Brevet FR3074429A1 — publié le 20190607

La prosente invention concerne une paroi de pulverisation d'une tete de distribution de produit fluide destinoe a etre associee a un organe de distribution tel qu'une pompe ou une valve. La tete de distribution peut etre intogree a, ou montoe sur, l'organe de distribution. La tete de distribution peut comprendre une surface d'appui de maniere a constituer un poussoir sur lequel l'utilisateur appuie pour actionner l'organe de distribution. En variante, la tete de distribution peut etre denuee de surface d'appui. Ce genre de tete de distribution de produit fluide est frequemment utilise dans les domaines de la parfumerie, de la cosmotique ou encore de la pharmacie. Une tete de distribution classique, par exemple du type poussoir, comprend : - une surface d'appui sur laquelle un utilisateur peut appuyer avec un doigt, par exemple ('index, - un puits d'entroe destine a etre raccorde a une sortie d'un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, - un logement de montage axial dans lequel s'etend une broche, definissant une paroi latorale et une paroi frontale, et - un gicleur en forme de godet comprenant une paroi sensiblement cylindrique dont une extromito est obturee par une paroi de pulverisation formant un orifice de pulverisation, le gicleur otant monte selon un axe X dans le logement de montage axial avec sa paroi cylindrique engagoe autour de la broche et sa paroi de pulverisation en butoe axiale contre la paroi frontale de la broche. En general, le puits d'entroe est relio au logement de montage axial par un conduit d'alimentation unique. D'autre part, it est commun de former un systeme de tourbillonnement au niveau de la paroi de pulverisation du gicleur. Un systeme de tourbillonnement comprend conventionnellement plusieurs canaux tangentiels de tourbillonnement qui debouchent dans une chambre de tourbillonnement centroe sur l'orifice de pulverisation du gicleur. Le systeme de tourbillonnement est dispose en amont de l'orifice de pulverisation. 2 Dans le document EP1878507A2, it est docrit plusieurs modes de realisation d'un gicleur comprenant une paroi de pulverisation percoe de plusieurs trous de pulverisation de diametre sensiblement ou parfaitement identique, de l'ordre de 1 a 100 pm, avec une tolerance de 20%. Une telle 5 paroi de pulverisation genererait un spray dont la taille des gouttelettes est relativement homogene. Dans un mode de realisation de ce document, la paroi est bomboe et les trous sont alors divergents. L'angle d'ouverture du spray reste toutefois faible. Dans le document EP1698399A1, la paroi de pulverisation est 10 d'opaisseur constante, mais bom bee. Les trous ont oto perces perpendiculairement au plan de la paroi, alors que la paroi otait encore plane. La courbure de la paroi permet de faire diverger les trous, une fois la paroi bomboe. II est precise que les trous prosentent, apres bombage, une section constante sur toute leur longueur. II n'est pas explique dans ce 15 document de quelle maniere, ni a quel moment, la paroi plane percoe est bomboe. Sur les dessins, la courbure du bombage est faible, de sorte que l'angle d'ouverture du spray est faible. La prosente invention a pour but de definir un procede de fabrication d'une paroi de pulverisation dont l'angle d'ouverture est grand, sans pour 20 autant etre oblige de recourir a un bombage excessif, qui est difficile, voire impossible a realiser. Pour atteindre ce but, la prosente invention propose un procede de fabrication d'une paroi de pulverisation percoe de trous a travers lesquels le produit fluide sous pression passe de maniere a etre pulverise en fines 25 gouttelettes, le procede comprenant les otapes suivantes : a- deformer une bande de matiere deformable initialement plane de maniere a creer une zone bomboe, b- percer des trous paralleles dans la zone bomboe, de maniere a creer une zone bomboe percoe, 30 c- deformer la zone bomboe percoe de maniere a creer une zone percoe doublement deformee, au niveau de laquelle les trous sont divergents, et 3 d- decouper la bande autour de la zone percoe doublement deformee, en laissant avantageusement une plage poriphorique plane autour de la zone percoe doublement deformee, de maniere a obtenir la paroi de pulverisation. Selon un mode de realisation simple, l'etape c- peut comprendre 5 d'aplanir la zone bomboe percoe, de maniere a creer une zone percoe doublement