Brevet FR3081756A1 — publié le 20191206

Procédé de fabrication d'une tige de guidage d'une pompe Domaine de l'invention L'invention concerne un procédé de fabrication d'une tige de guidage pour une pompe de distribution d'un produit fluide, notamment utilisée dans un flacon de produit cosmétique. Certains flacons de produits cosmétiques sont pourvus d'une pompe configurée pour aspirer le produit cosmétique contenu dans le réservoir du flacon afin de le distribuer, par exemple au moyen d'une buse ou par une simple ouverture. Le produit peut ainsi être extrait ou pulvérisé du flacon afin de permettre son application. La pompe est souvent actionnée au moyen d'un bouton-poussoir sur lequel l'utilisateur exerce une pression pour déclencher le fonctionnement de la pompe. Une pompe comprend en particulier une chambre de pompage dont le volume varie pour permettre l'aspiration du produit dans la chambre par un orifice d'entrée, lorsque le volume augmente, puis son expulsion en dehors de la chambre par un orifice de sortie, lorsque le volume de la chambre diminue. Le produit sort de la chambre dans un conduit de distribution, qui le mène à l'ouverture ou la buse habituellement agencée sur le bouton-poussoir. On connait différentes sortes de pompes, notamment des pompes dont la chambre de pompage est définie en grande partie par une membrane flexible. Le volume de la chambre est contrôlé par déformation de la membrane. En configuration non déformée de la membrane, le volume de la chambre est maximal. Lorsque la membrane est déformée, le volume de la chambre diminue, de préférence jusqu'à un volume assez faible pour qu'un maximum de produit sorte de la chambre. Les éléments de la pompe sont de préférence conçus en matériau plastique. La membrane déformable est faite d'un seul tenant dont la déformation est guidée pour assurer un repliement optimal, sans devoir contraindre la membrane dans un compartiment ou lui donner une forme complexe. Pour cela, la pompe comporte une tige de guidage traversant la membrane, la membrane glissant le long de la tige lorsqu'elle subit ladite déformation de sorte que la membrane est retenue radialement par rapport à la tige, et elle se déplace seulement selon l'axe de la tige. La tige de guidage permet ainsi de guider la 2 membrane lorsqu'elle subit la déformation, et d'éviter que la membrane ne se plie d'une manière dommageable pour la pompe. Cette tige de guidage comporte une tête de guidage présentant des rebords par 5 rapport au corps de la tige sur lequel coulisse la membrane. Cette tête fait office de butée haute pour la membrane. La base de la tige est généralement reliée à un support sur lequel repose la membrane. 10 Etat de la technique L'ensemble tige / support est obtenu par injection plastique, avec un moule comportant deux tiroirs mobiles de part et d'autre de la tige et formant en particulier les 15 rebords de la tête de la tige de guidage. Un tel moule est connu de l'art antérieur. Lors du démoulage, la tige ne peut pas être démoulée dans une seule plaque. En effet, le démoulage est rendu impossible par les rebords de la tête. En conséquence, le moule comprend deux tiroirs qui se retirent latéralement relativement à l'axe de la tige pour libérer la tige et sa tête. La tige démoulée comprend alors un plan de joint qui s'étend sur 20 toute la longueur à la localisation de la jonction entre les deux tiroirs. Ce plan de joint est une ligne dont l'épaisseur radiale peut atteindre plusieurs centièmes de millimètre, ce qui suffit à détériorer de manière préjudiciable l'étanchéité de la liaison de la membrane souple avec la tige de guidage. D'autre part, un moule doté de tiroirs mobiles est compliqué à réaliser et cher. 25 L'objectif de la présente invention consiste à modifier le procédé de fabrication en simplifiant la pièce moulée, à savoir la tige, et en la retravaillant lors d'une deuxième étape. Résumé de l'invention 30 La présente invention a pour objectif de pallier les différents inconvénients énoncés ci-dessus, au moyen d'un procédé de fabrication d'une tige de guidage pour une pompe de distribution d'un produit fluide, ladite tige comportant un corps cylindrique surmonté d'une tête. 35 Ce procédé de fabrication se caractérise à titre principal en ce qu'il comporte les étapes suivantes : 3 une étape de moulage par injection plastique pour former la tige cylindrique ; une étape de correction de forme d'une extrémité supérieure de la tige de manière à former ladite tête en créant un épaulement au niveau de la jonction entre la tête et le corps de tige. 5 De façon avantageuse, l'injection plastique consiste en une mono-injection. De façon avantageuse, l'injection plastique est réalisée au moyen d'un moule à une seule plaque. Un tel moule ne comprend pas de tiroirs. De façon avantageuse, le démoulage de la tige s'effectue en une seule opération. 