FR2893090A1 - Ensemble de pompage et de distribution de fluide - Google Patents

Abstract

L'invention concerne le pompage de fluide.Elle se rapporte à un ensemble de pompage et de distribution de fluide, qui comprend un corps creux (10) portant un dispositif (20) de distribution de fluide, un organe (22) à deux pistons, mobile suivant un axe de l'ensemble, un premier (24) des deux pistons délimitant partiellement une chambre de dosage (26) et un second (34) délimitant partiellement une chambre de produit (36), la chambre de dosage (26) et la chambre de produit (36) étant reliées par un conduit (40) de fluide, un organe (32) de manoeuvre de l'organe mobile (22), et un organe (42) de rappel de l'organe mobile (22) de l'une de ses positions distantes vers une autre.Application à la pulvérisation des fluides médicaux et cosmétiques.

Description

L'invention concerne un ensemble de pompage et de distribution de fluide,

de préférence par pulvérisation. On connaît déjà des ensembles de pompage et de distribution de fluide par pulvérisation, notamment dans le domaine des produits cosmétiques et le domaine médical. Dans ce dernier domaine en particulier, il est souhaitable que la dose pulvérisée de médicament soit aussi reproductible que possible, aussi bien d'une dose à la suivante que d'une dose pulvérisée lorsque le récipient est plein à une dose pulvérisée lorsque le récipient est presque vide. On connaît des dispositifs de pulvérisation dans les-quels une dose est pulvérisée par application d'une pression latérale au corps de récipient. Cependant, ces dispositifs ne comportent pas d'ensemble de pompage de sorte que les doses distribuées ne sont pas régulières puisqu'elles dépendent toujours des conditions de pression exercées sur le corps du récipient. On sait aussi réaliser des ensembles de pompage et de pulvérisation donnant une telle reproductibilité des doses pulvérisées. Tous les ensembles donnant une précision suffisante sont du type à pompe actionnée suivant l'axe du récipient qui porte l'ensemble de pompage. Plus précisément, dans ces ensembles, la buse de pulvérisation de fluide se déplace suivant l'axe du récipient contenant le produit par rapport au corps du récipient pendant l'opération de pompage. On conçoit que ce déplacement est gênant pour la précision sur l'emplacement d'application de la dose, en particulier dans le cas d'une pulvérisation nasale. La difficulté de la réalisation de tels ensembles de pompage est due à la très petite dimension de leurs éléments, et à la grande précision nécessaire à un fonctionnement fiable. L'invention a pour objet la mise en oeuvre de nouvelles technologies de fabrication par surmoulage de matière plas- tique pour la réalisation d'un ensemble de pompage et de distribution qui peut être actionné par une manoeuvre orientée latéralement par rapport à l'axe de l'ensemble de pompage, si bien que la buse de pulvérisation ne présente pas de mouvement de déplacement suivant l'axe par rapport au corps du récipient et permet donc une distribution du produit pulvérisé à un emplacement précis, d'une manière qui ne peut pas être obtenue avec les systèmes de pulvérisation commandés par déplacement suivant l'axe de l'ensemble. Selon l'invention, une force exercée latéralement sur un organe de manoeuvre, par poussée ou rotation, est transformée en une force de déplacement d'un piston double à l'intérieur de l'ensemble, ce déplacement ayant une longueur toujours identique et provoquant le déplacement d'un volume déterminé avec précision du fluide contenu vers une chambre de dosage ; le retour de l'organe mobile vers sa position de repos provoque la pulvérisation de la dose précise, sans déplacement relatif du récipient et de l'ensemble de pompage suivant l'axe de ce récipient. Plus précisément, l'invention concerne un ensemble de pompage et de distribution de fluide, qui comprend un corps creux formant une partie au moins d'un récipient de fluide et portant un dispositif de distribution, un organe à deux pistons mobile suivant un axe de l'ensemble, un premier des deux pistons délimitant partiellement une chambre de dosage et un second des deux pistons délimitant partiellement une chambre de produit, la chambre de dosage et la chambre de produit étant reliées par un conduit de fluide, un organe de manoeuvre de l'organe mobile entre au moins deux positions distantes dans le corps creux, et un organe de rappel de l'organe mobile de l'une de ses positions distantes vers une autre. De préférence, le dispositif de distribution de fluide 30 est un dispositif de pulvérisation de fluide. De préférence, le corps creux est surmoulé sur le dispositif de pulvérisation. De préférence, le dispositif de pulvérisation comporte un orifice de pulvérisation et un dispositif de fermeture à 35 clapet de cet orifice. Il est avantageux que l'ensemble comporte en outre un clapet disposé dans le conduit de fluide reliant la chambre de produit à la chambre de dosage.

