EP0747131B1 - Dispositif à pompe pour prélever un liquide dans un récipient et le distribuer sous forme pulvérisée - Google Patents

Dispositif à pompe pour prélever un liquide dans un récipient et le distribuer sous forme pulvérisée Download PDF

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EP0747131B1
EP0747131B1 EP96401227A EP96401227A EP0747131B1 EP 0747131 B1 EP0747131 B1 EP 0747131B1 EP 96401227 A EP96401227 A EP 96401227A EP 96401227 A EP96401227 A EP 96401227A EP 0747131 B1 EP0747131 B1 EP 0747131B1
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EP
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pump
rod
piston
container
hollow
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Philippe Renault
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LOreal SA
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    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1052—Actuation means
    • B05B11/1056—Actuation means comprising rotatable or articulated levers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
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    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1001—Piston pumps
    • B05B11/1009—Piston pumps actuated by a lever
    • B05B11/1011—Piston pumps actuated by a lever without substantial movement of the nozzle in the direction of the pressure stroke
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B11/0005—Components or details
    • B05B11/0062—Outlet valves actuated by the pressure of the fluid to be sprayed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1001—Piston pumps
    • B05B11/1016—Piston pumps the outlet valve having a valve seat located downstream a movable valve element controlled by a pressure actuated controlling element

Definitions

  • the present invention relates to a pump device to take a liquid from a container and dispense it as sprayed.
  • the present invention relates to a device of the type comprising a pump fixed at the upper end of the container, comprising a pump body engaged in the container and a piston movable in the pump body and provided with a hollow rod in projection towards the outside of the pump, and a cylindrical cover suitable for be fixed to the container and comprising an actuating and pivoting distribution fitted with a communicating distribution nozzle by a conduit with a cylindrical socket projecting towards the interior of said actuator and in which is engaged the free end of the hollow piston rod of the pump.
  • the actuator is produced in the form of a lever at one end of which is formed the spray nozzle and which is, at this end, articulated on the cover, the cover being hollowed out to form an access to the opposite end of the organ lever-shaped actuation, this opposite end constituting a support area for the user's finger.
  • the actuator When pressed by the user, the actuator pivots by driving down the hollow piston rod engaged by its free end in the internal cylindrical sleeve of the organ actuation.
  • the hollow rod is the means of passage of the liquid pumped from the container to the hood dispensing nozzle.
  • the hollow piston rod must have an axial movement as perfectly linear as possible. We have therefore always sought to give this hollow rod significant rigidity to avoid any buckling during its movement under the effect of the pivoting of the actuator.
  • the applicant company also proposed in its request French patent FR-A-2,715,585 to produce in the form of a conduit flexible of relatively large length, the cylindrical sleeve of the actuation and distribution body.
  • the assembly formed by the cover and the actuating member provided with the cylindrical sleeve and made of a standing alone with it must be made of such a rigid material as possible such as polypropylene or high density polyethylene.
  • the cover must be rigid enough to on the one hand, it can be fixed by snapping onto the body of the container, on the other hand to ensure that the hinge zone ensuring the connection articulated from the actuating member on the wall of the cover either strong enough to allow large numbers actuations, and finally to ensure that the actuating member lever shape is sufficiently rigid over its entire length.
  • the cylindrical sleeve of the actuator in order to be flexible enough, must have a very thin wall, which leads to risks of rupture during flexions imposed by the pivoting of the organ actuation.
  • the present invention proposes to produce a device avoiding in particular the drawbacks mentioned of the known devices.
  • the device according to the present invention is characterized essentially by the fact that the hollow piston rod of the pump is flexible over part of its length from its end free.
  • this flexibility is conferred by a reduction of the wall thickness of said rod towards its free end.
  • the rod is preferably made, in particular by injection, in a flexible material such as low polyethylene density.
  • the rod may have a reduced thickness only in its end zone intended to be engaged in the socket cylindrical of the actuator or over a longer length important, in particular, the length of the rod projecting from the upper end of the pump in the rest position of the member actuation.
  • the length of the cylindrical sleeve is preferably significantly less than the length of the part of the pump protruding rod.
  • the thickness of the wall of said socket on the other hand is preferably greater than the wall thickness of said rod at its free end engaged in the sleeve.
