FR3159753A1 - Pompe de distribution de produit fluide - Google Patents
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Abstract
Pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe (14) contenant une chambre de pompe (14a), un piston (16) coulissant dans ledit corps de pompe (14) entre une position de repos et une position d'actionnement, un organe de rappel élastique (50) pour ramener ladite pompe vers sa position de repos après chaque actionnement, et un ensemble déformable (60) pour générer une précompression au début de chaque actionnement, ledit ensemble déformable (60) comportant au moins deux rondelles élastiquement déformables superposées (61, 62, 63), ledit ensemble déformable (60), lors de l'actionnement, se comprimant axialement à partir d'une force d'actionnement seuil exercée par l'utilisateur.
« figure pour l’abrégé : figure 1 »
Description
La présente invention concerne une pompe de distribution de produit fluide.
Les documents FR2343137 et FR2403465 décrivent une pompe comprenant un corps de pompe dans lequel peut se déplacer un piston, monté coulissant sur une tige d'actionnement, l'effort de poussée exercé sur la tige par l’utilisateur étant transmis au piston par l'intermédiaire d'un ressort, de façon qu'en actionnant la tige d'actionnement, il se produise un déplacement relatif du piston par rapport à la tige.
Le document WO2020128269A1 décrit une version améliorée de la pompe ci-dessus.
Ces pompes présentent toutefois certains inconvénients. Ainsi, elles comportent deux ressorts métalliques, ce qui n'est pas avantageux d'un point de vue du recyclage. De plus, elles comportent un fouloir, coopérant avec le ressort de rappel et nécessaire pour réaliser l'amorçage de la pompe.
La présente invention a pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui ne reproduit pas les inconvénients susmentionnés.
La présente invention a aussi pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui améliore le recyclage en supprimant les ressorts métalliques.
La présente invention a aussi pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui simplifie l'amorçage.
La présente invention a également pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui soit simple et peu coûteuse à fabriquer et à assembler.
La présente a donc pour objet une pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe contenant une chambre de pompe, un piston coulissant dans ledit corps de pompe entre une position de repos et une position d'actionnement, un organe de rappel élastique pour ramener ladite pompe vers sa position de repos après chaque actionnement, et un ensemble déformable pour générer une précompression au début de chaque actionnement, ledit ensemble déformable comportant au moins deux rondelles élastiquement déformables superposées, ledit ensemble déformable, lors de l'actionnement, se comprimant axialement à partir d'une force d'actionnement seuil exercée par l'utilisateur.
Avantageusement, chaque rondelle élastiquement déformable comporte une partie radialement externe, et une partie radialement interne, lesdites parties radialement externes étant, au repos, décalées axialement par rapport auxdites parties radialement internes.
Avantageusement, lesdites rondelles élastiquement déformables sont disposées en quinconce, avec soit les parties radialement externes de deux rondelles superposées qui sont en contact axial, soit les parties radialement internes de deux rondelles superposées qui sont en contact axial.
Avantageusement, ledit ensemble déformable comporte trois rondelles élastiquement déformables, la partie radialement interne de ladite première rondelle étant en contact axial avec la partie radialement interne de ladite seconde rondelle, et la partie radialement externe de ladite seconde rondelle étant en contact axial avec la partie radialement externe de ladite troisième rondelle.
Avantageusement, ledit corps de pompe comporte une ouverture supérieure fermée par ledit piston et une ouverture inférieure obturée par un clapet d’entrée, maintenu en place par un porte-clapet fixé dans ledit corps de pompe, ledit piston coulissant de manière étanche dans ledit corps de pompe autour d’une tige axiale creuse reliée à une tête de distribution, ladite tige axiale creuse étant pourvue d’un canal axial interne fermé axialement du côté inférieur et communiquant avec l'extérieur par un orifice radial, ledit piston comportant sur un bord radialement externe une lèvre d'étanchéité externe pour assurer l'étanchéité contre ledit corps de pompe, et sur un bord radialement interne une lèvre d'étanchéité interne, pour obturer de manière étanche au repos ledit orifice radial.