De préférence, les pistons de l'organe mobile sont circulaires, et le diamètre du second piston est très supérieur à celui du premier piston. Dans un mode de réalisation, l'organe de manoeuvre commande l'application d'une pression latérale perpendiculaire à l'axe de l'ensemble. De préférence, le déplacement latéral de l'organe de manoeuvre est transformé en un déplacement de l'organe mobile suivant l'axe de l'ensemble par un dispositif à came.

Dans un autre mode de réalisation, l'organe de manoeuvre est commandé par une rotation autour de l'axe de l'ensemble. De préférence, le corps creux et le second piston délimitent la chambre de produit avec un piston supplémentaire mobile dans le corps creux. Le piston supplémentaire est avantageusement guidé sur une tige solidaire du second piston et dirigée vers l'extrémité du corps creux opposée à la chambre de dosage. Dans une variante, le piston supplémentaire est guidé uniquement par le corps creux.

De préférence, l'organe de rappel est un ressort disposé en dehors de la chambre de dosage et de la chambre de produit. Par exemple, l'organe de rappel est un ressort destiné à glisser sur la tige solidaire du second piston. Dans un mode de réalisation particulier, le corps creux et le second piston délimitent la chambre de produit avec une poche souple contenant le produit à distribuer. De préférence, une enveloppe protectrice de la poche est fixée sur le corps creux. De préférence, un piston au moins a une double lèvre.

