Brevet FR3141686A1 — publié le 20240510

Bouchon pour distributeur d’échantillons fluides. L’invention concerne un bouchon (1) particulier pour la distribution d’échantillons de fluides plus ou moins visqueux, comme par exemple des cosmétiques ou des produits alimentaires. Ce bouchon (1) comprend des moyens d’obturation (2,5) étanche du récipient sur lequel il doit être fixé, une tige motorisée (3) comprenant un conduit longitudinal (4) et traversant les moyens d’obturation (2,5) et ayant un axe de rotation perpendiculaire au plan d’ouverture du récipient, et à l’extrémité de laquelle est fixé au moins une pâle (7), et un moteur (8) d’actionnement de la tige (3) en rotation. Le conduit d’une pompe distributrice (30) eut être inséré dans la tige (3) et l’actionnement des pâles (7) permet de ramener le produit vers le centre et d’éviter que de l’air soit pompé. [Fig. 1] Bouchon pour distributeur d’échantillons fluides. L’invention concerne, de manière générale, la distribution d’échantillons de fluides plus ou moins visqueux, comme par exemple des cosmétiques ou même des produits alimentaires. Traditionnellement, les enseignes de parfumerie et cosmétique proposent à leur clientèle d’essayer divers produits, aussi bien de parfums, qui sont très liquides, que des crèmes qui sont beaucoup plus visqueuses. Typiquement, un contenant commercial du produit est déballé et laissé en libre-service. Chaque client le manipule à sa guise, ce qui peut poser plusieurs problèmes. D’une part, un problème d’hygiène se pose, tous les clients manipulant l’objet librement et renversant éventuellement du produit sur les présentoirs. D’autre part se pose également un problème de gaspillage, les quantités prélevées n’étant pas du tout contrôlables et les fonds de pots étant souvent inutilisés. Le produit est systématiquement changé lorsqu’il n’en reste qu’environ 30%. Se pose également un problème de place, les échantillons étant souvent posés sur des tablettes d’assez grande surface devant les rayonnages. Un grand nombre de ces produits sont conditionnés dans des flacons fermés par un système de pompe doseuse aussi appelée pompe cosmétique, ou pompe distributrice. Le principe de fonctionnement de ces pompes est bien connu. Un circuit (un tube) relie la sortie de distribution de la pompe située dans la tête de pompe avec l’intérieur du flacon, le fond du flacon en général. Dans la tête de pompe, une chambre est insérée, fermée en bas par une valve type « bille » qui ne permet le déplacement du fluide dans ce circuit que dans un seul sens, vers la sortie. Lorsqu’on appuie sur la tête de pompe, la pression appuie sur la bille qui obture le circuit, en même temps, le volume de la chambre est réduit ce qui force son contenu à être évacué vers la sortie de pompe. Lorsque la pression est relâchée, la dépression relève la bille et du fluide est aspiré du flacon vers la chambre dont le volume retrouve sa dimension initiale. La tête de pompe sert à la fois de bouchon et de moyen de distribution du produit. Il est essentiel que ce bouchon ferme le flacon hermétiquement. Ce système n’est toutefois pas adapté à tous les produits, et notamment aux produits visqueux comme certaines crèmes, qui sont d’ailleurs alors distribués dans des pots ayant des « couvercles » vissables de plusieurs centimètres de diamètre. En effet, lors de la phase d’aspiration avec la pompe doseuse, si la viscosité est trop élevée, un vide se forme à la base du tube dans le fond du flacon, et à l’aspiration suivante, de l’air est aspiré, créant des bulles dans le système. La quantité distribuée à chaque pression devient alors aléatoire, voire nulle car après quelques actionnements de la pompe, le produit dans le circuit est totalement remplacé par de l’air. La demanderesse a donc jugé nécessaire de développer un distributeur adapté à ces produits, permettant de contrôler, voire d’automatiser la délivrance du produit, avec un système de pompe doseuse et ne prenant que très peu de place. A cette fin, l’invention concerne un bouchon pour un récipient comprenant : des moyens d’obturation étanche du récipient, Une tige motorisée comprenant un conduit longitudinal et traversant les moyens d’obturation et ayant un axe de rotation perpendiculaire au plan d’ouverture