Avantageusement, un insert axial creux est fixé dans ladite tige axiale creuse, ledit insert axial creux comportant ledit orifice radial.
Avantageusement, un organe de support est fixé audit piston et s'étend axialement vers le haut, autour dudit insert axial creux et de ladite tige axiale creuse, ledit organe de support comportant un manchon axial cylindrique fixé à son extrémité axiale inférieure audit piston, et comportant à son extrémité axiale supérieure un plateau de support radial s'étendant radialement vers l'extérieur à partir dudit manchon axial cylindrique, ledit plateau de support radial supportant ledit ensemble déformable.
Avantageusement, ledit organe de rappel élastique est non métallique.
Avantageusement, ledit organe de rappel élastique est un soufflet disposé entre ladite tête de distribution et une partie fixée sur ledit corps de pompe, tel qu'une bague de fixation.
Avantageusement, une bague de fixation est prévue pour fixer ledit corps de pompe sur un réservoir avec interposition d’un joint de col, un joint de soupape étant prévu pour assurer l'étanchéité de ladite bague de fixation avec ledit corps de pompe.
Avantageusement, en position de repos, un bord axial supérieur dudit piston coopère de manière étanche avec ledit joint de soupape.
La présente a également pour objet un dispositif de distribution de produit fluide comportant une tête de distribution pourvue d'un orifice de distribution, ladite tête de distribution étant assemblée sur une pompe telle que décrite ci-dessus.
Avantageusement, ladite tête de distribution coopère avec ledit ensemble déformable lors de l'actionnement.
Ces caractéristiques et avantages et d'autres apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée suivante, faite en référence aux dessins joints, donnés à titre d’exemples non limitatifs, et sur lesquels:
Dans la description, les termes "supérieur", "inférieur", "haut" et "bas" se réfèrent à la position droite du dispositif représentée sur les figures. Les termes "axial" et "radial" se réfèrent à l'axe central longitudinal de la pompe.
Les figures 1 et 2 représentent une pompe selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, qui améliore une pompe de l'art antérieur telle que décrite dans le document WO2020128269A1.
Cette pompe comprend un corps de pompe 14 contenant une chambre de pompe 14a. Le corps de pompe 14 est ouvert axialement des deux côtés, avec une ouverture supérieure avantageusement fermée par un piston 16 et une ouverture inférieure 29, avantageusement obturée par un clapet d’entrée 20.
Une bague de fixation 10 est prévue pour fixer le corps de pompe 14 sur le col d'un réservoir (non représenté), de préférence avec interposition d’un joint de col 11. Un joint de soupape 13 assure l'étanchéité de la bague de fixation 10 avec le corps de pompe 14.
Le piston 16 coulisse de manière étanche dans le corps de pompe 14, entre une position de repos et une position d'actionnement, avantageusement autour d’une tige axiale 15 creuse avec un premier canal axial interne 15a.
Le premier canal axial interne 15a débouche axialement vers le haut de la tige 15 pour se connecter à une tête de distribution 1 pourvue d'un orifice de distribution 2.
La tête de distribution 1 comporte avantageusement un embout nasal 3 destiné à être au moins partiellement inséré dans une narine lors de l'utilisation, ainsi qu'une bride radiale 4 formant appui pour les doigts de l'utilisateur lors de l'actionnement. Un insert 5 est avantageusement disposé en amont de l'orifice de distribution 2, pour d'une part limiter le volume mort et définir un canal d'expulsion de faible volume, et d'autre part former un profil de pulvérisation (non représenté) au niveau de l'orifice de distribution 2 pour générer un spray. Cet insert 5 est avantageusement inséré dans un canal axial 6 de la tête de distribution 1, ce canal axial 6 coopérant avec la tige axiale 15 après assemblage de la tête de distribution 1 sur la pompe. Un organe d'appui 7 est fixé autour de l'extrémité axiale inférieure dudit canal axial 6, avec une partie 7a fixée audit canal axial 6, et une partie 7b recevant l'extrémité axiale supérieur de la tige axiale 15, comme visible sur les figures 1 et 2.
Vers le bas, le premier canal axial interne 15a est avantageusement également ouvert axialement et la tige axiale creuse 15 reçoit avantageusement un insert axial creux 17.
