CA2043386A1 - Dispensateur de melange - Google Patents

Abstract

BREVET D'INVENTION DISPENSATEUR DE MÉLANGE L'invention a pour objet un conditionnement miniaturisé apte au stockage et au transport des composants d'un produit évolutif, puis à leur mélange pour la délivrance de ce dernier. Essentiellement constitué d'un boîtier (1) enfermant côte à côte deux conteneurs (7a, 7b) dont les récipients sont fermes par des distributeurs à gicleur axial emboîtés parallèlement de façon étanche sous une tête commune (2) qui les raccorde à une même buse dispensatrice (3), l'adjonction d'un organe compensateur (14) équilibrant courses et efforts d'enfoncement sur les deux distributeurs (8a, 8b), ce conditionnement permet notamment de présenter sous une forme commode des médicaments à préparation extemporanée.

Description

2g~L3~3~i Il est connu de commercialiser de noQbreux produ~ts dans des récipients equ~pés de disPensateurs manuels per~ettant d'en dél~vrer et souvent d'en doser la quant~té voulue, que ce soit sous l'effet d'un s simple pompage ou sous celui de l'énergie d'un gaz propulseur.
C'est par exemple le cas de parfums ou de divers médicaments, le plus souvent destinés au traitement des voies respiratoires9 utilisés à très faibles doses donc généralement vendus sous des conditionnements miniatures, aisément transportables.
Les dispensateurs en question utilisent ains~ soit des valves, éventuellement doseuses, soit des pompes, de préférence à précompression, dont la tige de commande axiale, tubulalre, sert de gicleur d'évacuat~on sous une tête dispensatrice à poussoir de structure variable, qui portera usuellement une buse de pulvérisation apte à pro~eter une giclée de produit sous forme d'aérosol ou du moins finement pulvérisée. Leurs principaux organes sont assez largement normalisés.
L'industrie chimique est amenée d'autre part, en particulier dans les domaines cosmétique et pharmaceut~que, à proposer des produ~ts de plus en plus complexes et instables, et diverses préparations doivent être élaborées aussi tard que poss~ble avant emploi car leurs propriétés s'altèrent progressivement sous l'effet de phénomènes variés. Ceci a conduit à ~laborer des mécan1smes divers permettant d'effectuer un mélange plus ou moins intime de deux composants avant leur mise en serv~ce, voire dose après dose, au moment même de l'utilisation, de façon "extemporanée".
Le conditionnement renfermera alors deux conteneurs ~umeaux, généralement dlsposés côte à côte et fonctlonnant en parallèle ; un exemple en est fourn~ par la publication de brevet FR 1 353 494.
L'inventlon a pour ob~et de fournir un tel conditionnement, très miniaturisé, apte au stockage et au transport des composants d'un produit évolutif, puis à leur mélange pour la délivrance de ce dernier, ce condltionnement permettant notamment de présenter sous une forme commode des médicaments à préparation extemporanée.
Elle a donc en particulier pour ob~et de créer un dispositif compact permettant de faire se correspondre les conditions de délivrance des deux composants, en fournissant un moyen de concilier courses des d~stributeurs, efforts exercés, temps et pressions d'in~ection dans l'espace de mélange ...
Une difficulté fréquemment rencontrée est en effet qu'une dose tout a fait minlme de l'un des composants, par exemple le produit actif,

