Brevet FR3054271A1 — publié le 20180126

Pompe avec clapet intégré [0001] La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs de distribution de produit pharmaceutique, et notamment le domaine des pompes pour ces dispositifs de distribution de produits pharmaceutiques. De tels dispositifs de distribution munis de pompes sont réalisés pour l'application de produits tels que des crèmes, des lotions ou des gels, pour des domaines pharmaceutiques variés tels que le domaine dermal, capillaire, nasal, buccal ou encore auriculaire. [0002] Dans l'état de la technique, on sait que des pompes qui délivrent des doses régulières d'un produit pharmaceutique contenu dans un réservoir sur lequel la pompe est montée. De telles pompes sont décrites dans le document EP 1 578 537 et comprennent notamment un clapet anti-retour à bille destiné à obturer ou ouvrir le passage pour la délivrance du produit. [0003] Un inconvénient de l'état de la technique est que lorsqu'un dispositif de distribution est orienté de façon prolongée, par exemple lors de son stockage, jusqu'à une position dite 'tête en bas', c'est-à-dire une position dans laquelle le réservoir se retrouve au-dessus de la pompe, la bille du clapet anti-retour est déplacée sous l'effet de la gravité, de telle sorte qu'elle n'obture plus totalement le passage pour le liquide. Dès lors, l'air contenu dans la pompe peut s'infiltrer dans le réservoir et peut à terme venir influer sur le contenu des doses délivrées, de telle sorte qu'il devient impossible d'assurer avec certitude la délivrance de la dose désirée de produit. Pour assurer une distribution à 360° du produit, les pompes sont associées avec des réservoirs dits « airless », à poche ou à piston. Ces réservoirs doivent être normalement remplis de sorte que la quantité résiduelle d'air soit minimale dans les dispositifs de distribution après assemblage de la pompe. Cette condition dépendante de la robustesse du procédé de remplissage n'est pas toujours assurée. En conséquence, certains dispositifs de distribution peuvent contenir une quantité non négligeable d'air. Avec ces dispositifs de distribution, dans la position 'tête en bas' ou dans une position ou la bille sera en position 'ouverte' sous l'effet de la gravité, la viscosité de l'air étant très faible, la bille reste en position ouverte lors de l'activation de la pompe. Dans cette situation, la pompe renvoie l'air emprisonné dans la chambre de dose de la pompe vers le réservoir et n'arrive pas à évacuer la poche d'air présente dans le réservoir vers l'extérieur du dispositif. A ce stade, aucune distribution n'est possible. De plus, lorsqu'un dispositif de distribution est utilisé dans la position 'tête en bas', ou 35 dans n'importe quelle autre position où l'effet de la gravité s'applique sur la bille du clapet, cette dernière se retrouve déjà dans la position vers laquelle l'actionnement de la pompe devrait la forcer à se déplacer. Dans ce cas, il devient tout simplement impossible 3054271 2 d'obtenir la moindre délivrance du produit. Par conséquent, de telles pompes sont inadaptées pour le traitement de certaines maladies pour lesquelles la dose de produit pharmaceutique à distribuer doit toujours être sensiblement identique d'une dose à l'autre, et ce quelle que soit l'inclinaison du 5 dispositif de distribution lors de son utilisation. [0004] Un but de l'invention est de fournir une pompe destinée à être montée sur un réservoir de produit d'un dispositif de distribution de produit pharmaceutique, qui permette d'assurer une consistance des doses distribuées par le dispositif jusqu'à la fin de vie du dispositif, et ce quelle que soit la quantité de produit dans le réservoir, la position 10 de stockage du dispositif ou l'inclinaison du dispositif lors de son utilisation. [0005] Un objet de l'invention est une pompe pour produit pharmaceutique, comprenant : - un canal d'admission de produit muni d'un siège de joint, - un clapet retenu dans le canal d'admission, apte à prendre une configuration 15 d'obturation qui empêche l'écoulement du produit et une configuration de libération qui autorise l'écoulement du produit, le clapet comprenant un joint apte à s'appliquer contre le siège de joint pour fermer le canal d'admission de manière étanche au produit pharmaceutique en configuration d'obturation, caractérisée en ce que le clapet comprend un ressort élastique et en ce que le canal d'admission comporte une portée d'appui pour 20 le ressort élastique, le ressort élastique étant dimensionné pour comprimer le joint contre le siège de joint, lorsque ledit clapet est retenu dans le canal d'admission. [0006] Dans la présente description, on entend par un joint, tout élément qui, une fois appliqué contre le siège de joint, ferme