Cet insert axial creux 17 comporte un second canal axial interne 17a qui débouche axialement vers le haut dans le premier canal axial interne 15a de la tige axiale creuse 15.
Vers le bas, le second canal axial interne 17a est avantageusement fermé axialement, et l'insert axial creux comporte avantageusement un orifice radial 17b pour relier le second canal axial interne 17a avec l'extérieur de l'insert axial creux 17.
Eventuellement, la tige 15 et l'insert 17 pourraient être formés d'une seule pièce monobloc, par exemple par moulage.
Un organe de support 30 est fixé au piston 16 et s'étend axialement vers le haut, autour dudit insert axial creux 17 et de ladite tige axiale creuse 15. Cet organe de support 30 comporte un manchon axial cylindrique 31 fixé à son extrémité axiale inférieure audit piston 16, et comportant à son extrémité axiale supérieure un plateau de support radial 32 s'étendant radialement vers l'extérieur à partir dudit manchon axial cylindrique 31.
Un organe de rappel élastique 50, avantageusement non métallique, est prévu pour solliciter la pompe vers sa position de repos, et la ramener vers cette position de repos après chaque actionnement.
Dans l'exemple représenté, cet organe de rappel élastique 50 est formé par un soufflet disposé entre la tête de distribution 1 et la bague de fixation 10, qui sollicite élastiquement la tête de distribution vers sa position de repos. Lors de l'actionnement, ce soufflet 50 se comprime, de sorte qu'après l'actionnement, le soufflet comprimé va élastiquement revenir vers sa position non comprimée, entrainant avec lui la tête de distribution 1 vers sa position de repos, ce qui à son tour ramène le piston 16 vers sa position de repos en aspirant la prochaine dose de produit fluide dans la chambre de pompe 14a.
Un bord radialement externe du piston 16 forme avantageusement une lèvre d'étanchéité externe 16a, pour assurer l'étanchéité contre la surface interne du corps de pompe 14.
Un bord axial supérieur 16b du piston 16 assure avantageusement au repos l'étanchéité contre le joint de soupape 13.
Le corps de pompe 14 est avantageusement obturé vers le bas par le clapet d’entrée 20, maintenu en place par un porte-clapet 21. Ce clapet d’entrée 20 obture l'ouverture inférieure 29, communiquant avec l'intérieur du réservoir, et sur laquelle on peut connecter un tube plongeur (non représenté), d'une manière classique bien connue.
L'étanchéité entre le piston 16 et l'insert axial creux 17 est avantageusement assurée par une partie interne du piston 16, de préférence de forme conique, formant lèvre d'étanchéité interne 16c.
Au repos, l'orifice radial 17b est avantageusement au droit de la lèvre d'étanchéité interne 16c, de façon à être parfaitement obturé. L'étanchéité entre l'extérieur et l'intérieur du réservoir est donc avantageusement assurée d'une part par le contact entre le bord supérieur 16b du piston 16 et le joint de soupape 13, et d'autre part entre la lèvre d'étanchéité interne 16c et l'insert axial creux 17.
Pour réaliser une précompression lors de l'actionnement, qui permet notamment d'assurer une bonne distribution de la totalité de la dose sans risque de course d'actionnement partielle, la pompe comporte un ensemble déformable 60.
Cet ensemble déformable 60 comporte au moins deux rondelles élastiquement déformables superposées. Dans l'exemple représenté sur les dessins, il y a trois rondelles 61, 62, 63.
Chaque rondelle 61, 62, 63 comporte une partie radialement externe 61a, 62a, 63a, et une partie radialement interne 61b, 62b, 63b, les parties radialement externes étant, au repos, décalées axialement par rapport aux parties radialement internes. Ainsi, chaque rondelle déformable forme au repos une marche arrondie en section transversale qui peut être aplatie par application d'une force axiale suffisante. Lorsque l'application de la force axiale cesse, chaque rondelle revient élastiquement à sa position de repos.