De préférence, tous les organes de l'ensemble de pompage sont formés de matières stérilisables par rayonnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une coupe d'un récipient ayant un ensemble de pompage et de pulvérisation de fluide selon l'invention ; la figure 2 représente sous forme agrandie un exemple de dispositif de pulvérisation donnant une dose précise et reproductible de produit fluide ; et la figure 3 est une vue en élévation latérale avec des 5 parties arrachées d'un autre mode de réalisation de réci- pient muni d'un ensemble de pompage et de pulvérisation de fluide selon l'invention. La figure 1 est une coupe d'un mode de réalisation d'un ensemble de pompage et de pulvérisation de fluide selon 10 l'invention formant un récipient de fluide. Le récipient de l'ensemble de pompage est essentiellement formé par un corps creux 10. Ce corps creux comporte, depuis sa partie supérieure, une chambre 12 de logement d'un dispositif de pulvérisation 20, un cylindre 14 de chambre de dosage, un 15 cylindre 16 d'organe de manoeuvre et un cylindre 18 de chambre de produit. La chambre 12 destinée à contenir un dispositif de pulvérisation 20, décrit plus en détail en référence à la figure 2, est délimitée à sa partie inférieure par une paroi transversale percée d'un orifice, 20 l'extrémité extérieure de retenue du dispositif de pulvérisation 20 étant formée par surmoulage du corps creux 10 sur le dispositif de pulvérisation 20, lors de sa fabrication. Le corps creux 10 contient, au-dessous de la paroi 25 transversale qui délimite le logement du dispositif de pulvérisation 20, un organe mobile 22 à deux pistons. Cet organe 22 comporte, à sa partie supérieure, un premier piston 24 de préférence à double lèvre qui coopère de façon étanche avec la partie cylindrique 14 du corps creux et 30 délimite ainsi une chambre de dosage 26. La partie inférieure de la chambre de dosage 26 possède un clapet 28 destiné à fermer un conduit, indiqué dans la suite. L'organe mobile 22 comporte ensuite une jupe 30 munie de deux toucheaux de came qui coopèrent avec une came portée 35 par un poussoir latéral 32. Lorsque le poussoir latéral 32, qui dépasse à droite sur la figure 1, est poussé vers l'intérieur du corps creux 10, il coopère avec les toucheaux de came de la jupe 30 et déplace ainsi l'organe mobile 22 sur une courte distance, de l'ordre d'une fraction de millimètre, dans la direction longitudinale du corps creux, cette distance étant obtenue de façon reproductible. L'organe mobile 22 comporte ensuite un second piston 34 qui coulisse de façon étanche contre le cylindre 18 du corps creux 10. Ainsi, l'organe mobile 22 comporte deux pistons 24, 34 qui coopèrent de façon étanche chacun avec une paroi cylindrique du corps creux. Le piston 34 délimite, avec le cylindre 18 du corps creux et un piston supplé- mentaire 38 placé à la partie inférieure du récipient, une chambre de produit 36 qui contient le produit fluide à pulvériser. On note qu'un conduit 40, orienté principalement suivant l'axe de l'ensemble, relie la chambre de produit 36 à la chambre de dosage 26. Ce conduit est normalement fermé par le clapet 28, par exemple une bille d'acier inoxydable, qui n'est écarté de son siège formé par l'organe mobile 22, que lorsque celui-ci est déplacé vers le bas, si bien que du fluide est alors chassé de la chambre de produit 36 vers la chambre de dosage 26 et soulève le clapet 28. Sous le piston 34, l'organe mobile comporte, dans ce mode de réalisation, une tige 41 autour de laquelle coulisse le piston supplémentaire 38. Ainsi, celui-ci coopère de façon étanche d'une part avec la paroi cylindrique interne 18 du corps creux et d'autre part avec la surface externe de la tige 41. La tige 41, avec l'ensemble de l'organe mobile 22, est déplacée vers le haut sur la figure 1, c'est-à-dire vers la position de repos, par un ressort 42 tenu à l'extrémité du corps creux 10 par un capuchon 44 fixé à l'extrémité du corps creux et percé en 45 pour la mise à l'air. On considère maintenant le fonctionnement de l'ensemble représenté sur la figure 1. Lorsque le bouton-poussoir 32 est poussé latéralement vers l'intérieur du corps creux 10, il provoque un déplacement en translation de l'organe mobile 22 suivant l'axe de l'ensemble à l'intérieur du corps creux 10 d'une distance déterminée avec précision, par exemple de 0,5 mm. Comme le produit fluide à pulvériser qui se trouve dans la chambre de produit 36 et dans le conduit 40 est incompressible, la chambre de produit ne comprenant aucune bulle de gaz, ce déplacement provoque l'expulsion d'une dose précise du produit fluide vers la chambre de dosage 26. Pendant ce déplacement, le clapet 28 s'écarte de son siège.

Lorsque le poussoir est libéré, le ressort 42 pousse l'organe mobile 22 vers le haut, le clapet 28 reprenant sa position contre son siège. Du côté de la chambre de produit 36, lorsque le piston 34 remonte, le piston supplémentaire 38 remonte aussi puisque l'air ne peut pas pénétrer dans la chambre de produit 36. La montée de l'organe mobile provoque une réduction de volume de la chambre de dosage 26, si bien que le produit est chassé vers le dispositif de pulvérisation 20 et est projeté vers l'extérieur.

Ainsi, à chaque commande du bouton-poussoir 32, c'est-à-dire à l'expulsion de chaque dose, le piston supplémentaire 38 se rapproche du piston 34 de l'organe mobile. Lorsque pratiquement tout le produit a été pulvérisé, le piston supplémentaire 38 vient contre le piston 34. Si le corps creux 10 est formé d'un matériau transparent ou s'il a simplement une zone transparente dans la partie cylindrique 18, il est facile d'observer la position du piston supplémentaire 38 par rapport au piston 34 pour se rendre compte de la quantité de produit qui reste. Cependant, même si le corps creux 10 est entièrement opaque, la quantité de produit peut être indiquée de diverses autres manières, par exemple par rotation progressive d'un disque tournant autour de l'axe de l'ensemble, indiquant le nombre de manoeuvres, par exemple au niveau du capuchon inférieur 44.