l'accès au produit du canal d'admission de manière étanche, ce qui empêche l'écoulement du produit lorsqu'un tel écoulement de 25 produit n'est pas souhaité. Par ailleurs, on entend par ressort élastique tout élément élastique de type ressort, bague élastique, languette élastique ou tout autre élément équivalent permettant d'assurer une fonction ressort. [0007] Ainsi, un dispositif de distribution qui comprend un réservoir sur lequel est 30 montée une pompe selon l'invention, peut être utilisé dans toutes les positions envisageables, tout en assurant la délivrance de dose régulière lorsque l'utilisateur le souhaite. Une telle possibilité est particulièrement avantageuse dans le cadre du domaine dermal, pour lequel certains dispositifs de distribution doivent être utilisé dans toutes les orientations et notamment en position "tête en bas". En effet, une telle utilisation est rendue possible grâce au ressort élastique qui, lorsqu'il est retenu dans le canal d'admission de la pompe, peut être comprimé et ainsi autoriser l'écoulement du produit contenu dans le réservoir. 3054271 3 [0008] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le ressort élastique est taré de manière à se déformer élastiquement pour permettre au clapet de prendre la configuration de libération lorsqu'un différentiel de pression entre une pression dans le corps de pompe en amont du clapet anti-retour et une pression dans le corps de pompe 5 en aval du clapet anti-retour est supérieur à un seuil prédéterminé, de préférence entre 1 et 50 mbar. [0009] Ainsi, le clapet peut passer de la configuration d'obturation à la configuration de libération du produit lorsqu'un différentiel de pression est créé entre la pression en amont du clapet retenu dans le canal d'admission et la pression en aval du clapet. 10 Lorsque ce différentiel devient supérieur ou égal à un seuil prédéterminé, par rapport auquel l'effet ressort du ressort élastique a été taré, il engendre la déformation du ressort élastique qui libère une voie de passage pour le liquide. Cette voie d'accès est maintenue le temps que les deux pressions s'équilibrent suffisamment pour que le différentiel de pression redevienne inférieur au seuil prédéterminé. Un tel différentiel de pression peut 15 être créé à l'occasion d'un appui de l'utilisateur sur le gicleur du dispositif de distribution. [0010] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le ressort élastique est venu de matière avec le joint. [0011] Ainsi, le clapet peut être formé à partir d'une seule matière et ne nécessite pas d'étape additionnelle de montage, avant son introduction dans le canal d'admission de la 20 pompe. De plus, le ressort peut assurer, cumulativement à sa fonction ressort, une fonction de maintien de la bonne course du joint au sein du canal, lors de ses déplacements répétés. De ce fait, il est possible d'assurer avec une plus grande précision que le joint finisse à chaque fois sa course contre le siège du joint. La bonne étanchéité répétée en configuration d'obturation est ainsi assurée. 25 [0012] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le ressort élastique comporte une ou plusieurs portions de forme tronconique. [0013] Ainsi, le ressort élastique présente une forme avantageuse qui lui permet de se comprimer plus rapidement et facilement, notamment lorsqu'un différentiel de pression est créé. 30 [0014] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, la forme tronconique présente une ou plusieurs portions de rigidités différentes. [0015] Ainsi, il est possible de créer des zones de déformations préférentielles au sein même du ressort élastique. Il est alors plus simple d'anticiper le comportement de compression du ressort et de prédéfinir les conditions nécessaires à la compression du 35 ressort élastique. [0016] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, la forme tronconique est réalisée dans une matière souple choisie parmi la liste suivante : élastomère, élastomère 3054271 4 thermoplastique, élastomère silicone liquide - LSR, polymère thermoplastique souple. [0017] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le ressort élastique comprend au moins un pontet flexible. [0018] Cette alternative constitue une autre manière de créer des zones de 5 déformation préférentielle dont le comportement à la déformation est plus prévisible, ce qui peut faciliter en particulier le tarage du ressort. [0019] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le pontet flexible présente des sections localement plus minces. [0020] Ainsi, il est possible de créer des zones de déformations préférentielles au sein 10 même du ressort élastique et plus précisément au sein même du pontet. Il est dès lors plus simple d'anticiper le comportement de compression du ressort. En conséquence, il est plus simple de prédéfinir les conditions nécessaires à la compression du ressort élastique. [0021] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le pontet flexible est 15 réalisé dans une matière polymère semi-rigide choisie parmi la liste suivante : thermoplastique semi rigide, polyéthylène à basse densité linéaire - PEBDL. [0022] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le canal d'admission comprend au moins une nervure ou au moins un crochet formant butée pour la fixation du clapet. 