du récipient, et à l’extrémité de laquelle est fixé au moins une pâle, et Un moteur d’actionnement de la tige en rotation. Un bouchon pour un récipient désigne ici de façon large aussi bien un bouchon pour un goulot de flacon ou un couvercle pour un pot, sans limitation de diamètre. Le bouchon comprend des moyens de fixation à un récipient, qui peuvent par exemple comprendre un taraudage complémentaire d’un filet sur le récipient, et/ou des pinces d’enserrage du récipient ou des moyens de clipsage sur le récipient. Les moyens d’obturation étanche du récipient désignent des moyens d’empêcher la circulation d’air et autres fluides entre l’intérieur et l’extérieur du récipient autrement que via le conduit longitudinal compris dans la tige. C’est important pour la conservation du produit contenu dans le récipient. Les moyens d’obturation étanches sont destinés à recouvrir l’ouverture du récipient et ont donc généralement une forme de disque dont le diamètre est sensiblement celui de l’ouverture du récipient. Les moyens d’obturation étanche peuvent comprendre un joint (à disposer au niveau du pourtour d’ouverture du récipient), un disque, un ressort (pour permettre l’ajustement d’un contact entre deux pièces), … La tige motorisée est agencée traversante des moyens d’obturation étanche. Une partie de la tige est donc destinée à être introduite dans le récipient, l’autre partie ressort du bouchon de l’autre côté. Son axe de rotation est perpendiculaire au plan d’ouverture du récipient et donc par extension aux moyens d’obturation étanches qui sont destinés à être disposés dans le plan d’ouverture du récipient pour assurer l’étanchéité. A l’extrémité de la tige est fixée au moins une pâle, de préférence entre deux et quatre pâles, et de préférence encore deux pâles. Les pâles sont destinées à tourner contre le fond du récipient. Elles sont donc de préférence agencées substantiellement perpendiculairement à l’axe de rotation de la tige, c’est-à-dire à l’horizontal en mode opérationnel. Leur forme peut être ajustée à la forme du fond du récipient. De préférence, la tige motorisée est agencée mobile le long de son axe à travers les moyens d’obturation étanche. Ceci permet d’adapter simplement la longueur de la tige en fonction de la taille du récipient pour que les pâles atteignent le fond du récipient. La tige est actionnable en rotation grâce à un moteur, de préférence logé sur la partie externe du bouchon et couplé à la tige. Il s’agit d’un moteur électrique qui peut être sur batterie, elle aussi comprise dans le bouchon, ou comprendre un port de connexion à une source de courant. Le moteur électrique peut fonctionner de façon intermittente ou en continu. De préférence, le moteur fonctionne de façon intermittente, de préférence encore, de façon intermittente après une distribution de produit. En actionnant la tige, les pâles sont mises en rotation pour déplacer le contenu au fond du récipient vers le centre afin de palier le problème de la formation de trou d’air consécutif au prélèvement de matière dans le récipient et éviter ainsi la formation de bulle dans un circuit de distribution d’une pompe doseuse qui peut-être couplée au bouchon de l’invention. L’axe de rotation de la tige est de préférence centré par rapport au récipient (et aux moyens d’obturation) pour permettre une rotation D’ailleurs, la tige comprend un conduit longitudinal pour permettre l’insertion du tube de prélèvement d’une pompe doseuse. Le conduit longitudinal peut comprendre un joint d’étanchéification du récipient quand un tube de prélèvement d’une pompe doseuse y est inséré. Le bouchon peut être composé d’une ou plusieurs pièces. Lorsque le bouchon est composé de plusieurs pièces, qui peuvent être assemblable par tout moyen d’assemblage étanche. Lorsque le bouchon est composé de plusieurs pièces il peut s’agir par exemple de la tige avec ses pâles, d’une pièce supportant le moteur, et d’une pièce d’adaptation sur le récipient. Il est ainsi facile de fabriquer de façon standard la tige et la pièce moteur et de fournir une variété de pièces d’adaptation (moins couteuses) pour pouvoir varier facilement les produits. L’invention concerne donc également l’ensemble formé par : -le bouchon de l’invention et - une pompe doseuse comprenant