FR3127143A1

FR3127143A1 - Valve et pompe pour produit liquide ou visqueux

Info

Publication number: FR3127143A1
Application number: FR2110055A
Authority: FR
Inventors: Jean-Yves Corbin; Mathias D'Estais
Original assignee: Prp Creation; Capital Innovation SARL
Current assignee: Use Factory Fr
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2023-03-24
Anticipated expiration: 2041-09-23
Also published as: EP4405265A1; US20240391659A1; FR3127143B1; WO2023046934A1

Abstract

Selon un aspect, la présente description concerne une valve de sortie (200) comprenant une membrane (203) déformable élastiquement sous l'effet d'une surpression d’un produit liquide ou visqueux par rapport à l'extérieur, une surface extérieure (204) de la membrane (203) étant destinée à être mise en contact avec un milieu extérieur, au niveau d’au moins une première fente (205) apte à permettre l’écoulement d’un débit dudit produit induit par ladite suppression ; au moins une première paroi (210) configurée pour se trouver, en l’absence d’une surpression du produit, en contact avec une surface intérieure (206) de la membrane selon au moins une première ligne de contact (211) agencée à la périphérie de la fente (205), et configurée pour permettre un écartement de ladite surface intérieure de la membrane avec une partie au moins de ladite au moins une première paroi en cas de surpression du produit. FIG. 2A

Description

Valve et pompe pour produit liquide ou visqueux

L'invention concerne des valves et pompes utilisables pour un produit liquide ou visqueux, notamment des produits pharmaceutiques ou cosmétiques, des produits agroalimentaires ou des produits de bricolage. L’invention concerne en outre des contenants utilisables pour des produits liquides ou visqueux, équipés de telles valves et/ou pompes.

Etat de la technique

Il est connu du document brevet US8875953 [Réf. 1] une pompe opérable manuellement ou par un ustensile tenu à une main par un utilisateur.

La décrit ainsi le principe de fonctionnement d’une pompe conforme à l’enseignement de la [Réf. 1] appliqué à un pot 11.

La pompe illustrée sur la comprend une chambre 10 dont l'intérieur est apte à contenir un produit liquide ou visqueux et dont l'extérieur est destiné à être mis en contact avec un milieu extérieur, par exemple avec de l'air, au niveau d'une fente 17 formée dans une zone de prélèvement 13, et mis en contact avec un fluide de remplacement 18, au niveau d’une ouverture 16 pratiquée dans la chambre. Dans l’exemple de la , une lame 15 forme une cloison entre la chambre 10 et un réservoir 14 formé d’un sac souple en communication fluidique avec la chambre par l'ouverture 16. Le réservoir est protégé par les parois du pot 11 muni d'une entrée d'air 12.

La chambre 10 est déformable élastiquement, par un appui d'un utilisateur, pour créer par exemple par glissement du doigt selon une direction F une surpression dans le produit par rapport à l'extérieur et ouvrir la fente 17 afin de laisser échapper un volume utile de produit. Comme illustré sur le schéma 1B, la chambre 10 se trouve ainsi divisée en deux parties déformées 101 et 102, la partie 101 comprenant la fente 17, et la partie 102 comprenant l'ouverture 16. En faisant coulisser le pincement le long de la chambre dans la direction F, le produit est comprimé sous le pincement et évacué par la fente 17 et simultanément la partie 102 de la chambre 10 reprend progressivement sa forme, générant une dépression faisant admettre du produit de remplacement par l’ouverture 16. Lorsque le doigt quitte la zone de prélèvement 13, la chambre reprend sa forme initiale telle qu'elle était au repos (schéma 1A). Le retour à la forme initiale est réalisé par mémoire de forme, c’est-à-dire la capacité de la chambre à retrouver élastiquement sa forme après déformation de la matière de la zone déformable.

De manière générale, la région de la membrane déformable équipée de la fente forme une valve de sortie appelée ci-après « membrane fendue ».

Dans la pompe ainsi décrite, la dépression créée au moment de la cessation de l’appui est de nature à faire admettre un volume de produit de remplacement dans la chambre. Cette dépression peut être assez importante, appelant alors la membrane fendue vers l’intérieur jusqu’à créer une ouverture de la fente dans le sens inverse de celui prévu, ce qui provoque du retour de liquide vers l’intérieur de la chambre et/ou une reprise d’air à l’intérieur de la chambre. Ce phénomène s’observe en particulier lorsque le liquide est assez visqueux. La pénétration d’air dans la chambre peut provoquer des projections et des bruits disgracieux lors d’utilisations ultérieures, et la pénétration d’air comme la pénétration de liquide provenant de l’extérieur dans la chambre peuvent provoquer une rétro-contamination du contenant, c’est-à-dire que des salissures ou des bactéries présentes sur la surface du pot, dans l’air, sur le doigt d’un utilisateur ou sur un ustensile, peuvent aboutir dans la chambre, s’y développer et rejoindre potentiellement le contenant.