2 204;~3 devra être m~langée à une dose ~oins faible du second, d'une viscos~t~
parfois d~fférente, par exemple un exc~p~ent : le rapport de ces deux doses partlelles atteint facilement 3 et il peut dépasser 5 ; ce doit donc être aussi celul des capacités des deux distributeurs a~ns~ dans une certa~ne mesure que des contenances de leurs récipients.
Le conditionnement en question sera essent~ellement constitué
d'un boitier enfermant côte à cote deux conteneurs dont les récipients sont fermés par des distributeurs à gicleur axial embo~tés parallèlement de façon étanche sous une tete commune qui les raccorde à une meme buse dispensatrice, l'adjonction d'un organe compensateur équilibrant courses et efforts d'enfoncement sur les deux distributeurs ; pour éviter qu'il n'altère le fonct~onnement de la tete, cet organe sera normalement monte a l'extrémité opposée des conteneurs.
De préférence il s'agira d'un levier répartiteur articulé sur un axe perpendicula~re à ceux des deux distributeurs, dans la partie du boftier supporSant les fonds des récipients.
Diverses autres caracteristiques ressortiront d'un double exemple, donné c~-dessous en référence aux dessins, qui représentent :
- figure 1 : une vue au repos d'un bo~tier dispensateur selon l'invention, - figure 2 : une vue avec coupe selon II-II de la figure 1, - figure 3 : une coupe selon III-III de la f~gure 1, - flgure 4 : une coupe selon IY-IV des f~gures 1 à 3, - figure 5 : une coupe, au repos, selon V-V de la figure 2, - figure 6 : une coupe similaire, en fin de fonctionnement, - figure 7 : une coupe d'une variante.
Extérieurement, le boitier dispensateur représenté figure 1 comprend un étui 1 fermé par la coque 2 d'une tête dispensatrice porteuse d la de l'étui 1, intérieurement dans l'exemple décrit, le plus avantageux en général quant à l'encombrement ; elle y est retenue par des cliquets 4 engagés sous des épaulements créés ici par deux lumières 5. Trois dépressions 6 permettent de tenir le boitier entre les doigts et de presser étui et tête l'un vers l'autre en translation pour pro~eter son contenu, en l'occurrence un médicament binaire.
Interieurement, comme le montrent les figures 2 à 6, l'appareil renferme deux cartouches 7a et 7b, de capacités différentes, porteuses respectivement de pompes doseuses 8a et 8b à gicleurs tubulaires 9a et 9b.
Dans cet exemple, les capacités intrinsèques respectives du récipient 7a

3 Z(~433 renfermant le produit actif et du récipient 7b renfermant l'exc~p~ent sont de 5 et 12 ml, les contenances effect~ves de 2 et 10 ml environ.
La tête comprend d'abord ic~ une douflle 10 munie de deux orifices d'in~ection 11 dont le siège lla dessine en creux une buse en spirale a trois branches entourée d'une collerette llb. Deux poussoirs de série 12 s'emboftent respectivement, face à face, sur les collerettes 11b qui remplacent ainsi leurs buses habituelles ;l'ensemble, symétrique, vient se rapporter dans la coque 2 où ll se monte indifféremment en se logeant dans ses nervures 2b pour s'embo~ter sur sa collerette 2c qu'un canal 2d relie a la buse 3. Se trouve ainsi constitué un ensemble monobloc pourvu de deux sièges ~umeaux 13a, 13b sur lesquels les gicleurs 9a, 9b s'emboiteront de façon étanche ; possédant deux étages de pulvérisation 11 et 3, il comprend une chambre de mélange lOa d'une capacité égale ici à la somme de celles des pompes et qui permet de préparer les doses une à une avec un brassage très intime des composants, en réduisant leur temps de stockage à celui qui sépare deux utilisations.
D'autres structures de tetes sont concevables en fonctlon des produits utilisés, du mélange désiré et des pertes de charge acceptables.
C'est ainsi que la chambre de mélange peut être disposée horizontalement, dotée d'une entrée d'air, alimentée par des orlf~ces obliques ; ceux-ci peuvent ne pas être diamétralement opposés et, si l'on accepte de rompre la symétrie, ils peuvent même être de deux types différents, l'un au moins par exemple non doté d'une buse tourbillonnaire ... La chambre peut même se réduire à un simple canal à deux entrées si l'on cherche à obtenir une in~ection simultanée en évitant tout stockage ; omlssion faite de la buse 3, on peut alors envisager de mouler la tete en une seule plèce.
Les proport~ons des ~upes peuvent aussi être modifiées, comme la position des dépressions 6 inversée pour conduire à utiliserl'appareil en position renversée.
Selon l'invention il existe à la partie inférieure du bo~tier un organe compensateur répartissant les efforts exercés sur les gicleurs des pompes 8a et 8b. Comme le montrent notamment les figures 4 à 6, les fonds des récipients 7a et 7b ne reposent pas directement sur le fond de l'étui 1 mais sur un levier 14 ; celui-ci comprend a ses extrémités deux bossages supérieurs 15a, 15b en calotte sphérique et, dans l'intervalle, deux logements infér1eurs 16a, 16b associés à des tourillons respectifs 17a, 17b créant deux axes possibles de pivotement ; il possède donc ici une forme symétrique qui permet de le mettre en place indifféremment.
Les parois de l'étui 1 por$ent des nervures la, lb aptes a