un piston de distribution avec une chambre et une valve anti-retour, reliée à un tube de prélèvement, Le tube de prélèvement étant inséré dans le conduit longitudinal du bouchon. Dans une forme de mise en œuvre préférée, le moteur d’actionnement de la tige est agencé pour s’actionner de façon synchronisée avec l’actionnement du piston de distribution de la pompe. Ainsi, le moteur de la tige ne fonctionne que de façon intermittente, lorsque du produit est prélevé du récipient, pour réhomogénéiser le contenu du fond du récipient avant un nouveau prélèvement. Avantageusement, pour cela, la pompe de distribution peut également être motorisée, et le moteur de distribution est alors synchronisé au moteur d’actionnement de la tige. Dans ce cas, une alimentation électrique est prévue pour le moteur de distribution, par exemple une batterie ou une connexion sur secteur. Il existe plusieurs façons connues de l’homme du métier pour motoriser une telle pompe. Par exemple, on peut motoriser le déplacement du piston et/ou motoriser le déplacement de la chambre. La pompe doseuse peut en outre comprendre un senseur couplé au moteur du piston de distribution. Le senseur est par exemple un détecteur de pression (comme un bouton sur lequel on appuie), un détecteur de mouvement ou de présence qui détecte par exemple le passage ou la présence d’une main ou d’un objet sous le piston de distribution. Installé dans une boutique, la pompe doseuse peut être plus ou moins éloignée du bouchon de l’invention et du récipient sur lequel il est adapté, le tube de prélèvement est alors plus long que traditionnellement. Cela permet par exemple d’accoler plusieurs pompes doseuses dans un espace réduit et de placer les bouchons et les récipients un peu plus loin dans un meuble fermé à des emplacements optimisant l’espace. Dans le cas où chaque pompe doseuse est doté d’un capteur, l’utilisateur peut alors choisir le produit qu’il souhaite tester en passant sa main ou un objet sous la pompe doseuse correspondante (identifiée par exemple par une étiquette adéquate ou tout autre moyen d’identification). Un voyant lumineux peut être ajouté pour confirmer quelle pompe doseuse est en train de distribuer le produit. De façon générale, l’herméticité de l’ensemble pompe-bouchon-récipient est importante pour le bon fonctionnement du distributeur d’échantillon et le respect de la microbiologie des produits. Un autre paramètre important est la compatibilité des matériaux des pièces destinées à être en contact avec les produits eux même, pour qu’il n’y ait pas de contamination des produits. L’homme du métier saura identifier les matériaux appropriés selon l’utilisation. Des matériaux génériques utilisables en cosmétiques, par exemple pour la tige et les pâles du bouchon sont par exemple du nitrile (Nitrile FDA), du téflon (PTFE), un mélange PP/PE, ou de l’acier inoxydable. Il peut aussi s’agir de matériaux comme Trea-Seal® commercialisés par Tekniplex. Le bouchon de l’invention est utilisable pour tout type de distribution d’échantillons pour tester des produits, et en particulier pour des produits nécessitant des normes particulières d’hygiène pour leur manipulation, comme des produits cosmétiques (crèmes, maquillages, …), des produits alimentaires (huiles, yaourts, crèmes dessert, boissons, alcools, sirops,…). Il est principalement destiné à être utilisé dans tout endroit où une démonstration de produit est nécessaire, comme des magasins, des bureaux, des évènements, des foires ou des salons ou dans des lieux publics comme des gares, des aéroports, des espaces extérieurs. Il permet de manipuler des produits ayant une certaine viscosité qui ne pouvaient jusqu’ici pas être utilisé avec des pompes doseuse, comme des crèmes ou des émulsions. L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description de plusieurs modes de réalisations, correspondant au dessin sur lequel : La représente une vue en perspective d’un bouchon selon l’invention ; La est une vue en coupe du bouchon de la ; La illustre un ensemble bouchon-pompe de l’invention ; La illustre une autre mise en œuvre d’un ensemble bouchon pompe selon l’invention. En référence aux figures 1 et 2, un bouchon 1 pour un récipient (représenté en pointillé) selon l’invention comprend