation (18) comprend une chambre tourbillonnaire (19) pour le produit qui présente un orifice de distribution (20), lechemin d'alimentation en air débouchant dans ladite chambre tourbillonnaire pour permettre une distribution conjointe dudit produit et de l'air. 12. Système de distribution selon la revendication 11, caractérisé en ce que le chemin d'alimentation en air comprend un conduit (38) qui est coaxial à l'orifice de distribution (20). 13. Système de distribution selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le bouton poussoir (4) comprend une enclume (21) autour de laquelle une buse (22) de pulvérisation est montée de sorte à former la chambre tourbillonnaire (19) à l'interface entre une paroi extérieure de ladite enclume et une paroi intérieure de ladite buse. 14. Système de distribution selon la revendication 12 et 13, caractérisé en ce que le conduit (38) d'alimentation en air s'étend à l'intérieur de l'enclume (21). 15. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le manchon (5) comprend des moyens de montage dudit système sur un réservoir (1) contenant le produit à distribuer. 16. Flacon de distribution d'un produit fluide comprenant un réservoir (1) dans lequel ledit produit est conditionné sans pression préalable, ledit flacon comprenant un système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 qui est monté sur le réservoir (1) de sorte à permettre la distribution dudit produit par actionnement du bouton poussoir (4).