20 [0023] Ainsi, il est possible de positionner le clapet au sein du canal d'admission de la pompe de manière plus facile, en lieu et place de la bille standard. En effet, il est possible de dimensionner une partie du clapet afin qu'elle vienne buter et s'accrocher de manière irréversible au crochet, lors de l'introduction du clapet dans le canal d'admission. En variante, le canal d'admission présente une nervure qui peut se déformer lorsque le 25 clapet est inséré en force dans le canal d'admission. La nervure constitue une butée d'arrêt qui maintient le clapet et participe à sa tenue immobile au sein du canal d'admission. [0024] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le clapet comprend au moins une arête et/ou au moins un chanfrein pour sa fixation au canal d'admission. 30 [0025] Ainsi, il possible de fixer le clapet au sein du canal d'admission de manière plus aisée. En effet, de tels moyens peuvent être dimensionnés pour constituer une butée d'arrêt avec les parties du canal d'admission prévues à cet effet. La fixation du clapet au sein du canal d'admission est également sécurisée avec un clapet qui comprend de tels moyens. 35 [0026] Selon un mode de réalisation particulier de la pompe, le joint possède un indice de rugosité inférieur ou égal à 0.1pm, de préférence 0.05pm. [0027] Ainsi, il est possible d'assurer une étanchéité certaine en configuration 3054271 5 d'obturation, lorsque le joint est comprimé par le ressort élastique contre le siège de joint. En effet, le joint présente alors un état de surface sans défaut, capable d'épouser parfaitement la forme du siège de joint lors de sa compression. De plus, un joint selon cette variante avantageuse de l'invention endommage moins le siège du joint lors des 5 compressions répétées, ce qui permet d'assurer la meilleure étanchéité possible plus longtemps. [0028] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe d'un exemple connu de dispositif de distribution de 10 produit; - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe d'une pompe selon un premier mode de réalisation de l'invention; - les figures 4 et 5 sont des représentations en perspective, respectivement en coupe et pleine, du clapet de la pompe des figures 2 et 3; 15 - les figures 6 et 7 sont des vues en coupe d'une pompe selon un second mode de réalisation de l'invention; - les figures 8 et 9 sont des représentations en perspective, respectivement pleine et en coupe, du clapet de la pompe des figures 6 et 7. [0029] On a représenté à la figure 1 un dispositif 1 de distribution de produit 20 pharmaceutique de l'état de la technique. Ce dispositif 1 de distribution comprend une pompe 2 montée sur un réservoir 3 par exemple de type « airless », à poche ou à piston, la pompe 2 étant coiffée d'un couvercle 4. La pompe 2 est actionnée par un gicleur 7. Elle est destinée à relier l'intérieur et l'extérieur du réservoir 3 et est pourvue d'un corps de pompe 6, d'une bague de guidage 25 8 et d'un piston 9, placé sous la bague de guidage 8, lequel piston 9 est sollicité par un ressort 10 en appui entre la bague de guidage 8 et un épaulement 71 (visible sur la figure 2) du gicleur 7. Le piston 9 de la pompe 2 comporte également une butée basse 72 isolant, en une position de repos du gicleur 7, l'intérieur du corps de pompe 6 de l'extérieur. 30 La pompe 2 est munie d'un clapet 5 à bille 51 logé dans le canal d'admission 61 du corps de pompe 6. [0030] Un tel dispositif 1 de distribution ne garantit pas avec certitude la délivrance de doses successives de la même quantité de produit et ne fonctionne plus lorsque l'effet de la gravité se fait sentir sur la bille 51 du clapet 5. 35 [0031] Similairement à une pompe 2 connue, les pompes 200 de l'invention sont montées sur un col de réservoir 3 et peuvent être coiffées d'un couvercle 4 lorsque le dispositif 1 n'est pas utilisé. 