Le dispositif représenté sur la figure 1 est fabriqué de la manière suivante. Le dispositif de pulvérisation 20 est disposé dans un moule d'injection permettant un surmoulage, et le corps creux 10 est fabriqué par injection afin qu'il incorpore le dispositif de pulvérisation par surmoulage, et qu'il déli- mite les parties cylindriques successives 14, 16 et 18. Ensuite, l'organe de manoeuvre 32 est introduit et l'organe mobile 22, muni du clapet 28, est introduit dans le corps creux. Ensuite, dans une opération exécutée sous vide alors que le récipient est retourné, le produit est disposé dans la chambre de produit 36, et le piston supplémentaire 38 est introduit. Ensuite, le capuchon 44 et le ressort 42 sont mis en place et bloqués sur le corps creux 10, soit dans l'appareillage sous vide, soit après sortie de celui-ci. Bien qu'on ait indiqué que l'organe mobile était rappelé par un ressort placé à la partie inférieure, il est évidemment possible d'incorporer un dispositif élastique ayant la fonction du ressort dans une autre partie du corps creux, par exemple au niveau de la jupe 30. A ce moment, la tige 41 n'est pas indispensable et le piston supplémentaire 38 peut ne pas avoir de trou central. Une caractéristique de l'ensemble représenté sur la figure 1 est que le produit n'est au contact que des matières du dispositif de pulvérisation 20, du corps creux 10, de l'organe mobile 22 et du piston supplémentaire 38. Il n'est donc pas au contact du ressort 42. Grâce à la fabrication de l'ensemble précité, le pul-20 vérisateur obtenu distribue une dose complète dès la première pulvérisation. On peut utiliser le polypropylène et le polyéthylène ou des matériaux analogues pour la fabrication des différents éléments. Ainsi, l'ensemble de pompage peut être 25 réalisé avec des matériaux courants peu coûteux, et avec un nombre d'éléments relativement réduit. Le coût de fabrication peut donc être réduit. La figure 2 représente un exemple de dispositif de pulvérisation, d'un type qui empêche l'entrée des bactéries. 30 Un orifice 46 d'un gicleur 48 peut être fermé par un poin- teau 50, qui constitue ainsi une valve qui empêche le pas- sage des bactéries. Le pointeau 50 est porté par un organe cylindrique élastique 52 formant piston. Des gorges 54 sont alimentées en fluide par des parties dégagées 56, de préfé- 35 rence au nombre d'au moins deux diamétralement opposées, recevant le fluide de l'orifice 58 de la cloison transver- sale délimitant le logement du dispositif de pulvérisation 20, par un conduit 59, 60 formé à l'intérieur de l'organe 52. On note que l'organe élastique 52, du côté inférieur, est maintenu sans jeu dans le corps 62, avec interposition d'un joint 64 qui peut être solidaire de la partie intermédiaire 66. L'organe élastique 52, entre la partie inférieure fixe et la partie supérieure 50 de pointeau qui est mobile, comporte une partie intermédiaire 66 formée d'un matériau compressible. Un joint supplémentaire d'étanchéité 68 peut être placé entre le corps 62 et l'organe cylindrique 52 et peut être solidaire de la partie intermédiaire 66. Enfin, des gorges 70 sont formées dans l'organe élastique 52 ou le plot 72 de manière que le fluide puisse être présent entre ces deux éléments.

En position normale de repos, la partie compressible 66 de l'organe élastique 52 pousse le pointeau 50 contre l'orifice 46 du gicleur, si bien que l'intérieur de l'embout est totalement isolé de l'air extérieur : le dispositif forme une valve qui empêche le passage des bactéries.