deformee plane. En d'autres termes, on part d'une configuration plane pour revenir a une configuration plane : entretemps, on perce les trous lors d'une configuration intermediaire temporaire bomboe. Selon un autre mode de realisation plus abouti, l'etape c- peut 10 comprendre de deformer la zone bomboe percoe en inversant sa concavite, respectivement convexite, de maniere a creer une zone percoe doublement deformee, qui est bomboe dans l'autre sens. Les deux bombages peuvent etre symetriques ou asymetriques en forme et en ampleur. La zone bomboe et la zone percoe doublement deformee bom bee definissent 15 avantageusement un angle d'attaque de moins de 30 degros par rapport a la plage poriphorique plane. Si l'on veut realiser une paroi de pulverisation avec des trous inclines a 45 degros, c'est-a-dire, un spray avec un angle d'ouverture de 90 degros, it suffit d'un angle d'attaque de 20 a 25 degros pour chacune des deux zones bombees. On peut aussi prevoir un angle 20 d'attaque de 30 degros pour la zone bomboe et de 15 degros pour la zone percoe doublement deformee bomboe. II est donc possible de realiser une paroi de pulverisation avec un angle d'ouverture important et un bombage faible. Avantageusement, l'etape a- comprend d'emboutir la bande, pour 25 creer la zone bomboe en forme de dome ou de cuvette. Avantageusement, l'etape d- comprend d'emboutir la zone bomboe percoe pour creer la zone percoe doublement deformee bomboe en forme de dome ou de cuvette. Ainsi, on peut proceder a un emboutissage, a un percage parallele, 30 puis a un « contre-emboutissage », pour ramener la zone bomboe percoe dans son otat plan d'origine ou l'amener dans un otat inversement ou symetriquement bombe. Ce « bombage miroir » prosente l'avantage de faire 4 diverger encore davantage les trous vers l'exterieur, par rapport a un simple « aplanissage Avantageusement, l'etape b- peut comprendre de percer des trous de diametres differents. On peut par exemple disposer les trous en cercles 5 concentriques avec les trous du cercle interieur ayant un diametre plus petit ou plus grand que ceux du cercle exterieur. L'etape b- peut aussi comprendre de percer 10 a 500 trous ayant des diametres de l'ordre de 1 a 100 pm, avantageusement de l'ordre de 10 a 30 pm, et de preference de l'ordre de 5 a 20 pm. 10 Avantageusement, l'etape c- peut comprendre de roduire localement l'opaisseur de la zone bomboe percoe. Cette reduction d'opaisseur de paroi peut faire varier le diametre et la section des trous. L'invention definit ogalement une tete de distribution de produit fluide pourvu d'un logement de montage, un gicleur otant insere dans le logement 15 de montage, ce gicleur comprenant une paroi de pulverisation telle que definie ci-dessus. L'esprit de ('invention reside dans le fait de percer les trous, alors que la bande n'est pas plane : elle peut etre convexe ou concave, en forme de bosse ou de creux a symetrie de revolution ou miroir. La bande peut 20 simplement etre coudoe, avec ou sans pli, ou encore etre enfoncoe en forme de cuvette ronde. La remise a plat ulterieure ou le bombage inverse, une fois les trous perces, engendre une divergence ou convergence des trous, en fonction du cote consider& On peut meme envisager d'utiliser le procede de ('invention pour creer une paroi de pulverisation a jets convergents pour creer 25 un phonomene de dispersion par collision. L'invention sera maintenant plus amplement docrite en reference aux dessins joints, donnant a titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de realisation de ('invention. Sur les figures : 30 La figure 1 est une vue en coupe transversale verticale a travers une pompe equipee d'une tete de distribution selon ('invention, 5 La figure 2 est une vue fortement agrandie de la tete de distribution de la figure 1, La figure 3 est une vue tres fortement agrandie en coupe transversale de la paroi de pulverisation de la figure 2, 5 Les figures 4a a 4e sont des vues en perspective visant a illustrer le procede de fabrication de la paroi de pulverisation de la figure 3, et Les figures 5a a 5e sont des vues en coupe correspondant aux figures 4a a 4e. Sur la figure 1, une tete de distribution T est montoe sur un organe de 10 distribution P, tel qu'une pompe ou une valve, qui prosente une conception tout a fait conventionnelle dans les domaines de la parfumerie ou de la pharmacie. Cet organe de distribution P est actionne