Comme visible sur les figures 1 à 3, les rondelles sont disposées en quinconce, avec soit les parties radialement externes de deux rondelles superposées qui sont en contact axial, soit les parties radialement internes de deux rondelles superposées qui sont en contact axial. Dans l'exemple des figures, avec trois rondelles superposées, la partie radialement interne 61b de la première rondelle 61 est en contact axial avec la partie radialement interne 62b de la seconde rondelle 62, et la partie radialement externe 62a de la seconde rondelle 62 est en contact axial avec la partie radialement externe 63a de la troisième rondelle 63.
Les rondelles 61, 62, 63 sont disposées sur le plateau de support radial 32 de l'organe de support 30, avec la troisième rondelle 63 disposée sur le plateau, la seconde rondelle 62 disposée sur la troisième rondelle 63, et la première rondelle 61 disposée sur la seconde rondelle 62.
Lors de l'actionnement, l'organe d'appui 7 va transmettre la force d'actionnement de l'utilisateur à la première rondelle 61, et les trois rondelles 61, 62, 63 vont s'aplatir élastiquement si la force exercée est suffisante pour réaliser cette déformation des rondelles, générant ainsi une précompression.
En variante, l'organe d'appui 7 pourrait être omis, et une partie de la tête de distribution 1 pourrait directement coopérer avec l'ensemble déformable 60 pour réaliser la précompression.
Ainsi, l'ensemble déformable 60 transmet au piston 16 la force d'actionnement exercée par l'utilisateur sur la tige 15, via l'organe de support 30, et ce n'est que lorsque les rondelles 61, 62, 63 de cet ensemble déformable 60 se déforment que la tige 15 va pouvoir se déplacer axialement dans le piston 16.
Avantageusement, les rondelles 61, 62, 63 sont moulées d'une seule pièce monobloc en étant reliées par des ponts de matière 65, comme visible sur laFIG. 4 . Il suffit alors de disposer la première rondelle 61 d'un côté de la seconde rondelle 62 et de disposer la troisième rondelle 63 de l'autre côté de la seconde rondelle 62 pour obtenir l'empilement de rondelles formant l'ensemble déformable 60. Lors de cet assemblage des rondelles, les ponts de matières 65 sont de préférence cassés et retirés des rondelles, mais en variante, on pourrait avoir des ponts de matière 65 pliables.
Au début de la course d'actionnement, la force exercée par l'utilisateur sur la tête de distribution 1 va être transmise audit ensemble déformable 60, qui, à partir d'une force seuil, va pouvoir se déformer en se comprimant. La résistance à cette déformation élastique génère une résistance à l'actionnement, et donc une précompression, qui requiert l'application d'une force seuil pour réaliser l'actionnement de la pompe.
De plus, cette déformation élastique de l'ensemble déformable 60 sollicite élastiquement le piston 16 vers sa position de repos, dans laquelle la lèvre d'étanchéité interne 16c du piston obture l'orifice radial 17b de l'insert axial creux 17. Ainsi, après chaque actionnement, dès que l'utilisateur relâche sa pression sur la tête de distribution 1, le piston 16 revient automatiquement vers sa position d'obturation de l'orifice radial 17b, permettant ainsi un chargement de la chambre de pompe 14a avec une nouvelle dose de produit fluide aspirée depuis le réservoir.
Un évent (non représenté) peut avantageusement être prévu dans le corps de pompe 14 pour permettre le remplacement par de l'air du produit expulsé par la pompe à chaque actionnement.
La pompe décrite ci-dessus fonctionne de la façon suivante. Au repos, l'étanchéité à l'intérieur du réservoir (non représenté) est assurée par le joint de col 11 entre la bague 10 et le réservoir (non représenté), par le joint de soupape 13 entre la bague 10 et le corps de pompe 14, par le contact entre le bord supérieur 16b du piston 16 et le joint de soupape 13, et par la lèvre d’étanchéité interne 16c du piston 16 contre l'insert axial creux 17.
Le réservoir, non représenté sur les dessins, et qui peut être quelconque, est rempli d'un liquide, en particulier pharmaceutique, à distribuer, notamment à pulvériser.
La bague de fixation 10 peut être en matière plastique. Elle peut être vissée, sertie, encliquetée ou fixée autrement sur le réservoir.
