FR2610302A1 - Foam dispenser - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif pour la distribution, sous forme expansée, de produits moussants liquides. The invention relates to a device for dispensing, in expanded form, liquid foaming products.
On utilise souvent des produits moussants liquides, par exemple pour l'hygiène, la coiffure, le traitement d'affections cutanées, entretien, soins de beauté, etc., que l'on fait mousser lors de l'emploi, à proximité immédiate du point d'application. Liquid foaming products are often used, for example for hygiene, hairdressing, treatment of skin conditions, maintenance, beauty treatments, etc., which are lathered during use, in the immediate vicinity of the point of application.
On connaît à cet effet, par le brevet allemand 2 610 219 et le brevet français 2 485 955, un dispositif qui comprend un récipient à paroi déformable, contenant une phase liquide de produit et une phase gazeuse d'air, et une tête de distribution fixée de façon étanche au récipient. La tête comporte une chambre intérieure qui communique en permanence avec l'extérieur, par un ajutage de sortie de mousse, et avec l'intérieur du récipient à travers un élément poreux. Un tube central part de cette chambre, traverse l'élémentporeux et se prolonge dans le récipient par un tube plongeur qui débouche près du fond du récipient. To this end, a device which comprises a container with a deformable wall, containing a liquid product phase and a gaseous air phase, and a dispensing head are known from the German patent 2,610,219 and the French patent 2,485,955. tightly attached to the container. The head has an internal chamber which permanently communicates with the outside, through a foam outlet nozzle, and with the inside of the container through a porous element. A central tube starts from this chamber, crosses the porous element and is extended into the container by a dip tube which opens near the bottom of the container.
L'orifice dutube, du côté de la chambre, est muni d'un clapet unidirectionnel qui permet l'entrée de fluide dans le tube, mais non la sortie de fluide du tube. A l'endroit de l'élément poreux, la paroi du tube central est percée de trous qui assurent une communication entre l'élément poreux et l'intérieur du tube.The orifice of the tube, on the side of the chamber, is provided with a unidirectional valve which allows the entry of fluid into the tube, but not the exit of fluid from the tube. At the location of the porous element, the wall of the central tube is pierced with holes which ensure communication between the porous element and the interior of the tube.
Lorsqu'on presse manuellement le récipient, en position normale tête en haut (fig. 2 du brevet allemand précité), l'air est chassé du récipient à travers l'élément poreux, tandis que, sous l'effet de la même pression d'air, le liquide monte dans le tube plongeur central, passe dans l'élément poreux par les trous de la paroi du tube (le clapet étant fermé dans ce sens), et se mélange avec l'air dans l'élément poreux pour engendrer une mousse. Lorsqu'on relâche le récipient, il tend à reprendre son volume initial, ce qui crée une dépression sous l'effet de laquelle l'air atmosphérique entre par le clapet (ouvert dans ce sens) et le tube central, et aussi plus ou moins à travers l'élément poreux malgré la mousse résiduelle, jusqu'à rétablir la pression atmosphérique dans la phase gazeuse du récipient. When the container is manually pressed, in the normal head-up position (fig. 2 of the aforementioned German patent), the air is expelled from the container through the porous element, while, under the effect of the same pressure d air, the liquid rises in the central dip tube, passes into the porous element through the holes in the wall of the tube (the valve being closed in this direction), and mixes with the air in the porous element to generate a foam. When the container is released, it tends to return to its original volume, which creates a depression under the effect of which atmospheric air enters through the valve (open in this direction) and the central tube, and also more or less through the porous element despite the residual foam, until the atmospheric pressure in the gas phase of the container is restored.
Lorsqu'on utilise l'appareil tête en bas (Fig. 3 du brevet allemand précité), la pression manuelle chasse maintenant l'air par le tube central et les trous de la paroi du tube, et chasse le liquide directement à travers l'élément poreux. When the device is used upside down (Fig. 3 of the aforementioned German patent), manual pressure now expels air through the central tube and the holes in the wall of the tube, and expels the liquid directly through the porous element.