des moyens d’obturation 2 étanche du récipient, ici un couvercle vissable sur un récipient. Une tige 3 motorisée traverse le couvercle 2. Un conduit longitudinal 4 s’étend au centre de la tige, sur toute sa longueur. L’axe de la tige AA’ correspond aussi à son axe de rotation qui est perpendiculaire au plan d’ouverture du récipient c’est-à-dire ici à la surface 5 du couvercle. L’extrémité basse 6 de la tige est destinée à pénétrer dans le récipient. A cette extrémité est fixée une pâle 7, qui peut être considérée comme une double pâle. Le conduit longitudinal 4 parcourant la tige débouche ici au niveau du centre de la pâle. Un moteur 8 est logé dans un compartiment protégé sur le dessus du bouchon. Il est adapté pour entrainer la tige 3 en rotation, de façon bien connue d’un homme du métier. Le bouchon 1 est ici vissé hermétiquement sur le récipient. Bien que ce ne soit pas le cas ici, un joint annulaire pourrait être en sus coincé entre le bouchon et les bords de l’ouverture pour assurer l’étanchéité. La tige 3 peut ici coulisser à travers le couvercle, pour que sa longueur dans le récipient lui permettre d’atteindre le fond du récipient. Néanmoins cette caractéristique est optionnelle, et la tige pourrait être fixe, par exemple si le récipient utilisé est toujours le même. Une double pâle plate est ici illustrée en bout de tige, mais le nombre et la forme de la ou des pâles peut être différent. Les pâles peuvent par exemple être inclinées, courbes,… leur forme peut être adapté selon la viscosité du produit à distribuer, la taille du récipient (sa largeur aussi bien que sa profondeur)… Les pâles peuvent être rigides, ou présenter une certaine souplesse. Le bouchon est ici représenté assemblé d’une seule pièce, mais il peut également être en plusieurs pièces : par exemple la surface 5 du couvercle pourrait présenter une ouverture et un filet, l’unité moteur pourrait présenter un taraudage complémentaire et se visser sur le couvercle, la tige pourrait être insérée ensuite par le bas, ou la tige 3 pourrait être préassemblée avec le moteur 8. Cette flexibilité du bouchon permet par exemple de ne changer que le couvercle et la tige lorsque le produit ou le lot de produit dans le récipient est changé, et de conserver l’unité moteur qui est la plus coûteuse à produire. En référence à la , le bouchon 1 est associé à une pompe doseuse 30 relativement classique. Elle comprend un piston de distribution 31, pouvant varier entre une position de repos (trait plein) et une position de distribution (traits pointillés). Une chambre 32 est présente sous le piston, le volume de cette chambre variant selon la position du piston. Un tube 33 de prélèvement, ou tuyau, prolonge la chambre. Il est inséré dans le conduit longitudinal 4 de la tige 3 du bouchon 1, jusqu’à l’ouverture ménagée au niveau des pâles. Un joint peut être prévu dans le conduit longitudinal pour assurer l’étanchéité du système lorsque le tuyau y est inséré. Une valve anti-retour 34, ici une valve à bille, est insérée entre la chambre 32 et le tue 33. La valve est agencée pour que, lorsqu’une pression est appliquée sur le piston de distribution 31, elle est fermée et le fluide contenu dans la chambre dont le volume diminue s’évacue vers la sortie du piston 30, et, lorsque la pression est relâchée, la valve 34 s’ouvre et du fluide montant dans le tube 33 remplit la chambre 32 dont le volume augmente. Il peut être envisagé d’associer le piston distributeur à un capteur relié à une unité de commande du moteur 8 d’actionnement de la tige. Ainsi, une pression sur le piston de distribution pourrait déclencher l’actionnement du moteur et la rotation de pâles. Ainsi, lorsque du fluide est prélevé dans le récipient, ce fluide est homogénéisé pour éviter la formation d’air dans le tube 33. Dans un mode de réalisation particulier, illustré sur la , une pompe de distribution, comme par exemple la pompe 30, est installée dans un boitier 40 (illustré en pointillés) ayant une ouverture 41 au niveau de la sortie du piston de distribution 31. Un moteur 35 actionnant un piston 36 est installé à l’intérieur du boitier de façon à placer le piston 36 au contact du piston de distribution 31. Un senseur 37, ici par exemple un détecteur de mouvement, est positionné dans