par l'utilisateur en appuyant axialement avec un doigt, en general ('index, sur la tete T. Dans le cas d'une pompe, la pression normale generee par cet appui 15 axial sur le produit fluide a l'interieur de la pompe P et de la tete T est de l'ordre de 5 a 6 bars, et preforentiellement de 5,5 a 6 bars. Des pics a 7 a 8 bars sont toutefois possibles, mais on est alors dans des conditions anormales d'utilisation. A ('inverse, a l'approche de 2,5 bars, le spray s'altere, entre 2,5 et 2,2 bars, le spray est fortement alto* et en-dessous de 2 bars, it 20 n'y a plus de spray. Dans le cas d'un aerosol equipe d'une valve, la pression initiale generee par le gaz propulseur est de l'ordre de 12 a 13 bars et chute ensuite, au fur et a mesure que ('aerosol se vide, jusqu'a environ 6 bars. Une pression initiale de 10 bars est courante dans le domaine de la parfumerie et 25 de la cosmetique. Lorsque ('ensemble comprenant de la tete T et d'une pompe ou valve est monte sur un reservoir de produit fluide, cela constitue un distributeur de produit fluide, qui est entierement manuel, sans apport d'onergie, notamment electrique. 30 En comparaison, dans le domaine technique des pulverisateurs a vibration ultrasonique (notamment piezoelectrique), la pression du produit fluide au niveau de la buse est de l'ordre de 1 bar, c'est-a-dire la pression 6 atmosphorique, voire logerement moins. De par la valeur de pression mise en oeuvre et l'onergie utilisoe, ces pulverisateurs a vibration ultrasonique se situent hors du domaine de l'invention. On se reforera aux figures 1 a 2 pour docrire en detail les pieces 5 constitutives, ainsi que leur agencement mutuel, d'une tete de distribution T realisee selon l'invention. La tete de distribution T comprend deux pieces constitutives essentielles, a savoir un corps de tete 1 et un gicleur 2. Ces deux pieces peuvent etre realisees par injection moulage de matiere plastique. Le corps 10 de tete 1 est de preference realise de maniere monobloc : it peut cependant etre realise a partir de plusieurs pieces assemblees les unes aux autres. Le gicleur 2 peut etre realise de maniere monobloc mono-matiere, mais de preference, it est realise par surmoulage, comme on le verra ci-apres. Le corps de tete 1 comprend une jupe poriphorique sensiblement 15 cylindrique 10 qui est obturoe a son extromito superieure par un plateau 14. Le corps de tete 1 comprend egalement un manchon de raccordement 15 qui s'etend ici de maniere concentrique a l'interieur de la jupe poriphorique 10. Le manchon de raccordement 15 s'etend vers le bas a partir du plateau 14. II definit interieurement un puits d'entroe 11 qui est ouvert vers le bas et obture 20 a son extromito superieure par le plateau 14. Le manchon de raccordement 15 est destine a etre monte sur l'extromito libre d'une tige d'actionnement P5 de l'organe de distribution P. Cette tige d'actionnement P5 est deplacable en va-et-vient selon un axe longitudinal. La tige d'actionnement P5 est creuse de maniere a definir un conduit de refoulement en communication avec une 25 chambre de dosage PO de la pompe P ou de la valve. Le puits d'entroe 11 s'etend dans le prolongement de la tige d'actionnement P5 de sorte que le produit fluide issu de la chambre de dosage PO peut s'ecouler dans le puits d'entroe 11. Le corps de tete 1 definit egalement un conduit d'alimentation 13 qui retie le puits d'entroe 11 a un logement de montage 12, comme on peut 30 le voir sur la figure 2. Le logement de montage axial 12 est de configuration globale cylindrique, definissant ainsi une paroi interne qui est sensiblement cylindrique. Le conduit d'alimentation 13 debouche dans le logement de 7 montage 12 de maniere centroe. On peut egalement remarquer que Ia paroi interne du logement de montage 12 prosente des profils d'accrochage 121 permettant un meilleur maintien du gicleur 2, comme on le verra ci-apres. Optionnellement, le corps de tete 1 peut etre engage dans une 5 capsule d'habillage 3 comprenant surface superieure d'appui 31 pour un doigt et une enveloppe latorale 32 formant une ouverture latorale 33 pour le passage du gicleur 2. Le gicleur 2 prosente une configuration globale sensiblement cylindrique sous Ia forme d'un petit manchon 20 qui est ouvert a ses deux 10 extromites, mais qui obture interieurement par une paroi de pulverisation 26 au niveau de laquelle sont formes plusieurs trous ou orifices de pulverisation 01, 02, 