L'utilisateur doit d'abord amorcer la pompe en la faisant fonctionner pour chasser l'air jusqu'à ce que la chambre de pompe 14a soit remplie de liquide. Lors de l'amorçage, l'air contenu dans la chambre de pompe 14a se comprime, et c'est par une butée mécanique entre le porte-clapet 21 et le piston 16 que l'insert 17 et la tige 15 peuvent se déplacer par rapport au piston 16 pour ouvrir l'orifice radial 17b et permettre l'expulsion de l'air comprimé. Lorsque la pompe revient en position de repos, du liquide est aspiré dans la chambre de pompe 14a à travers l'ouverture inférieure 29, de manière bien connue.
Avantageusement, le porte-clapet 21 comporte un manchon axial 22 se projetant axialement vers le haut, dont le bord supérieur 22a coopère lors de l'amorçage avec le piston 16, notamment la lèvre d’étanchéité interne 16c, pour déplacer le piston 16 axialement vers le haut, pour ouvrir l'orifice radial 17b et permettre l'expulsion de l'air contenu dans la chambre de pompe 14a.
La pompe permet donc de réaliser un amorçage fiable sans utiliser de pièce supplémentaire, tel qu'un fouloir, intercalé entre le piston 16 et la tige 15 et/ou l'insert 17, comme c'est le cas dans la pompe du document WO2020128269A1.
Après amorçage, la pompe est prête à être utilisée pour distribuer une dose de liquide à chaque actionnement.
Pour réaliser un tel actionnement, l'utilisateur appuie axialement sur la tête de distribution 1 pour enfoncer la tige 15. Le liquide étant incompressible, le piston 16 se déplace autour de l'insert 17 en déformant l'ensemble déformable 60. Quand la pression est suffisante pour surmonter la résistance à la déformation de l'ensemble déformable 60, le piston 16 découvre l'orifice radial 17b, permettant l'expulsion du liquide hors de la chambre de pompe 14a.
Le liquide est expulsé rapidement par l'orifice radial 17b, le second canal interne 17a et le premier canal interne 15a, vers la tête de distribution 1 assemblée sur la pompe.
Après quoi, l'utilisateur cesse d'exercer une pression sur la tige 15. L'ensemble déformable 60 sollicite immédiatement le piston 16 à revenir vers sa position de repos, ce qui assure l'obturation de l'orifice radial 17b, et ferme la chambre de pompe 14a par rapport à la tête de distribution 1. Parallèlement, le soufflet 50 ramène la tête de distribution 1 dans sa position de repos, ce qui entraine vers le haut la tige 15 et l'insert 17. Ceci crée une dépression dans la chambre de pompe 14a, de sorte que du liquide est aspiré par l'ouverture inférieure 29, en soulevant le clapet 20, tandis que de l'air remplace ce liquide dans le réservoir, en passant par l'ouverture centrale du joint de soupape 13 autour de la tige 15, et avantageusement par l'évent. Quand le bord supérieur 16b du piston 16 vient en contact du joint de soupape 13, l’air ne peut plus rentrer, et le piston 16 est bloqué, la pompe a repris sa position de repos et est prête pour un nouvel actionnement.
Un avantage de la pompe représentée sur les figures 1 et 2 est qu'elle ne comporte aucune pièce métallique, ce qui d'une part rend la fabrication et l'assemblage de la pompe moins complexe et donc moins coûteux, et ce qui d'autre part est avantageux pour le recyclage, particulièrement si le réservoir est constitué de la même matière que la pompe, car ainsi tout l’emballage va dans le même flux de recyclage, sans démontage ni tri.
La présente invention a été décrite en référence à un mode de réalisation avantageux, mais il est entendu qu’un homme du métier peut y apporter toutes modifications, sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées.
Claims (13)
- Pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe (14) contenant une chambre de pompe (14a), un piston (16) coulissant dans ledit corps de pompe (14) entre une position de repos et une position d'actionnement, un organe de rappel élastique (50) pour ramener ladite pompe vers sa position de repos après chaque actionnement, et un ensemble déformable (60) pour générer une précompression au début de chaque actionnement, caractérisée en ce que ledit ensemble déformable (60) comporte au moins deux rondelles élastiquement déformables superposées (61, 62, 63), ledit ensemble déformable (60), lors de l'actionnement, se comprimant axialement à partir d'une force d'actionnement seuil exercée par l'utilisateur.