  • the pump comprises, at its upper part, an inner cylindrical skirt constituting a guide surface of the hollow piston rod.
  • the device according to the invention can be used for all types of pumps comprising a hollow rod projecting from the body of regardless of the length of the piston stroke.
  • the device according to the invention is particularly suitable to precompression pumps, i.e. of the type comprising in the pump body an internal compression chamber in which the liquid from the container and introduced under the effect of vacuum produced by actuation of the piston, is expelled in the hollow piston rod when a determined pressure is reached at the interior of said chamber.
  • precompression pumps i.e. of the type comprising in the pump body an internal compression chamber in which the liquid from the container and introduced under the effect of vacuum produced by actuation of the piston, is expelled in the hollow piston rod when a determined pressure is reached at the interior of said chamber.
  • the room communicates with the lower end of the hollow piston rod conduit with interposition of a valve calibrated by a spring to open to said pressure determined.
  • a container 1 provided with a neck 2 and capable of containing a liquid to be dispensed in spray form, such as a hair spray.
  • the pump 3 comprises a tubular body 4 provided in the vicinity from its lower end of a ball valve 5, the liquid reaching the pump body through a tube 6 plunging into the liquid.
  • a piston 7 provided with peripheral sealing lips is mounted inside the pump body 4 so as to slide along of the inner wall of it.
  • the piston 7 is hollow and has a piston rod hollow 8 defining an axial duct 9.
  • the hollow rod 8 protrudes from the upper end of the pump 3.
  • the pump 3 has at its upper part, for the rod guide 8, an inner cylindrical skirt 10.
  • the wall of the hollow rod 8 present at least in its free end part 8 has a reduced thickness.
  • the wall of the hollow rod 8 has a gradually narrowing section on the most of its length to said free end zone.
  • the lower end of the conduit 9 of the hollow rod 8 is closed by a valve made in the form of an elongated pin 11 provided with a peripheral surface constituting a sealing lip, said pin being able to move in a tubular piece 12 to against a return spring 13 bearing against the bottom of the tubular part 12 and the peripheral bearing of the pin.
  • the part 12 is able to move, with the piston 7, to against a return spring 14 bearing against a bearing lower part of the pump body 4 and a recessed bearing surface of the tubular part 12.
  • Such an arrangement defines a pumping chamber 15 at the lower part of the pump body and a compression chamber 16 between the pin 11 and the piston 7.
  • An orifice 17 formed in the wall of the pump body 4 allows pressurization of the compression chamber 16 during actuations of the piston 7 by pressing on its rod 8.
  • the pump illustrated is thus of the precompression type of a structure and functioning comparable to those described in French patent application FR-A-2 715 585 from the Applicant Company, mentioned above.
  • the device according to the invention comprises a cover cylindrical generally designated by 18 fixed at its lower part, in particular by snapping as illustrated in 19, at the upper part of the container 1.
  • the cover comprises, made in one piece, a member lever-shaped actuator 20 having a rear portion forming a support zone 21 accessible through a cut-out part of the hood.
  • the actuator 20 is articulated at its front part to the wall of the cover by a zone of reduced thickness forming a hinge 22.
  • the actuating member 20 comprises a dispensing nozzle 23 at the end of a conduit 24 communicating with the interior volume of a cylindrical sleeve 25 projecting downward from the underside of the actuating member 20.
  • the free end 8 a of the hollow rod 8 of the piston 7 is engaged in the cylindrical sleeve 25 which has a shorter length than the length of the rod 8 projecting from the pump 3.
  • liquid expelled through the conduit 9 of the rod 8 can reach through the actuating member 20 up to the dispensing nozzle 23 thereof where it is sprayed in the form fine droplets.
  • the assembly of the cover 18 and of the actuating member 20 is made of a relatively rigid material such as polyethylene high density while the piston 7 and its rod 8 are made in one more flexible material, especially in low density polyethylene.

Landscapes

  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
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Description

La présente invention est relative à un dispositif à pompe pour prélever un liquide dans un récipient et le distribuer sous forme pulvérisée.