10 Ainsi un mouvement latéral de parties moulantes telles des tiroirs relativement à l'axe de la tige n'est pas nécessaire. L'idée principale de cette invention consiste à mouler une tige de guidage cylindrique dépourvue de tête de retenue. L'extrémité supérieure de la tige possède alors une géométrie 15 cylindrique qu'il est possible de démouler facilement à l'aide d'un moule, sans tiroirs, avec une seule plaque dédiée au moulage de la tige. Un tel moule est moins cher, ce qui présente un réel avantage économique. Puisque la tige ne présente plus de plan de joint, il n'existe plus de risque de détérioration de l'étanchéité de la liaison de la membrane souple avec la tige de guidage. Le 20 fonctionnement de la pompe est ainsi amélioré. La tête de tige sera ensuite formée lors de l'étape ultérieure de correction de forme. Selon une première configuration possible, la forme de la tête de tige est réalisée à 25 chaud par bouterollage lors de l'étape de correction de forme. Cette étape de correction de forme comprend une phase de chauffage de l'extrémité supérieure de la tige jusqu'à fusion de la matière plastique, puis une phase de repoussage de la matière en fusion. 30 Lors de l'étape de correction de forme par bouterollage, l'extrémité supérieure de la tige est insérée dans une cavité chauffante d'un outil de bouterollage présentant un axe central X, ladite tige étant disposée dans le prolongement de cet axe X. 35 De préférence, ladite cavité présente une forme hémisphérique pour former une tête d'allure hémisphérique. Toute autre forme de tête peut être envisagée, à partir du moment 4 où elle présente un rebord ou un épaulement par rapport au corps, de manière à pouvoir retenir la membrane déformable par la suite. Lors de la phase de repoussage, l'outil de bouterollage se déplace en translation 5 selon l'axe X en direction de la tige de manière à exercer une pression sur la tête de tige en fusion, entraînant un déplacement de la matière en fusion le long du corps de tige dans le sens de déplacement de l'outil de bouterollage de manière à former l'épaulement entre la tête et le corps de tige. 10 Selon une deuxième configuration possible, la forme de la tête de tige est réalisée à froid par repoussage de la matière de l'extrémité supérieure de la tige lors de l'étape de correction de forme. L'extrémité supérieure de la tige est disposée en vis-à-vis d'un outil de repoussage 15 conçu dans un matériau plus résistant que le plastique, du type métal, et dont la surface en vis-à-vis de l'extrémité supérieure de la tige présente une arête annulaire tranchante d'un diamètre inférieur au diamètre nominal de la tige, ainsi qu'une gorge annulaire entourant l'arête annulaire, l'outil de repoussage présentant un axe central X, ladite tige étant disposée dans le prolongement de cet axe X. 20 De façon avantageuse, l'outil de repoussage se déplace en translation selon l'axe X en direction de la tige jusqu'à trancher la matière sur l'extrémité supérieure de la tige selon une course prédéfinie, la matière excédentaire découpée venant se loger dans la gorge annulaire de l'outil de repoussage de manière à former la tête de la tige avec un épaulement 25 par rapport au corps. La matière excédentaire prend la forme de la gorge annulaire. Après l'étape de correction de forme, le diamètre maximal de la tête de la tige est 30 supérieur au diamètre nominal de la tige. Il existe donc bien un épaulement, contre lequel la membrane pourra venir en butée. Avantageusement, le procédé de fabrication comporte une étape supplémentaire d'insertion de la tige dans une cheminée prévue à cet effet dans une membrane souple 35 appartenant à la pompe, ladite étape d'insertion étant réalisée entre l'étape d'injection et l'étape de correction de forme. Cela permet d'insérer la tige dans la membrane sans abimer cette dernière, et ainsi garantir une étanchéité optimale entre la tige et la membrane. 5 Présentation des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et 5 avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : 10 - la figure 1 est une vue en coupe d'une pompe à membrane déformable guidée par une tige de guidage ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble tige / support tel que représenté en figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe de l'ensemble tige / support correspondant à la 15 figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe d'une tige dans un moule à deux tiroirs selon l'art antérieur ; - les figures 5a à 5b montrent les différentes étapes du procédé de fabrication de la tête de tige selon une première configuration de l'invention ; 20 - la figure 6 illustre en perspective un outil de repoussage ; - les figures 7a à 7d montrent les différentes étapes du procédé de fabrication de la tête de tige selon une deuxième configuration de l'invention. Description détaillée 25 Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. 