Ce dispositif connu présente un inconvénient, en ce que la densité de la mousse obtenue dépend beaucoup du degré de remplissage du récipient, des variations de perte de charge de l'élément poreux sous l'effet de la mousse résiduelle notamment, et de la position du récipient. Par exemple, si la perte de charge de l'élément poreux est faible, dans la position du récipient tête en haut, il passe beaucoup d'air à travers ltélément poreux et peu ou pas de liquide par le tube central. Si la perte de charge augmente, la quantité d'air expulsée tend à diminuer et celle du liquide tend à augmenter.Au contraire, dans la position tête en bas du même appareil, une faible perte de charge de l'élément poreux ou un remplissage important ont pour effet un débit trop important de liquide, et un égouttage de liquide non expansé, puisque dans ce cas tout le poids de la colonne de liquide s'applique directement sur toute la surface de l'élément poreux. This known device has a drawback, in that the density of the foam obtained depends very much on the degree of filling of the container, variations in pressure drop of the porous element under the effect of the residual foam in particular, and the position of the container. For example, if the pressure drop of the porous element is low, in the position of the head-up container, a lot of air passes through the porous element and little or no liquid through the central tube. If the pressure drop increases, the quantity of expelled air tends to decrease and that of the liquid tends to increase. On the contrary, in the head down position of the same device, a small pressure drop of the porous element or a filling large have the effect of too large a flow of liquid, and a draining of unexpanded liquid, since in this case the entire weight of the liquid column is applied directly over the entire surface of the porous element.
En plus de la qualité variable de la mousse, il en résulte donc une surconsommation et un gaspillage du produit. In addition to the variable quality of the foam, this therefore results in overconsumption and wastage of the product.
La présente invention évite ces inconvénients. The present invention avoids these drawbacks.
Elle a pour objet un distributeur de mousse, capable de fournir une mousse dont les caractéristiques restent sensiblement constantes pendant toute la durée d'utilisation du récipient.It relates to a foam dispenser, capable of supplying a foam whose characteristics remain substantially constant throughout the period of use of the container.
Elle a également pour objet un distributeur de mousse, dans lequel la quantité de liquide distribuée à chaque pression sur le récipient est correctement dosée, avec une consommation optimale de produit. It also relates to a foam dispenser, in which the quantity of liquid dispensed each time the container is pressed is correctly dosed, with optimal consumption of product.
L'invention a encore pour objet un distributeur de mousse qui procure les mêmes avantages que ci-dessus, dans toutes les positions du récipient. The invention also relates to a foam dispenser which provides the same advantages as above, in all the positions of the container.
Le distributeur suivant l'invention, du type général décrit ci-dessus, est caractérisé en ce qu'il comporte un plongeur raccordé de façon identique au plongeur del'art antérieur, sauf en ce qu'il débouche dans la phase gazeuse du récipient lorsque celui-ci est placé tête en haut, et un deuxième plongeur qui débouche dans la phase liquide près du fond du récipient et est raccordé à sa partie supérieure, par l'intermédiaire d'une chambre ou d'un évasement, à la base de la tête autour de l'élément poreux. The dispenser according to the invention, of the general type described above, is characterized in that it comprises a plunger connected identically to the plunger of the prior art, except that it opens into the gas phase of the container when this is placed head up, and a second plunger which opens into the liquid phase near the bottom of the container and is connected to its upper part, via a chamber or a flare, at the base of head around the porous element.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description ci-après de ses modes préférés de réalisation, non limitatifs, représentés sur les dessins annexés dans lesquels
Fig. 1 est une vue en élévation et en coupe d'un distributeur conforme à l'invention, dans sa position d'utilisation avec la tête dirigée vers le haut,
Fig. 2 est une vue semblable mais dans la position d'utilisation tête en bas, et
Fig. 3 est un schéma d'un autre mode de réalisation de l'invention.The invention will be better understood in the light of the following description of its preferred non-limiting embodiments, shown in the accompanying drawings in which
Fig. 1 is a view in elevation and in section of a dispenser according to the invention, in its position of use with the head directed upwards,
Fig. 2 is a similar view but in the use position upside down, and
Fig. 3 is a diagram of another embodiment of the invention.
L'appareil comprend une tête de distribution 1, fixée de façon étanche dans le goulot 2 d'un récipient 3. The device comprises a dispensing head 1, tightly fixed in the neck 2 of a container 3.
La tête de distribution comprend un corps 4, une masse poreuse 5 et un élément tubulaire 6. Le corps 4, par exemple en matière plastique rigide, présente une forme cylindro-tronconique à chambre intérieure 13 dont la base 8 s'insère dans le goulot 2 du récipient 3 associé, avec limitation de la pénétration par un épaulement 9, et dont l'ajutage 14 peut éventuellement être orienté sur le côté. The dispensing head comprises a body 4, a porous mass 5 and a tubular element 6. The body 4, for example made of rigid plastic, has a cylindrical-frustoconical shape with internal chamber 13 whose base 8 is inserted in the neck 2 of the associated container 3, with limitation of penetration by a shoulder 9, and the nozzle 14 of which may possibly be oriented to the side.