Plus précisément, la présente invention est relative à un dispositif du type comportant une pompe fixée à l'extrémité supérieure du récipient, comprenant un corps de pompe engagé dans le récipient et un piston mobile dans le corps de pompe et muni d'une tige creuse en saillie vers l'extérieur de la pompe, et un capot cylindrique apte à être fixé au récipient et comportant un organe d'actionnement et de distribution pivotant muni d'une buse de distribution en communication par un conduit avec une douille cylindrique en saillie vers l'intérieur dudit organe d'actionnement et dans laquelle est engagée l'extrémité libre de la tige creuse du piston de la pompe.
L'organe d'actionnement est réalisé sous la forme d'un levier à une extrémité duquel est formée la buse de pulvérisation et qui est, à cette extrémité, articulé sur le capot, le capot étant évidé pour former un accès à l'extrémité opposée de l'organe d'actionnement en forme de levier, cette extrémité opposée constituant une zone d'appui pour le doigt de l'utilisateur.
Lors d'un appui par l'utilisateur, l'organe d'actionnement pivote en entraínant vers le bas la tige creuse du piston engagée par son extrémité libre dans la douille cylindrique intérieure de l'organe d'actionnement.
La tige creuse constitue le moyen de passage du liquide pompé à partir du récipient jusqu'à la buse de distribution du capot.
La tige creuse du piston doit avoir un mouvement axial aussi parfaitement linéaire que possible. On a donc toujours cherché à conférer à cette tige creuse une rigidité importante pour éviter tout flambage lors de son déplacement sous l'effet du pivotement de l'organe d'actionnement.
Différentes solutions ont cependant été proposées pour tenir compte des efforts déviés appliqués à la tige creuse rigide du piston de la pompe sous l'effet du mouvement de pivotement de l'organe d'actionnement.
Ainsi, il a été proposé dans FR-A-2 682 937 de relier l'extrémité de la tige creuse du piston à la douille cylindrique de l'organe d'actionnement par un élément tubulaire de liaison flexible.
Cette solution nécessite la fabrication séparée d'une pièce supplémentaire rapportée pour assurer la liaison entre la tige creuse du piston et l'organe d'actionnement et de distribution.
La société déposante a d'ailleurs proposé dans sa demande de brevet français FR-A-2 715 585 de réaliser sous la forme d'un conduit souple de longueur relativement importante, la douille cylindrique de l'organe d'actionnement et de distribution.
Or dans la pratique, l'ensemble formé du capot et de l'organe d'actionnement muni de la douille cylindrique et réalisé d'un seul tenant avec lui, doit être constitué d'un matériau aussi rigide que possible tel que du polypropylène ou du polyéthylène haute densité.
En effet, le capot doit être suffisamment rigide pour d'une part pouvoir être fixé par claquage sur le corps du récipient, pour d'autre part assurer que la zone de charnière assurant la liaison articulée de l'organe d'actionnement sur la paroi du capot soit suffisamment résistante pour permettre un grand nombre d'actionnements, et pour enfin assurer que l'organe d'actionnement en forme de levier soit suffisamment rigide sur toute sa longueur.
Si on utilise un matériau rigide pour la réalisation de l'ensemble du capot/organe d'actionnement la douille cylindrique de l'organe d'actionnement, pour pouvoir être suffisamment souple, doit présenter une paroi très mince, ce qui entraíne des risques de rupture lors des flexions imposées par le pivotement de l'organe d'actionnement.
Le dispositif connu par la demande de brevet français mentionnée n'est dans la pratique envisageable qu'avec des pompes telles que celles décrites dans ce document, ne nécessitant qu'une faible course de la tige creuse du piston de la pompe, et est donc limité dans ses applications.
La présente invention se propose de réaliser un dispositif évitant notamment les inconvénients mentionnés des dispositifs connus.
Le dispositif selon la présente invention se caractérise essentiellement par le fait que la tige creuse du piston de la pompe est flexible sur une partie de sa longueur à partir de son extrémité libre.
Avantageusement, cette flexibilité est conférée par une réduction de l'épaisseur de paroi de ladite tige en direction de son extrémité libre. La tige est de préférence réalisée, en particulier par injection, en une matière souple telle que du polyéthylène basse densité.