30 La figure 1 montre une pompe 1 pour réceptacle, notamment un flacon destiné à contenir un produit cosmétique. La pompe 1 comprend un bouton-poussoir 2, un manchon 3, une membrane 4 déformable, et un ensemble 5 formé d'une tige 7 et d'un support 8. Le bouton-poussoir 2 a pour fonction de permettre l'actionnement de la pompe 1 par 35 un utilisateur. Le bouton-poussoir 2 a ici un corps cylindrique muni d'une ouverture 6 de distribution du produit et d'une paroi supérieure d'appui sur laquelle l'utilisateur exerce une 6 pression pour actionner la pompe 1, le bouton-poussoir 2 s'insérant dans le manchon 3 pendant l'actionnement. La pompe 1 comporte en outre une chambre 26 de pompage à volume variable définie au moins en partie par la membrane 4 déformable. La pompe 1 fonctionne en faisant 5 varier le volume de la chambre 26 par déformation élastique de la membrane 4 entre un état initial en forme de dôme représenté sur la figure 1 dans lequel la chambre 26 a un volume maximal, et un état déformé (non représenté) dans lequel le volume de la chambre 26 est minimal. La membrane 4 déformable repose sur le support 8. La tige 7 de l'ensemble 5, 10 correspond à une tige 7 de guidage de la membrane 4 qui s'étend depuis le support 8. Cette tige 7 est disposée sensiblement selon l'axe du manchon 3. La tige 7 de guidage traverse la membrane 4 et sort par une cheminée présente au sommet du dôme, de sorte que la membrane 4 glisse le long de la tige 7 lorsqu'elle subit ladite déformation, la tige 7 traversant la chambre 26 sensiblement selon l'axe longitudinal de la chambre 26. La tige 7 a pour 15 fonction de guider la membrane 4 lorsqu'elle passe de l'état initial à l'état déformé, puis de l'état déformé à l'état initial. Le dôme est ainsi configuré pour pouvoir replier son sommet vers sa base. De façon plus visible en figures 2 et 3, la tige 7 comporte un corps 9 cylindrique et 20 surmonté, au niveau d'une extrémité libre supérieure, d'une tête 10. Il existe un épaulement 11 radial entre le corps 9 et la tête 10, de façon à créer un rebord 11 contre lequel la membrane 4 vient en butée. Ainsi, la membrane 4 ne peut pas passer au-delà de l'extrémité de la tige 7, car elle est retenue par le rebord 11. La tête 10 a une allure de champignon. 25 Comme illustré en figure 4, le corps 9 et la tête 10, formant la tige 7 complète, sont généralement moulés dans un moule comprenant deux tiroirs 12, 13 qui se retirent latéralement relativement à l'axe de la tige 7 pour libérer la tige 7 et sa tête 10, comme illustré par les flèches pleines. En effet, un démoulage avec une seule plaque, sans tiroirs, est rendue impossible par les rebords 11 de la tête 10, car la direction de retrait de la tige 7 30 est axiale, comme illustré par la flèche creuse. Ainsi, la tige 7 démoulée comprend un plan de joint 14 qui s'étend sur toute la longueur de la tige 7, au niveau de la jonction entre les deux tiroirs 12,13, comme représenté par les traits en pointillés. 35 Dans la présente invention, la tige 7 ne présente plus de plan de joint. En effet, dans le procédé de fabrication de la tige 7, il existe d'abord une étape d'injection plastique qui permet de fabriquer le corps 9 cylindrique de la tige 7 de guidage. Ce corps 9 est 7 entièrement cylindrique, d'une extrémité à l'autre. Il est dépourvu de tête 10. Il est donc possible de le mouler à l'aide d'un moule à une seule plaque, sans tiroirs. Puisqu'il n'existe pas de tête 10, le corps 9 cylindrique peut être retiré axialement au démoulage, avec facilité, en une seule opération. 5 Le corps 9 de la tige 7 ne présente donc aucune aspérité en surface due au moulage. Il est lisse et uniforme. L'injection plastique consiste en une mono injection de préférence. Une fois l'étape de moulage/démoulage terminé, s'ensuit une étape de correction de 10 forme de son extrémité supérieure 23 de manière à former la tête 10 de la tige 7. Selon une première configuration possible, telle que représentée aux figures 5a à 5c, cette correction s'effectue par un procédé de bouterollage. Ce procédé comprend une phase de chauffage de la tête 10 de la tige 7 jusqu'à fusion de la matière plastique, puis une phase 15 de repoussage de la matière en fusion. Pour se faire, on utilise un outil de bouterollage 15 qui consiste en une pièce chauffante présentant une extrémité libre disposée en vis-à-vis de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7. La pièce chauffante et la tige 7 sont alignées selon un même axe central X. L'extrémité libre de la pièce chauffante 15 présente une surface plane 16 dans laquelle est 20 creusée une cavité 17 de forme hémisphérique, correspondant à la future forme de la tête 10 de la tige 7. Sur la figure 5a, l'outil de bouterollage 15 est disposé à distance