03. Plus procisoment, le manchon 20 est de forme globale sensiblement cylindrique, de preference avec une symetrie axiale de revolution autour d'un axe X, comme prosento sur Ia figure 2. Ainsi, le gicleur 15 2 n'a pas besoin d'être oriento angulairement avant sa presentation devant l'entree du logement de montage axial 12. Cependant, it est parfois nocessaire d'orienter le gicleur 2, car sa paroi de pulverisation 26 n'est pas de revolution. Le manchon 20 forme une paroi externe de montage 21 qui est avantageusement pourvue de reliefs d'accrochage aptes a cooperer avec les 20 profils d'accrochage 121 du logement de montage 12. On peut remarquer que Ia paroi de pulverisation 26 s'atend jusqu'au niveau de Ia paroi externe de montage 21, ou elles forment plusieurs pattes saillantes 27 qui viennent mordre dans le logement de montage 12. Une fois le montage axial termine, le gicleur 2 est dans Ia configuration reprosentee sur les figures 1 et 2. 25 La paroi de pulverisation 26 est fixoe au manchon 20 par tous moyens, tel que Ia bi-injection, l'encliquetage, le sertissage, le dudgeonnage, etc. Le surmoulage est Ia technique preforee. La paroi de pulverisation 26 peut etre une piece monobloc monomatiere, un assemblage de plusieurs pieces ou encore un produit 30 multicouche, par exemple lamina. Elle peut etre realisee en metal, par exemple en acier inoxydable. Plus generalement, n'importe quel materiau deformable, susceptible d'être perce de petits trous ou orifices est utilisable. 8 Le nombre de trous 01, 02, 03 est de l'ordre de 30 a 500. L'opaisseur de la paroi de pulverisation 26, au niveau ou sont formes les trous, est de l'ordre de 20 a 100 pm, avantageusement 50 pm. L'opaisseur de la paroi de pulverisation 26 est de preference constante, mais une opaisseur variable 5 est ogalement envisageable. Le diametre de la paroi de pulverisation 26, au niveau ou sont formes les trous, est de l'ordre de 0,5 a 5 mm. La paroi de pulverisation 26 est bomboe vers l'exterieur. Le diametre des trous est de l'ordre de 1 a 100 pm, avantageusement de l'ordre de 10 a 30 pm, et de preference de l'ordre de 5 a 20 pm. 10 On se reforera maintenant aux figures 4a a 4e et 5a a 5e pour docrire le procede de fabrication de la paroi de pulverisation 26. Tout d'abord, on part d'une bande plane 26i d'opaisseur constante. II peut s'agir d'une bande d'acier inoxydable de 50 pm d'opaisseur. Celle-ci est reprosentee sur les figures 4a et 5a. La premiere otape consiste a deformer cette bande plane 15 26i de maniere a creer une zone bomboe Z1. Cette zone bomboe Z1 peut etre obtenue par pliage, coudage ou emboutissage de la bande plane 26i. Sur les figures 4b et 5b, la zone bomboe Z1 resulte simplement d'un pliage transversal de la bande 26i. L'angle forme par ce pliage peut etre de l'ordre de 10 a 90°. 20 L'etape suivante consiste a percer, par exemple a l'aide d'un laser L, des trous paralleles 0 dans la zone bomboe Z1, de maniere a obtenir une zone bomboe percoe Z2. Ceci est ogalement represents sur les figures 4c et 5c. Les trous 0 perces au centre du pliage sont sensiblement perpendiculaires a la zone bomboe Z1, alors que les trous realises en 25 oloignement du centre du pliage ne sont de moins en moins perpendiculaires. Ceci provient du fait que la zone bomboe Z1 forme un arc ou une bourbe, et non pas une pliure, ce qui est toutefois envisageable et donnerait des trous avec une inclinaison identique par rapport a la zone bom bee. 30 Au cours d'une otape suivante, la bande 26i peut etre remise a plat de sorte que la zone bomboe percoe Z2 est a nouveau deformee de maniere a creer une zone percoe doublement deformee Z3. Ceci est reprosentee sur 9 les figures 4d et 5d. On peut remarquer que les trous 01, 02 et 03 ne sont plus paralleles les uns aux autres, mais s'etendent de maniere divergente, du fait de la remise a plat de la zone percoe Z2. A ce stade, la bande 26i pourrait etre decoupee de maniere a former une paroi de pulverisation qui 5 peut etre intogree dans un gicleur. Toutefois, it est ogalement possible dans le cadre de la prosente invention de proceder a une otape supplementaire consistant a bomber la zone bomboe percoe Z2 dans l'autre sens, comme represents sur les figures 4e et 5e. II est possible de passer par l'etape intermediaire de remise a plat 10 des figures 4d et 5d ou de proceder directement au retournement du bombage en passant de la configuration des figures 4c