La tige peut présenter une épaisseur réduite uniquement dans sa zone d'extrémité destinée à être engagée dans la douille cylindrique de l'organe d'actionnement ou sur une longueur plus importante, en particulier, la longueur de la tige faisant saillie de l'extrémité supérieure de la pompe en position de repos de l'organe d'actionnement. La longueur de la douille cylindrique est de préférence sensiblement inférieure à la longueur de la partie de la tige en saillie de la pompe. L'épaisseur de la paroi de ladite douille est par contre de préférence supérieure à l'épaisseur de paroi de ladite tige au niveau de son extrémité libre engagée dans la douille.
Avantageusement selon l'invention, la pompe comporte, à sa partie supérieure, une jupe cylindrique intérieure constituant une portée de guidage de la tige creuse de piston.
Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour tous types de pompes comportant une tige creuse en saillie du corps de pompe et ce quelle que soit la longueur de course du piston.
Le dispositif selon l'invention convient en particulier aux pompes à précompression, c'est-à-dire du type comportant dans le corps de pompe une chambre de compression intérieure dans laquelle le liquide provenant du récipient et introduit sous l'effet de la dépression produite par actionnement du piston, est expulsé dans la tige creuse du piston lorsqu'une pression déterminée est atteinte à l'intérieur de ladite chambre. A cet effet, la chambre communique avec l'extrémité inférieure du conduit de la tige creuse du piston avec interposition d'un clapet taré par un ressort pour s'ouvrir à ladite pression déterminée.
Dans le but de mieux faire comprendre la présente invention, on va en décrire à titre d'exemple nullement limitatif un mode de réalisation en se référant au dessin annexé dans lequel :
  • les figures 1 et 2 sont des vues en coupe de l'extrémité supérieure d'un récipient muni d'un dispositif selon l'invention dans deux positions en cours de fonctionnement.
On a illustré sur le dessin la partie supérieure d'un récipient 1 muni d'un col 2 et apte à contenir un liquide à distribuer sous forme pulvérisée, tel qu'une laque capillaire.
Il s'agit d'un récipient non pressurisé, ne contenant donc pas de gaz propulseur, le liquide étant expulsé par actionnement d'une pompe désignée globalement par 3 fixée sur le col 2 du récipient.
La pompe 3 comporte un corps tubulaire 4 muni au voisinage de son extrémité inférieure d'un clapet à bille 5, le liquide parvenant dans le corps de pompe au travers d'un tube 6 plongeant dans le liquide.
Un piston 7 muni de lèvres périphériques d'étanchéité est monté à l'intérieur du corps de pompe 4 de manière à coulisser le long de la paroi intérieure de celui-ci.
Le piston 7 est creux et comporte une tige de piston creuse 8 définissant un conduit axial 9.
Comme on le voit sur le dessin, la tige creuse 8 dépasse de l'extrémité supérieure de la pompe 3.
La pompe 3 comporte à sa partie supérieure, pour le guidage de la tige 8, une jupe cylindrique intérieure 10.
Selon l'invention, la paroi de la tige creuse 8 présente au moins dans sa partie d'extrémité libre 8a une épaisseur réduite.
Dans l'exemple illustré, la paroi de la tige creuse 8 présente une section se réduisant de manière progressive sur la majeure partie de sa longueur jusqu'à ladite zone d'extrémité libre.
L'extrémité inférieure du conduit 9 de la tige creuse 8 est obturée par un clapet réalisé sous la forme d'un picot allongé 11 muni d'une portée périphérique constituant une lèvre d'étanchéité, ledit picot étant apte à se déplacer dans une pièce tubulaire 12 à l'encontre d'un ressort de rappel 13 en appui contre le fond de la pièce tubulaire 12 et la portée périphérique du picot.
La pièce 12 est apte à se déplacer, avec le piston 7, à l'encontre d'un ressort de rappel 14 en appui contre une portée inférieure du corps de pompe 4 et une portée en décrochement de la pièce tubulaire 12.
Un tel agencement définit une chambre de pompage 15 à la partie inférieure du corps de pompe et une chambre de compression 16 entre le picot 11 et le piston 7.
Un orifice 17 ménagé dans la paroi du corps de pompe 4 permet une mise en pression de la chambre de compression 16 lors des actionnements du piston 7 par appui sur sa tige 8.
Une fois que la pression régnant dans la chambre de compression 16 atteint une valeur permettant de surmonter la force du ressort 13, le picot 11 s'abaisse mettant en communication la chambre 11 avec le conduit 9 de la tige creuse 8 permettant l'expulsion du liquide se trouvant dans cette chambre 11 en provenance de la chambre de pompage 15 dans laquelle il a été amené par la dépression créée lors du déplacement du piston.