Lorsque du fluide sous pression est transmis par le canal 58, 59, 60, et la partie 56 et parvient à la chambre de pulvérisation 74 par l'intermédiaire des gorges 54, il parvient aussi aux gorges 70 et exerce sa pression sur la section totale du corps élastique 52, réduite de la section du pointeau. La force résultante due à la pression a alors tendance à écarter le pointeau 50 de l'orifice 46 du gicleur, et comme le corps 52 a une partie compressible 66, il écarte le pointeau 50 du gicleur. Une pulvérisation est ainsi immédiatement réalisée. Dès que la pression disparaît, la partie compressible 66 de l'organe élastique 52 se détend et ramène le pointeau 50 contre l'orifice 46 du gicleur. Le dispositif qui donne sa compressibilité à l'organe élastique 52 peut être de types très divers, autres que le ressort de matière plastique moulé solidaire de la pièce 52 qu'on vient de décrire ; on connaît de nombreuses matières élastiques, telles que des mousses souples à cellules fermées, et même des éléments mécaniques tels que des ressorts. En outre, grâce à la forme en hélice du matériau compressible 66, l'organe élastique 52 peut être réalisé en une seule pièce par moulage simultané de deux matières : la fabrication et le montage sont simplifiés, et permettent une réduction du coût de l'embout obtenu.

La figure 3 représente une variante d'ensemble de pompage 76, analogue à l'ensemble décrit en référence à la figure 1, appliqué à un récipient ayant un corps rigide 78 dans lequel est disposée une poche souple 82 qui contient la produit fluide à, distribuer. La partie inférieure de l'ensemble de pompage, au lieu de comprendre le piston supplémentaire 38, comporte un tube 80 qui prolonge le conduit 40 et débouche à la partie inférieure. Lorsque le produit est distribué, la poche se rétracte dans le corps rigide 78 de récipient.

Les avantages de l'ensemble de pompage et de distribu- tion selon l'invention sont très nombreux. Au point de vue de la fabrication, le nombre de composants à assembler est réduit, les investissements et coûts de fabrication sont plus faibles que ceux d'un ensemble classique, l'ensemble peut être stérilisé par rayonnement, il ne comporte pas de pièces emmanchées dans des régions où se trouve le produit, et il peut être formé de polymères peu coûteux couramment utilisés. Au point de vue de l'utilisation, le système de pulvé- risation est simple, les doses obtenues sont régulières et donnent un motif régulier et reproductible de pulvérisation, la première dose est déjà complète, comme toutes les sui-vantes, et la totalité du produit pratiquement est distribuée.

Au point de vue de la manoeuvre, la commande de l'ensemble est simple et ne nécessite pas de mouvement relatif de parties de l'ensemble suivant son axe. Enfin, l'ensemble est robuste et résiste aux essais de chute et de vibration, il n'a pas de ressort ou autre pièce délicate au contact du produit, et il est facilement réalisé sous une forme anti-bactérienne.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Ensemble de pompage et de distribution de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend : un corps creux (10) formant une partie au moins d'un 5 récipient de fluide et portant un dispositif (20) de distribution de fluide, un organe (22) à deux pistons, mobile suivant un axe de l'ensemble, un premier (24) des deux pistons délimitant partiellement une chambre de dosage (26) et un second (34) 10 des deux pistons délimitant partiellement une chambre de produit (36), la chambre de dosage (26) et la chambre de produit (36) étant reliées par un conduit (40) de fluide, un organe (:32) de manoeuvre de l'organe mobile (22) entre au moins deux positions distantes dans le corps creux 15 (10), et un organe (42) de rappel de l'organe mobile (22) de l'une de ses positions distantes vers une autre.

2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (20) de distribution de fluide est un 20 dispositif de pulvérisation de fluide.

3. Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps creux (10) est surmoulé sur le dispositif de distribution (20).

4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un clapet (28) disposé dans le conduit (40) de fluide reliant la chambre de produit (36) à la chambre de dosage (26).

5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre 30 (32) commande l'application d'une pression latérale perpendiculaire à l'axe de l'ensemble.

6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le déplacement latéral de l'organe de manoeuvre (32) est transformé en un déplacement de l'organe mobile (22) 35 suivant l'axe de l'ensemble par un dispositif à came.

7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps creux (10) et le second piston (34) délimitent la chambre de produit (36)avec un piston supplémentaire (38) mobile dans le corps creux (10).

8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de rappel (42) 5 est un ressort disposé en dehors de la chambre de dosage (26) et de la chambre de produit (36).

9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps creux (78) et le second piston délimitent la chambre de produit avec une 10 poche souple (82) contenant le produit à distribuer.

10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les organes de l'ensemble de pompage sont formés de matières stérilisables par rayonnement.