3054271 6 [0032] On a respectivement représenté, aux figures 2 à 5, une pompe 200 de produit pharmaceutique et un clapet 500 selon un premier mode de réalisation de l'invention. La pompe 200 comprend un corps de pompe 6 dont une partie forme le canal d'admission 61. Le canal d'admission 61 comprend une partie tronconique formant un 5 siège de joint 62 et une portée d'appui 63 dont le prolongement, formé par des crochets 630, forme une butée 64 (référence à ajouter sur figures) légèrement serrante radialement pour le maintien du clapet 5 dans le canal d'admission 61. Selon un mode de réalisation non représenté, la butée 64 peut également être formée par des nervures. La pompe 200 selon ce mode de réalisation comprend également un clapet 500. Ce 10 clapet 500, illustré isolément aux figures 4 et 5, comprend un joint 52 destiné à s'appliquer contre le siège de joint 62 et un ressort élastique 53 venu de matière avec le joint 52. L'effet ressort du ressort élastique 53 applique une force de compression qui permet de comprimer le joint 52 contre le siège de joint 62. Le ressort élastique 53 est de forme tronconique et présente une paroi localement plus mince de manière à favoriser sa 15 déformation, et donc la compression du ressort élastique 53, lorsque l'écoulement du produit est désiré. [0033] Le clapet 500 comprend également une extrémité rigide 54 de forme circulaire pour son maintien dans le canal d'admission 61. A cet effet, l'extrémité rigide 54 comprend une arête 541 qui, lors de l'introduction du clapet 500 au sein du canal 20 d'admission 61, entre en force entre les crochets 630 formant la butée 64, ce qui assure la bonne fixation du clapet 500 au canal d'admission 61. Selon un autre mode d'assemblage décrit dans le document FR 2 849 477, les crochets 630 sont initialement écartés d'une distance suffisante pour autoriser la libre insertion du clapet 500 dans le canal d'admission 61, puis déformés de façon plastique vers l'intérieur du corps de 25 pompe 6 afin d'emprisonner le clapet 500 dans le canal d'admission 61. Dans le mode de réalisation du clapet 500 représenté aux figures 4 et 5, l'extrémité rigide 54 est également venue de matière avec le ressort élastique 53. L'ensemble du clapet 500 est donc réalisé à partir d'une matière souple dont les propriétés permettent une résistance très faible du ressort élastique 53, ce qui permet la déformation du clapet 500 lorsqu'il 30 existe un faible différentiel de pression entre la pression de la partie du canal d'admission 61 en amont du clapet 500 (partie A), dans le sens d'écoulement du produit, et la pression de la partie du canal d'admission 61 en aval du clapet 500 (partie B). La matière du clapet 500 a également pour caractéristique de permettre au joint 52 de présenter un état de surface sans défaut, avec un faible indice de rugosité, de manière à assurer l'étanchéité 35 lors de son application contre le siège de joint 62. Une telle matière souple peut être un élastomère, un élastomère thermoplastique, un élastomère silicone liquide ou encore un polymère thermoplastique souple. 3054271 7 Cependant, dans un mode de réalisation non représenté, les différentes parties constitutives du clapet 500 sont réalisées à partir de matières différentes et assemblées par la suite de manière à former le clapet 500. [0034] On a respectivement représenté aux figures 6 à 9 une pompe 200 de produit 5 pharmaceutique et un clapet 501 selon un second mode de réalisation de l'invention. Cette pompe 200 se différencie de la pompe selon le premier mode de réalisation par son ressort élastique 53 qui est constitué de trois pontets flexibles 531, répartis sur la périphérie du clapet 501 et qui relient le joint 52 et l'extrémité rigide 54 . Chaque pontet flexible 531 est apte à se déformer lorsqu'il existe un faible différentiel de pression entre 10 la pression de la partie A du canal d'admission 61, en amont du clapet 501, dans le sens d'écoulement du produit, et la pression de la partie B du canal d'admission 61, en aval du clapet 501. Une telle déformation est facilitée par l'inclinaison des pontets flexibles 531. Elle peut également être facilitée par le dimensionnement des pontets flexibles 531 qui peuvent être de sections variables localement. 15 [0035] On utilise une pompe 200 selon l'invention comme suit. [0036] On monte la pompe 200 sur un réservoir 3 en la fixant, par exemple par vissage, sur le col de réservoir de manière à former un dispositif 1 de distribution. Ensuite, on exerce une pression sur le gicleur 7, au besoin à plusieurs reprises pour l'amorçage. On peut ensuite actionner le gicleur 7 pour délivrer une dose de produit pharmaceutique, et 20 ce quel que soit l'inclinaison du dispositif 1 de distribution. En d'autres termes, à chaque fois que l'on actionne le gicleur 7, quelle que soit l'inclinaison du dispositif 1, lequel peut donc être orienté dans n'importe quelle direction, on obtient une dose de produit constante. De manière plus précise, à chaque actionnement du gicleur 7, le piston 9 se déplace 25 vers le clapet 500, 501 et volume de la partie B diminue. Comme le