La pompe illustrée est ainsi du type à précompression d'une structure et d'un fonctionnement comparables à celles décrites dans la demande de brevet français FR-A-2 715 585 de la Société Déposante, mentionnée ci-dessus.
Le dispositif selon l'invention comporte un capot cylindrique désigné globalement par 18 fixé à sa partie inférieure, notamment par claquage comme illustré en 19, à la partie supérieure du récipient 1.
Le capot comporte, réalisé d'un seul tenant, un organe d'actionnement en forme de levier 20 comportant une partie arrière formant zone d'appui 21 accessible au travers d'une partie découpée du capot.
L'organe d'actionnement 20 est articulé à sa partie avant à la paroi du capot par une zone d'épaisseur réduite formant charnière 22.
Au-dessus de la charnière 22, l'organe d'actionnement 20 comporte une buse de distribution 23 à l'extrémité d'un conduit 24 communiquant avec le volume intérieur d'une douille cylindrique 25 en saillie vers le bas de la face inférieure de l'organe d'actionnement 20. L'extrémité libre 8a de la tige creuse 8 du piston 7 est engagée dans la douille cylindrique 25 qui présente une longueur plus faible que la longueur de la tige 8 en saillie de la pompe 3.
On comprend que le liquide expulsé par le conduit 9 de la tige 8 peut parvenir au travers de l'organe d'actionnement 20 jusqu'à la buse de distribution 23 de celui-ci où il est pulvérisé sous forme de fines gouttelettes.
L'ensemble du capot 18 et de l'organe d'actionnement 20 est réalisé en un matériau relativement rigide tel que du polyéthylène haute densité tandis que le piston 7 et sa tige 8 sont réalisés en un matériau plus flexible, notamment en polyéthylène basse densité.
Du fait de cette différence de matériaux et surtout du fait de la réduction d'épaisseur de la tige 8 en particulier au niveau de la zone d'extrémité libre 8a, lors de l'appui sur la zone 21 de l'organe d'actionnement 20, la tige 8 subit un flambage sur une partie de sa hauteur, à partir de son extrémité, mais la course de la tige à l'intérieur de la pompe reste axiale, rectiligne, en particulier du fait du guidage complémentaire assuré par la jupe 10.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter différentes variantes et modifications sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (6)

  1. Dispositif à pompe pour prélever un liquide dans un récipient (1) et le distribuer sous forme pulvérisée, comportant une pompe (3) fixée à l'extrémité supérieure du récipient, comprenant un corps de pompe (4) engagé dans le récipient et un piston (7) mobile dans le corps de pompe et muni d'une tige creuse (8) en saillie vers l'extérieur de la pompe, et un capot cylindrique (18) apte à être fixé au récipient et comportant un organe d'actionnement et de distribution (20) pivotant muni d'une buse de distribution en communication par un conduit (24) avec une douille cylindrique (25) en saillie vers l'intérieur dudit organe d'actionnement et dans laquelle est engagée l'extrémité libre de la tige creuse du piston de la pompe, caractérisé par le fait que la tige creuse (8) du piston (7) de la pompe (3) est flexible sur une partie de sa longueur à partir de son extrémité libre (8a).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'épaisseur de paroi de ladite tige (8) se réduit en direction de son extrémité libre (8a).
  3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la longueur de la douille cylindrique (25) en saillie de la paroi intérieure de l'organe d'actionnement (20) est inférieure à la longueur de la partie de ladite tige (8) en saillie de la pompe.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la paroi de la douille (25) est supérieure à l'épaisseur de paroi de ladite tige (8) au niveau de son extrémité libre (8a) engagée dans ladite douille (25).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la pompe (3) comporte à sa partie supérieure une jupe cylindrique intérieure (10) constituant une portée de guidage de la tige creuse (8) du piston (7).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le piston (7) et la tige creuse de piston (8) sont réalisés en un matériau, notamment en polyéthylène basse densité, moins rigide que le matériau constitutif de l'ensemble capot (18) organe d'actionnement (20) qui est notamment du polypropylène ou du polyéthylène haute densité.
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