4 2~33~
gu~der chacune des cartouches 7a et 7b. Son fond porte un unique couteau 16 sur lequel repose le seul logement 16b du lev~er, ains~ que deux nervures de butée 18a, 18b ; il possède int~rieurement une ceinture 19 porteuse de deux saignées l9a donnant libre passage aux tourillons 17a et de deux échancrures l9b qu~ forment des crans de retenue pour les tourillons 17b. Le levier 14 se trouve ainsi art~culé sur un axe décalé
vers l'axe du plus volum~neux des conteneurs.
Au montage, et après pose du levier 14, il suffit de placer les deux conteneurs, ce qui fait remonter le levier en butée sur la nervure 18~, son inclinaison sensiblement compensée par les différences de longueur, puis d'embofter la tête dans l'étui sur les gicleurs ~usqu'a encliquetage.
~ tui et tête restent mobiles l'un par rapport à l'autre.
Lorsque l'opérateur les pressera entre ses doigts, parallèlement aux axes des conteneurs, sa force va s'exercer indirectement sur le levier, agissant a l'emplacement de son articulation 16 ; celui-ci forme donc ici une table d'équilibrage à bras lnégaux en bascule sur le fond du bo~t~er, ne commandant pas directement les courses des pompes mais répartissant la force exercée sur son axe 16 dans un rapport inverse à celui de ses deux bras. Dans les limites de son débattem,ent ~1 équilibre ains1 l'enfoncement des g~cleurs en s'adaptant à tout rapport de courses.
En général, le rapport des bras de levler devra être compris entre 1,2 et 1,8 et sera pris de préférence entre 1,4 et 1,6.
Les deux pompes 8a et 8b pourront avoir respectivement par exemple des courses de 2 et 6 mm pour des dlamètres ~nternes de 5 et 6,5 mm soit un rapport de sections de 1,7 pour un rapport de courses de 3, et leurs ressorts de renvoi des forces allant de 4 et 5 N (rapport 1,2) au repos pour obtenir l'étanchéité voulue, à 12 et 23 N (rapport 1,91) à
fond de course (ce qui correspond à des raideurs de 4 et 3 N/mm).
S~, estimant les frottements à 3 N, on désire aussi obtenir des pressions de pulvérisation voisines, de l'ordre de 4 bars par exemple pour des temps de fonctionnement bien entendu sensiblement égaux, ces valeurs étant supposées constantes, les efforts d'enfoncement nécessaires iront de 15 et 22 N (rapport 1,47) à 23 et 40 N (rapport 1,82) environ.
Si alors l'axe d'articulation est placé par exemple a une distance égale à 0,40 fois la longueur active du levier, ce qul conduit à un rapport de 1,5 des bras de levier, valeur comprise entre les rapports inverses respectifs des forces extrêmes, la résistance de la pompe du récipient 7b, qui contient l'excipient, sera vaincue la premiere, sous 20~ 3 un effort de l'opérateur un peu supérieur 3 30 N, dont elle reçoit la ma~eure part~e, mais immédiatement suiv~e par la pompe 8a ; ceci amorce le fonctlonnement, le ~eu des pressions a~ustant le rapport des courses au produit 3/2 x 4/3 ~ 2 de ceux des bras du levier 14 et des raideurs des ressorts de renvoi des pompes. Comme on le voit sur la figure 6, cet écart des courses se trouve compensé par un basculement de la table d'équilibrage qui fait reculer le récipient 7a, reduisant d'autant la course de sa pompe.
La pompe & arrive la première en fin de course sous un effort de l'opérateur un peu inférieur à 60 N, suivie de la seconde, l'excipient achevant ainsi de balayer le produit actif. En pratique un effort constant de l'ordre de 50 N conduira à un fonctionnement correct.
Une augmentation du rapport des bras de levier retarderait le fonctionnement de la pompe & qui distribue le produit actif vis-à-vis de celui de la pompe 8b et, ~usqu'à un maximum de 1,9 environ, minorerait l'effort final nécessaire. Au delà de cette valeur, elle conduira~t à
term1ner en n'in~ectant dans la chambre que du produit acttf.
On voit ains~ que l'adaptation du levier à la fourchette des rapports des forces extrêmes régit la séquence de fonctionnement et en particulier la durée de la phase synchrone ; l'on comprend aussi que l'on a~t intérêt 3 rédu1re cette fourchette dans la mesure permise par les tolérances de fabrication, en particul1er sl la délivrance du produit requ~ert un faible volume de chambre de mélange, mais non pas en principe à la supprimer entièrement.
I1 convient en fait de tenir compte des volumes morts créés sur 1 mm environ par 1'1nversion des mécanlsmes en bout de course : c'est ainsi que deux pompes de 5,5 mm de diamètre interne pour 2,2 et 6,6 mm de course délivrent des doses respectives de l'ordre de 28 et 135 ,ul.
Enfin un dispositif semblable pourralt être employé pour a~uster le fonctionnement d'un d1spensateur possédant deux conteneurs identiques etles explications ci-dessus se transposent facilement aux cas où les distributeurs seraient non des pompes mais des valves doseuses.
Les bossages 15a et 15b pourraient etre cylindriques mais ceci suppose que les récipients aient un fond plat. De même, selon le dessin représenté, le rapport des bras de levier est indépendant de l'inclinaison de la table ; toute modification et notamment toute variat~on progressive des rayons de courbure des bossages permet dans une certaine mesure de faire ~voluer ce rapport pour corriger la loi d'équilibre.
Dans la variante de la figure 7 ou les éléments conservés ont 6 ~ 4~
gardé leurs références mais où la douille 10 est d1sposêe horkontalement9 l'organe compensateur selimite a l'ensemble d'une tablette 20 que repousse un ressort 21 guidé sous le réc~pient 7a par une embase 22 et que retient dans cette embase sa tige 20a.
On peut par exemple supposerle ressort 21 ident~que au ressort de renvo~ de la pompe 8a et comprimé également au départ ; si la tête 2 attaque en même tempsles deux g~cleurs 9a et 9b, ces deux ressorts céderont également sous son effort et la course de la pompe 8a se trouvera ainsi rédu~te de moitié par rapport a celle de la pompe 8b.
Cette dernlère variante est cependant moins avantageuse que la précédente ; elle exigerait en particulier pour offrir la même souplesse théor1que l'emplo~ d'un organe double, comportant un ressort sous chacun des conteneurs.