La masse poreuse 5 est par exemple à base de polyoléfine et présente des dimensions extérieures permettant son insertion dans la base 8 du corps 4 et sa retenue mécanique dans celui-ci. La masse poreuse est traversée par l'élément tubulaire 6 qui comporte, dans sa partie correspondant à la masse poreuse, un et de préférence plusieurs trous 10. The porous mass 5 is for example based on polyolefin and has external dimensions allowing its insertion into the base 8 of the body 4 and its mechanical retention therein. The tubular mass is traversed by the tubular element 6 which comprises, in its part corresponding to the porous mass, one and preferably several holes 10.
A sa partie supérieure, l'élément tubulaire 6 débouche dans la chambre intérieure 13 de la tête, au-dessus de la masse poreuse, par un orifice 11 muni d'un clapet à bille 12. At its upper part, the tubular element 6 opens into the inner chamber 13 of the head, above the porous mass, through an orifice 11 provided with a ball valve 12.
Le récipient 3 est en une matière, telle que le polyéthylène, et d'une épaisseur lui permettant de diminuer de volume lorsqu'on le soumet à une pression manuelle et de reprendre rapidement son volume normal lorsqu'on relâche cette pression. The container 3 is made of a material, such as polyethylene, and of a thickness allowing it to decrease in volume when it is subjected to manual pressure and to quickly resume its normal volume when this pressure is released.
Les composants qui viennent d'être décrits sont sensiblement les mêmes que ceux des dispositifs connus. The components which have just been described are substantially the same as those of the known devices.
Suivant un mode préféré de réalisation de la présente invention, un tube plongeur central 7 prolonge l'élément tubulaire 6, mais il débouche dans la phase gazeuse à l'intérieur du récipient placé en position normale tête en haut, soit par l'intermédiaire d'un piquage latéral, soit de préférence parce qu'il est en forme de U avec unchangement de direction à 1800. According to a preferred embodiment of the present invention, a central dip tube 7 extends the tubular element 6, but it opens into the gas phase inside the container placed in the normal position head up, either through '' a side connection, preferably because it is U-shaped with a change of direction at 1800.
Un deuxième tube 15 est de préférence sensible- ment concentrique au tube 7, de manière à définir avec celui-ci une section annulaire réduite A. Le tube 15 est ouvert à sa partie inférieure, près du fond du récipient, et il est évasé à sa partie supérieure pour former une chambre B et se raccorder à la base de la tête, autour de l'élément poreux 5. A second tube 15 is preferably substantially concentric with the tube 7, so as to define therewith a reduced annular section A. The tube 15 is open at its lower part, near the bottom of the container, and it is flared at its upper part to form a chamber B and connect to the base of the head, around the porous element 5.
Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est le suivant
a) On remplit le récipient 3 de liquide à distribuer, en conservant un certain volume d'air, par exemple 20% du volume total.The operation of the device according to the invention is as follows
a) The container 3 is filled with liquid to be dispensed, keeping a certain volume of air, for example 20% of the total volume.
b) On fixe la tête de distribution, par exemple par vissage avec joint d'étanchéité. b) The dispensing head is fixed, for example by screwing with a seal.
c) On exerce une pression manuelle sur la paroi déformable du récipient 3, placé en position verticale ou inclinée tête en haut, ce qui diminue le volume de la phase gazeuse et augmente donc sa pression. Il en résulte une fermeture du clapet 12, un passage d'air dans le tube 7 et les trous 10, ainsi qu'une montée du liquide dans l'espace annulaire A entre les tubes 7 et 15 et à travers l'élément poreux 5 comme illustré par la figure 1. Dans le cas où on presse le récipient placé dans la position inverse, c'est-à-dire tête en bas, le liquide est refoulé par la pression et passe dans le tube 7 et par les trous 10, tandis que l'air passe par l'espace annulaire A, comme illustré par la figure 2. c) manual pressure is exerted on the deformable wall of the container 3, placed in a vertical position or inclined head up, which decreases the volume of the gas phase and therefore increases its pressure. This results in a closure of the valve 12, an air passage in the tube 7 and the holes 10, as well as a rise of the liquid in the annular space A between the tubes 7 and 15 and through the porous element 5 as illustrated in FIG. 1. In the case where the container placed in the reverse position is pressed, that is to say upside down, the liquid is discharged by pressure and passes through the tube 7 and through the holes 10 , while the air passes through the annular space A, as illustrated in FIG. 2.