le boitier au niveau d’une ouverture ménagée proche de l’ouverture 41. Le senseur 37 peut donc détecter un mouvement à l’extérieur du boitier, proche de l’embout de distribution. Le senseur 37 est relié au moteur 35, et un circuit intégré associe la détection d’un mouvement pas le senseur 37 à l’activation du moteur 35, ce qui entraine le déplacement du piston 36 qui appuie sur le piston de distribution 31 pour distribuer du fluide. Avantageusement, le moteur 35 est synchronisé avec le moteur 8 d’actionnement de la tige 3. Ceci n’est qu’un exemple de mise en œuvre de l’automatisation de la pompe doseuse. Tout d’abord, le piston de distribution peut avoir d’autres formes que celle représentée, d’autres moyens d’actionnement peuvent être envisagé, soit externes (pièce non physiquement reliée) à la pompe poseuse en tant que telle, soit comme partie intégrante (pièce insérée dans la pompe poseuse) pour la pompe doseuse. De même les connections électriques ne sont pas ici représentées, car il existe de multiples possibilités bien connues d’un homme du métier. Un boitier comme le boitier 40 illustré sur la , ou tout autre type de boitier permet d’une part de protéger le mécanisme de la pompe doseuse, et d’autre part de faciliter la juxtaposition de plusieurs pompes doseuses. Ceci st particulièrement intéressant dans une boutique, pour gagner de la place. De tels boitiers peuvent par exemple être fixé sous des étagères ou dans un meuble, l’utilisateur n’a pas besoin de voir le mécanisme ni de la pompe, ni du bouchon. Un bouchon vissable sur le récipient a été ici illustré. Les moyens de fixation du bouchon sur le récipient peuvent cependant être variés. Il pourrait par exemple s’agir d’un bouchon s’insérant hermétiquement dans l’ouverture du récipient, d’une mâchoire à ressort ou à pince ayant au moins deux ergots ou mâchoires qui viennent enserrer le récipient. Pour assurer l’étanchéité, en complément des ergots par exemple, un disque joint du même diamètre que l’ouverture du récipient peut être prévu, par exemple avec un ressort pour être bien plaqué contre l’ouverture du récipient. Ce type de fixation peut permettre une certaine flexibilité sur le diamètre d’ouverture du récipient. Bouchon (1) pour un récipient comprenant : des moyens d’obturation étanche(2,5) du récipient, une tige (3) motorisée comprenant un conduit longitudinal (4) et traversant les moyens d’obturation (2,5) et ayant un axe de rotation (A’) perpendiculaire au plan d’ouverture du récipient, et à l’extrémité de laquelle est fixé au moins une pâle (7), et un moteur (8) d’actionnement de la tige (3) en rotation. Bouchon (1) selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens de fixation audit récipient. Bouchon (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel la tige (3) motorisée est agencée mobile le long de son axe à travers les moyens d’obturation étanche (2,5). Bouchon (1) selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant entre deux et quatre pâles (7). Bouchon (1) selon l’une des revendication 1 à 4, dans lequel les pâles (7) sont agencées substantiellement perpendiculairement à l’axe de rotation de la tige (3). Bouchon (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le conduit longitudinal (4) comprend un joint d’étanchéification. Bouchon (1) selon l’une des revendications 1 à 6 comprenant plusieurs pièces. Ensemble formé par : - le bouchon (1) selon l’une des revendication 1 à 7 et - une pompe doseuse (30) comprenant un piston de distribution (31) avec une chambre (32) et une valve anti-retour (34), reliée à un tube de prélèvement (33), le tube de prélèvement (33) étant inséré dans le conduit longitudinal (4) du bouchon (1). Ensemble selon la revendication 8, dans lequel le moteur d’actionnement (8) de la tige (3) est agencé pour s’actionner de façon synchronisée avec l’actionnement du piston de distribution (31) de la pompe. Ensemble selon l’une des revendications 8 et 9, dans lequel la pompe de distribution (30) est également motorisé, et le moteur de distribution (35) est alors synchronisé avec le moteur d’actionnement (8) de la tige (3). Ensemble selon l’une des revendication 8 à 10, dans lequel la pompe doseuse (30) comprend un senseur (37) couplé au moteur du piston de distribution (31).