de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7. En figure 5b, l'outil de bouterollage 15 est déplacé axialement jusqu'à ce que 25 l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 s'insère à l'intérieur de la cavité 17 de l'outil de bouterollage 15. Il serait également envisageable de déplacer axialement la tige 7, tandis que l'outil de bouterollage 15 reste fixe. L'extrémité supérieure 23 de la tige 7 se met alors à chauffer, jusqu'à ce que sa matière entre en fusion, et se déforme de manière à prendre la forme de la cavité 17. On 30 obtient alors une tige 7 avec une extrémité libre de forme arrondie, voire hémisphérique. Tout autre forme de cavité 17, et donc de tête 10, est envisageable. En figure Sc, l'outil de bouterollage 15 est déplacé axialement à nouveau, selon une petite course prédéfinie, et en direction de la tige 7, de manière à exercer une pression sur la tête 10 de la tige 7 en fusion, ce qui entraîne un déplacement de la matière en fusion le long 35 du corps 9 de la tige 7 dans le sens de déplacement de l'outil de bouterollage 15. Cela permet de remplir l'intégralité de la cavité 17 avec de la matière en fusion. 8 On obtient alors une tête 10 de forme hémisphérique, avec un rebord 11 bien prononcé par rapport au corps 9. En effet, le diamètre maximal de la cavité 17 est supérieur au diamètre du corps 9 de tige 7. Par conséquent, il existe un épaulement 11 entre le corps 9 et la tête 10 de tige 7, correspondant au rebord 11 contre lequel viendra en butée la 5 membrane 4 de la pompe 1. L'outil de bouterollage peut être une sonotrode d'une soudeuse à ultrason. L'énergie des ultrasons provoque le chauffage de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7. Selon une seconde configuration possible, telle que représentée aux figures 7a à 7d, 10 cette correction s'effectue à froid par repoussage de la matière de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7. Pour cela, on utilise un outil de repoussage 18, visible en figure 6, et conçu dans un matériau plus résistant que le plastique, du type métal. Cet outil 18 consiste en une pièce cylindrique présentant une extrémité libre disposée en vis-à-vis de l'extrémité supérieure 23 15 de la tige 7. L'outil de repoussage 18 et la tige 7 sont alignés selon un même axe central X. L'extrémité libre de cet outil de repoussage 18 présente une surface plane 19 dans laquelle est creusée une gorge 20 de forme annulaire entourant un orifice 21 central. La matière métallique restante au niveau de la jonction entre la gorge 20 et l'orifice 21 central est suffisamment fine pour former une arête 22 annulaire tranchante, à la manière d'une lame. 20 Le diamètre de cette arête 22 annulaire est inférieur au diamètre du corps 9 de la tige 7. Sur la figure 7a, l'outil de repoussage 18 est disposé à distance de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7. En figure 7b, l'outil de repoussage 18 est déplacé axialement jusqu'à ce que l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 vienne au contact de l'arête 22 tranchante. Il serait 25 également envisageable de déplacer axialement la tige 7, tandis que l'outil de repoussage 18 reste fixe. Puis l'outil de repoussage 18 est déplacé axialement selon une course prédéfinie, et en direction de la tige 7, jusqu'à trancher la matière de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7, comme illustré aux figures 7c et 7d. La partie centrale 25 de l'extrémité supérieure 23 de la 30 tige 7 pénètre ainsi dans l'orifice 21 central de l'outil de repoussage 18, tandis que la partie périphérique 24 de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 consiste en de la matière excédentaire 24 découpée qui vient alors se loger dans la gorge 20 annulaire de l'outil de repoussage 18. Au fur et à mesure de l'avancement de l'outil de repoussage 18 par rapport à la tige 35 7, cette matière excédentaire 24 pénètre dans la gorge 20 et vient se recourber selon la forme de la gorge 20. La matière excédentaire 24 forme alors une couronne annulaire 9 surplombant le corps 9 de tige 7, et formant ainsi un rebord 11 par rapport au corps 9 de tige 7. Dans ce cas, la tête 10 de tige 7 correspond, non pas à un champignon, mais à un téton 25 entouré d'une couronne 24. Il existe donc bien un épaulement 11 entre cette tête 10 5 de tige 7 et le corps 9 de tige 7. D'autres formes de gorge 20 et de couronne peuvent être envisagées. De façon pratique, après l'étape de moulage par injection plastique de l'ensemble 5 support 8 / tige 7, il existe l'étape d'insertion de la tige 7 cylindrique dans la cheminée 27 10 prévue à cet effet dans la membrane 4 souple déformable appartenant à la pompe 1. Une fois que la tige 7 est insérée dans la membrane 4, on peut passer à l'étape de correction de forme de manière à créer la tête 10 de tige 7, et de manière à ce que la membrane 4 ne puisse plus sortir au-delà de la tête 10 de tige 7. Ainsi, la membrane 4 est emprisonnée entre le support 8 et la tête 10 de tige 7. 