- Pompe selon la revendication 1, dans laquelle chaque rondelle élastiquement déformable (61, 62, 63) comporte une partie radialement externe (61a, 62a, 63a), et une partie radialement interne (61b, 62b, 63b), lesdites parties radialement externes étant, au repos, décalées axialement par rapport auxdites parties radialement internes.
- Pompe selon la revendication 2, dans laquelle lesdites rondelles élastiquement déformables (61, 62, 63) sont disposées en quinconce, avec soit les parties radialement externes de deux rondelles superposées qui sont en contact axial, soit les parties radialement internes de deux rondelles superposées qui sont en contact axial.
- Pompe selon la revendication 3, dans laquelle ledit ensemble déformable (60) comporte trois rondelles élastiquement déformables (61, 62, 63), la partie radialement interne (61b) de ladite première rondelle (61) étant en contact axial avec la partie radialement interne (62b) de ladite seconde rondelle (62), et la partie radialement externe (62a) de ladite seconde rondelle (62) étant en contact axial avec la partie radialement externe (63a) de ladite troisième rondelle (63).
- Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit corps de pompe (14) comporte une ouverture supérieure fermée par ledit piston (16) et une ouverture inférieure (29) obturée par un clapet d’entrée (20), maintenu en place par un porte-clapet (21) fixé dans ledit corps de pompe (14), ledit piston (16) coulissant de manière étanche dans ledit corps de pompe (14) autour d’une tige axiale creuse (15) reliée à une tête de distribution (1), ladite tige axiale creuse (15) étant pourvue d’un canal axial interne (15a) fermé axialement du côté inférieur et communiquant avec l'extérieur par un orifice radial (17b), ledit piston (16) comportant sur un bord radialement externe une lèvre d'étanchéité externe (16a) pour assurer l'étanchéité contre ledit corps de pompe (14), et sur un bord radialement interne une lèvre d'étanchéité interne (16c), pour obturer de manière étanche au repos ledit orifice radial (17b).
- Pompe selon la revendication 5, dans laquelle un insert axial creux (17) est fixé dans ladite tige axiale creuse (15), ledit insert axial creux (17) comportant ledit orifice radial (17b).
- Pompe selon la revendication 6, dans laquelle un organe de support (30) est fixé audit piston (16) et s'étend axialement vers le haut, autour dudit insert axial creux (17) et de ladite tige axiale creuse (15), ledit organe de support (30) comportant un manchon axial cylindrique (31) fixé à son extrémité axiale inférieure audit piston (16), et comportant à son extrémité axiale supérieure un plateau de support radial (32) s'étendant radialement vers l'extérieur à partir dudit manchon axial cylindrique (31), ledit plateau de support radial (32) supportant ledit ensemble déformable (60).
- Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit organe de rappel élastique (50) est non métallique.
- Pompe selon la revendication 8, dans laquelle ledit organe de rappel élastique (50) est un soufflet disposé entre ladite tête de distribution (1) et une partie fixée sur ledit corps de pompe (14), tel qu'une bague de fixation (10).
- Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une bague de fixation (10) est prévue pour fixer ledit corps de pompe (14) sur un réservoir avec interposition d’un joint de col (11), un joint de soupape (13) étant prévu pour assurer l'étanchéité de ladite bague de fixation (10) avec ledit corps de pompe (14).
- Pompe selon la revendication 10, dans laquelle, en position de repos, un bord axial supérieur (16b) dudit piston (16) coopère de manière étanche avec ledit joint de soupape (13).
- Dispositif de distribution de produit fluide comportant une tête de distribution (1) pourvue d'un orifice de distribution (2), ladite tête de distribution (1) étant assemblée sur une pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes.
- Dispositif selon la revendication 12, dans lequel ladite tête de distribution (1) coopère avec ledit ensemble déformable (60) lors de l'actionnement.
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