d) Ainsi, l'air et le liquide traversent simultanément l'élément poreux pour engendrer de fines bulles qui se rassemblent en une mousse dans la cavité de la tête en amont de l'ajutage 14, la mousse étant dirigée par l'ajutage vers le point d'application désiré. d) Thus, the air and the liquid simultaneously pass through the porous element to generate fine bubbles which collect in a foam in the cavity of the head upstream of the nozzle 14, the foam being directed by the nozzle towards the desired application point.
e) On relâche la pression sur le récipient qui tend à reprendre sa forme initiale, ce qui crée une dépression interne provoquant l'ouverture du clapet 12 et une entrée d'air de remplacement dans le récipient. e) The pressure is released on the container which tends to return to its initial shape, which creates an internal depression causing the opening of the valve 12 and a replacement air inlet in the container.
f) On peut répéter les opérations c, d, e auant de fois qu'on le désire. f) Operations c, d, e can be repeated as many times as desired.
On voit que les débits distribués relatifs d'air et de liquide sont principalement déterminés par les sections et les pertes de charge relatives dans les trous 10 et dans le passage annulaire A, qui sont stables dans le temps. On obtient ainsi constamment une mousse bien dosée. It can be seen that the relative distributed flow rates of air and liquid are mainly determined by the sections and the relative pressure drops in the holes 10 and in the annular passage A, which are stable over time. A well-dosed foam is thus constantly obtained.
En outre, lorsqu'on utilise le récipient tête en bas, le poids de la colonne de liquide ne s'applique plus sur toute la surface libre de l'élément poreux mais seulement sur les trous 10, ce qui limite ou supprime l'égouttage de liquide et les conséquences du changement de position. In addition, when the container is used upside down, the weight of the column of liquid no longer applies over the entire free surface of the porous element but only on the holes 10, which limits or eliminates drainage. liquid and the consequences of the change of position.
Dans un exemple non limitatif de réalisation de l'invention
- le corps 2 de la tête de distribution 1 est en matière plastique rigide,telle par exemple que le polystyrène rigide, le polychlorure de vinyle, etc.In a nonlimiting example of embodiment of the invention
- The body 2 of the dispensing head 1 is made of rigid plastic, such as for example rigid polystyrene, polyvinyl chloride, etc.
- la masse plastique poreuse 5 est en un matériau plastique àbase de POLYOLEFINE. De préférence, sa densité est voisine de 0,5 kg/dm3 et sa porosité de l'ordre de 40 à 200 microns,
- la section totale de l'ensemble des orifices 10 de l'élément tubulaire 5 est de l'ordre de 2 à 10 mm 2 la section annulaire A étant alors de l'ordre de 10 à 50 mm2, pour une longueur de passage annulaire de 100 mm environ.- The porous plastic mass 5 is made of a plastic material with a base of POLYOLEFINE. Preferably, its density is close to 0.5 kg / dm3 and its porosity on the order of 40 to 200 microns,
- The total section of all the orifices 10 of the tubular element 5 is of the order of 2 to 10 mm 2 the annular section A then being of the order of 10 to 50 mm2, for an annular passage length about 100 mm.
Bien que la description porte sur un appareil à fonctionnement manuel, l'invention comprend également les formes d'exécution où la pression sur le récipient est exer cée mécaniquement, notamment au moyen d'une pompe. C'est le cas dans une installation pour la production permanente de mousse. L'appareil peut servir comme extincteur à mousse. Although the description relates to an apparatus with manual operation, the invention also includes the embodiments where the pressure on the container is exer ced mechanically, in particular by means of a pump. This is the case in an installation for the permanent production of foam. The device can be used as a foam fire extinguisher.
Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Par exemple, les plongeurs 7 et 15 ne sont pas nécassairement concentriques ; ils sont dans ce cas décalés l'un par rapport à l'autre, le plongeur 7 traversant la chambre B et s'arrêtant juste à l'extérieur de celle-ci, comme illustré par la figure 3. It is understood that modifications of detail can be made in the form and construction of the device according to the invention, without going beyond the scope thereof. For example, divers 7 and 15 are not necessarily concentric; in this case, they are offset with respect to each other, the plunger 7 passing through chamber B and stopping just outside of it, as illustrated in FIG. 3.
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