15 A l'issue de l'étape d'insertion, un tube est positionné selon l'axe de la tige 7 et appuie sur la membrane 4 souple déformable pour que celle-ci, en l'absence de tête de tige, soit maintenue en position comprimée. L'outil de bouterollage ou l'outil de repoussage est introduit à l'intérieur dudit tube et glisse le long de celui-ci jusqu'à l'extrémité 23 de la tige 7 pour réaliser l'opération de correction de forme. 20 Les configurations montrées aux figures citées ne sont que des exemples possibles, nullement limitatifs, de l'invention qui englobe au contraire les variantes de formes et de 25 conceptions à la portée de l'homme de l'art. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une tige 7 de guidage pour une pompe 1 de distribution d'un produit fluide, ladite tige 7 comportant un corps 9 cylindrique surmonté d'une tête 10, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - une étape de moulage par injection plastique pour former la tige 7 cylindrique ; - une étape de correction de forme, sans ajout de matière d'une extrémité supérieure 23 de la tige 7 de manière à former ladite tête 10 en créant un épaulement 11 au niveau de la jonction entre la tête 10 et le corps 9 de tige 7. 2. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'injection plastique consiste en une mono-injection. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'injection 15 plastique est réalisée au moyen d'un moule à une seule plaque. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le démoulage de la tige 7 s'effectue en une seule opération. 20 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme de la tête 10 de tige 7 est réalisée à chaud par bouterollage lors de l'étape de correction de forme. 6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de 25 correction de forme comprend une phase de chauffage de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 jusqu'à fusion de la matière plastique, puis une phase de repoussage de la matière en fusion. 7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, lors de l'étape de 30 correction de forme par bouterollage, l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 est insérée dans une cavité 17 chauffante d'un outil de bouterollage 15 présentant un axe central X, ladite tige 7 étant disposée dans le prolongement de cet axe X. 8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite cavité 17 35 présente une forme hémisphérique pour former une tête 10 d'allure hémisphérique. 10 11 9. Procédé selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que, lors de la phase de repoussage, l'outil de bouterollage 15 se déplace en translation selon l'axe X en direction de la tige 7 de manière à exercer une pression sur la tête 10 de tige 7 en fusion, entraînant un déplacement de la matière en fusion le long du corps 9 de tige 7 5 dans le sens de déplacement de l'outil de bouterollage 15 de manière à former l'épaulement 11 entre la tête 10 et le corps 9 de tige 7. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la forme de la tête 10 de tige 7 est réalisée à froid par repoussage de la matière de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 lors de l'étape de correction de forme. 11 Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 est disposée en vis-à-vis d'un outil de repoussage 18 conçu dans un matériau plus résistant que le plastique, du type métal, et dont la surface 19 en vis-à-vis de l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 présente une arête 22 annulaire tranchante d'un diamètre inférieur au diamètre nominal de la tige 7, ainsi qu'une gorge 20 annulaire entourant l'arête 22 annulaire, l'outil de repoussage 18 présentant un axe central X, ladite tige 7 étant disposée dans le prolongement de cet axe X. 12. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'outil de repoussage 18 se déplace en translation selon l'axe X en direction de la tige 7 jusqu'à trancher la matière sur l'extrémité supérieure 23 de la tige 7 selon une course prédéfinie, la matière excédentaire 24 découpée venant se loger dans la gorge 20 annulaire de l'outil de repoussage 18 de manière à former la tête 10 de la tige 7 avec un épaulement 11 par rapport au corps 9. 13. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la matière excédentaire 24 prend la forme de la gorge 20 annulaire. 14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre maximal de la tête 10 de la tige 7 est supérieur au diamètre nominal de la tige 7. 15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire d'insertion de la tige 7 dans une cheminée 27 prévue à cet 12 effet dans une membrane 4 souple appartenant à la pompe 1, ladite étape d'insertion étant réalisée entre l'étape d'injection et l'étape de correction de forme.