et 5c a celle des figures 4e et 5e. On peut alors remarquer que la divergence des trous 01, 02 et 03 a encore oto amplifiee, de maniere a avoir des trous exterieurs 01 faisant un angle de pres de 45° par rapport a l'axe X. 15 La deformation de la zone bomboe percoe Z2, que ce soit pour la remettre a plat ou pour la bomber de maniere inversoe, peut etre realisee par emboutissage. L'opaisseur de paroi peut etre maintenue inchangoe ou, au contraire, l'opaisseur de paroi peut etre modifiee. La derniere otape consiste a decouper autour de la zone Z3 ou Z4 en 20 laissant une plage annulaire poriphorique plane Z5. Cette decoupe peut etre realisee par poinconnage ou au laser. En se reforant a nouveau a la figure 3, on peut constater que l'angle d'attaque a de la zone bomboe Z4 par rapport au plan de la plage plane Z5 n'a pas besoin d'être important pour obtenir des trous 01 ayant un angle 25 d'ouverture important. Cela provient du fait que les trous 0 ont oto perces parallelement dans la zone bomboe Z1, qui a ensuite oto retournoe ou retroussoe pour donner la zone inversement bomboe Z4. L'angle d'attaque a peut etre inforieur a 30°, alors que l'angle d'ouverture des trous 01 peut etre superieure ou egal a 45°. 30 Les trous 01, 02 et 03 peuvent etre disposes en cercles concentriques et presenter des diametres identiques, ou au contraire, des 10 diametres differents, le diametre des trous 01 du cercle exterieur pouvant etre plus grand ou plus petit que celui des trous du cercle interieur. Grace a ('invention, on peut realiser une paroi de pulverisation parfaitement plane avec des trous divergents qui ont oto perces 5 parallelement. Plus avantageux encore, REVENDICATIONS1.- Procede de fabrication d'une paroi de pulverisation (26) percee de trous (01, 02, 03) a travers lesquels le produit fluide sous pression passe de maniere a etre pulverise en fines gouttelettes, le procede comprenant les etapes suivantes : a- deformer une bande (26i) de matiere deformable initialement plane de maniere a creer une zone bombee (Z1), b- percer des trous (0) paralleles dans la zone bombee (Z1), de maniere a creer une zone bombee percee (Z2), c- deformer Ia zone bombee percee (Z2) de maniere a creer une zone percee doublement deformee (Z3 ; Z4), au niveau de laquelle les trous (01, 02, 03) sont divergents, et d- decouper la bande (26i) autour de la zone percee doublement deformee (Z3 ; Z4), en laissant avantageusement une plage peripherique plane (Z5) autour de Ia zone percee doublement deformee (Z3 ; Z4), de maniere a obtenir Ia paroi de pulverisation (26). 2.- Procede selon la revendication 1, dans lequel l'etape ccomprend d'aplanir la zone bombee percee (Z2), de maniere a creer une zone percee doublement deformee plane (Z3). 3.- Procede selon la revendication 1, dans lequel l'etape ccomprend de deformer Ia zone bombee percee (Z2) en inversant sa concavite, respectivement convexite, de maniere _A crew' une- zone percee doublement deformee bombee (Z4) dans l'autre sens. 4- Procede selon Ia revendication 3, dans lequel Ia zone percee doublement deformee bombee (Z4) definissent un angle d'attaque (a) de moins de 30 degres par rapport a la plage peripherique plane (Z5). 11 25 12 5- Procede selon I'une quelconque des revendications precedentes, dans lequel retape a- comprend d'emboutir Ia bande (26i) pour creer Ia zone bombee (Z1) en forme de d6me ou de cuvette. 5 6- Procede selon Ia revendication 3, dans lequel retape d- comprend d'emboutir Ia zone bombee percee (Z2) pour creer Ia zone percee doublement deformee bombee (Z4) en forme de dome ou de cuvette. 10 7- Procede selon rune quelconque des revendications precedentes, dans lequel retape b- comprend de percer des trous (0) de diametres differents. 8- Procede selon I'une quelconque des revendications 15 precedentes, dans lequel retape b- comprend de percer 10 a 500 trous ayant des diametres de I'ordre de 1 a 100 pm, avantageusement de I'ordre de 5 a 30 pm, et de preference de I'ordre de 5 a 20 pm. 9- Procede selon I'une quelconque des revendications 20 precedentes, dans lequel retape c- comprend de reduire localement repaisseur de Ia zone bombee percee (Z2). 10- Tete de distribution de produit fluide (T) pourvu d'un logement de montage (12), un gicleur (2) etant insere dans le logement de montage (12), ce gicleur -(2) comprenant une paroi de pulverisation (26) realisee selon I'une quelconque des revendications precedentes.