clapet 500, 501 est fermé, la pression dans la partie B croit, ce qui provoque l'éjection d'un volume précis de produit par le gicleur 7. Lorsqu'on relâche le gicleur 7, le gicleur 7 remonte sous l'action de son ressort 10 de rappel (non représenté ici mais visible en figure 1) et sa butée basse 72 entraine le piston 9 en direction opposée au clapet 500, 501. De ce fait, le volume de 30 la partie B augmente et une dépression se créé dans la partie B par rapport à la partie A. Ce différentiel de pression entre les parties A et B provoque le déplacement du joint 52 par compression du ressort élastique 53 du clapet 500, 501. Pendant cette déformation, le liquide s'écoule dans le canal d'admission 61 pour remplir la partie B. La pompe 200 est alors prête pour une nouvelle éjection d'une dose identique de produit 35 pharmaceutique. [0037] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. Références utilisées dans les dessins 3054271 8 Référence Objet désigné 1 Dispositif de distribution 3 Réservoir 4 Couvercle 5 5 . . Clapet (état de la technique) 6 Corps de pompe 7 Gicleur 8 Bague de guidage 9 Piston 10 10 Ressort 51 . . . Bille 52 - . . Joint 53 - . . Ressort élastique 54 - . . Extrémité rigide 15 61 . . . Canal d'admission 62 Siège de joint 63 Portée d'appui 64 Butée 71 Épaulement 20 72 Butée basse 200 Pompe 500, 501... Clapet (invention) 531 Pontets flexibles 541 Arête 25 630 Crochets REVENDICATIONS1. Pompe (200) pour produit pharmaceutique, comprenant : - un canal d'admission (61) de produit muni d'un siège de joint (62), un clapet (500, 501) retenu dans le canal d'admission (61), apte à prendre une configuration d'obturation qui empêche l'écoulement du produit et une configuration de libération qui autorise l'écoulement du produit, le clapet (500, 501) comprenant un joint (52) apte à s'appliquer contre le siège de joint (62) pour fermer le canal d'admission (61) de manière étanche au produit pharmaceutique en configuration d'obturation, caractérisée en ce que le clapet (500, 501) comprend un ressort élastique (53) et en ce que le canal d'admission (61) comporte une portée d'appui (63) pour le ressort élastique (53), le ressort élastique (53) étant dimensionné pour comprimer le joint (52) contre le siège de joint (62), lorsque ledit clapet (500, 501) est retenu dans le canal d'admission (61). 2. Pompe (200) selon la revendication 1, dans laquelle le ressort élastique (53) est taré de manière à se déformer élastiquement pour permettre au clapet (500, 501) de prendre la configuration de libération lorsqu'un différentiel de pression entre une pression dans le corps de pompe (6) en amont du clapet (500, 501) anti-retour et une pression dans le corps de pompe (6) en aval du clapet (500, 501) anti-retour est supérieur à un seuil prédéterminé, de préférence entre 1 et 50 mbar. 3. Pompe (200) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle le ressort élastique (53) est venu de matière avec le joint (52). 4. Pompe (200) selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, dans laquelle le ressort élastique (53) comporte une ou plusieurs portions de forme tronconique. 5. Pompe (200) selon la revendication 4, dans laquelle la forme tronconique présente une ou plusieurs portions de rigidités différentes. 6. Pompe (200) selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, dans laquelle la forme tronconique est réalisée dans une matière souple choisie parmi la liste suivante : élastomère, élastomère thermoplastique, élastomère silicone liquide - LSR, polymère 30 thermoplastique souple. 7. Pompe (200) selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, dans laquelle le ressort élastique (53) comprend au moins un pontet flexible (531). 3054271 10 8. Pompe (200) selon la revendication 7, dans laquelle le pontet flexible (531) présente des sections localement plus minces. 9. Pompe (200) selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, dans laquelle le pontet flexible (531) est réalisé dans une matière polymère semi-rigide choisie parmi la liste 5 suivante : thermoplastique semi rigide, polyéthylène à basse densité linéaire - PEBDL. 10. Pompe (200) selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 et 9, dans laquelle le canal d'admission (61) comprend au moins une nervure ou au moins un crochet formant butée (64) pour la fixation du clapet (500, 501). 11. Pompe (200) selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10, 10 dans laquelle le clapet (500, 501) comprend au moins une arête (541) et/ou au moins un chanfrein pour sa fixation au canal d'admission (61). 12. Pompe (200) selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 et 11, dans laquelle le joint (52) possède un indice de rugosité inférieur ou égal à 0.1 pm, de préférence 0.05pm