' ' ~ ~ . ' - .

Claims (12)

1. Conditionnement miniaturisé, apte à stocker les composants d'un produit évolutif, puis à les mélanger pour délivrer ce dernier, essentiellement constitué d'un boîtier enfermant côte à côte deux conteneurs fermés par des distributeurs à gicleur axial emboîtés parallèlement de façon étanche sous une tête commune qui les raccorde à une même buse dispensatrice, caractérisé par l'adjonction d'un organe compensateur (14, 20) équilibrant courses et efforts sur les deux distributeurs.

2. Conditionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet organe est monté à l'extrémité des conteneurs (7a, 7b) opposée aux distributeurs (8a, 8b).

3. Conditionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe compensateur est un levier répartiteur (14) articulé sur un axe (16) perpendiculaire à ceux des deux distributeurs, dans la partie du boîtier (1) supportant les fonds des conteneurs.

4. Conditionnement selon la revendication 3, à distributeurs de capacités différentes, caractérisé en en ce que le levier forme une table d'équilibrage à bras inégaux, articulée sur un axe décalé vers l'axe du conteneur (7b) de plus forte contenance.

5. Conditionnement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le levier possède en soi une forme symétrique.

6. Conditionnement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le levier possède à ses extrémités deux bossages supérieurs à
variation progressive de courbure.

7. Conditionnement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le levier possède à ses extrémités deux bossages supérieurs en forme de calotte (15a, 15b) et, dans l'intervalle, deux logements inférieurs d'articulation (16a, 16b).

8. Conditionnement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rapport des bras de levier est compris dans la fourchette des rapports extrêmes des forces des ressorts de renvoi des distributeurs.

9. Conditionnement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rapport des bras de levier est compris entre 1,2 et 1,8.

10. Conditionnement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la tête renferme une chambre de mélange (10a).

11. Conditionnement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la tête comprend une douille (10) munie de deux orifices d'injection (11) dont les sièges sont entourés de collerettes respectives sur lesquelles deux poussoirs de série (12) s'emboîtent face à face, l'ensemble venant se rapporter sur une coque (2) en s'emboîtantà son tour sur sa collerette (2c) qu'un canal (2d) relie à la buse dispensatrice (3), pour constituer un ensemble monobloc pourvu de deux sièges jumeaux (13a, 13b) pour l'emboîtement des gicleurs (9a, 9b).

12. Conditionnement selon la revendication 11, caractérisé en ce que les deux orifices d'injection alimentent une chambre de mélange dans laquelle l'un au moins engendre un mouvement tourbillonnaire.