Une déformation vers l’intérieur et une ouverture de la fente comparable à ce qui vient d’être décrit peuvent aussi être la conséquence d’une pression mécanique due à la sollicitation directe de la zone par exemple par un doigt, un ustensile ou plus généralement un élément tiers, par exemple la peau du corps lorsqu’on utilise le dispositif en application directe. Ce phénomène n’est plus la conséquence d’une dépression à l’intérieur mais d’une surpression ou action venant de l’extérieur, mais le résultat est similaire. On note ici que les deux phénomènes sont cumulables puisque le prélèvement sur la surface de prélèvement a logiquement lieu après avoir extrait du liquide, donc précisément au moment où la chambre est placée en dépression pour appeler du liquide depuis le réservoir.

Pour limiter une telle déformation de la membrane vers l’intérieur de la chambre, il est connu de la [Réf. 1] une pièce support 103 ( ) formant un plein ou une grille sur laquelle tout ou partie de la fente repose en l’absence de déformation de la fente. Une telle pièce support retient la déformation de la fente ou d’un pan de la fente vers l’intérieur de la chambre si bien qu'elle agit contre les pertes d’étanchéité qui seraient causées par une déformation géométrique de la membrane vers l’intérieur de la chambre. La pièce support, si elle est bien positionnée, peut agir positivement en maintenant la fente dans sa position nominale alors même qu’elle est soumise à des sollicitations. Il faut noter que la pièce support, de type grille ou plein, est décrite comme une surface sur laquelle repose tout ou partie de la fente, c’est-à-dire que son objet n’est pas d’agir directement sur l’étanchéité, mais son objet est de mettre la fente en bonne position pour que les bords de la fente soient en situation de créer par eux-mêmes l’étanchéité. Le fait que la pièce support puisse être ajourée et même sous forme de grille permet que la membrane ne se colle pas à la pièce support même si le liquide se dessèche lentement. Si la pièce support est de petite surface ou une grille, cela permet à la fente de se reposer et d’assurer un décollement prompt.

En d’autres termes, la pièce support ne constitue pas un renfort d’étanchéité au dispositif mais elle permet à la fente d’être plus souvent en situation favorable, l’étanchéité étant due à la fente elle-même : un bord de la fente faisant contact avec l’autre bord de la fente.

Plus précisément, la déposante a mis en évidence plusieurs limitations concernant l’usage d’une telle pièce support.

Tout d’abord, pour que les deux bords de la fente se rejoignent et fassent contact, il est important que la membrane fendue ou valve fendue retrouve sa place naturelle après ouverture c’est-à-dire sans tension résiduelle, afin d’obtenir son étanchéité. Le fait que la pièce support influe localement sur la fente est ainsi une contradiction mécanique puisque la pièce support crée une contrainte qui influe inévitablement sur les mouvements de la fente et génère parfois des échecs, c’est-à-dire que la fente reste coincée dans une position qui n’est pas totalement plane et jointive. Une telle situation est fréquente du fait que la membrane est réalisée en matériaux souples dont la géométrie et les tensions internes sont incertaines. On a ainsi constaté que l’implantation d’une telle pièce support sous la fente est difficile à ajuster et reporte inévitablement des tensions sur la fente elle-même, limitant sa capacité à recouvrer une position étanche naturelle à l’état statique.

Ensuite, la déposante a constaté qu’un support local sous tout ou partie de la fente peut être contreproductif car face à une dépression importante en amont de la fente ou une pression locale externe, la membrane s’enfonce dans les zones non supportées. L’enfoncement ayant ainsi lieu de part et d’autre de la fente, cet enfoncement se traduit inévitablement par la disjonction des bords de la fente qui affaiblit immédiatement son étanchéité. On note ainsi qu’en l’absence de la pièce support, la tolérance à l’enfoncement est bien meilleure, c’est-à-dire qu’une dépression dans la chambre peut générer un déplacement de la membrane fendue sans que la fente ne s’ouvre, et qu’à l’inverse la même dépression avec une pièce support sous la fente peut disjoindre les bords de la fente et laisser passer de l’air ou du liquide souillé.

En conséquence, la déposante a montré que les avantages d’une telle pièce support sont limités, son implantation est difficile et son utilisation s’avère dans de nombreux cas contreproductif.

Un niveau accru de performance est donc souhaité de la part des utilisateurs, et notamment un très haut niveau d’étanchéité pour limiter la rétro-contamination donc l’effet barrière aux souillures et aux bactéries, et ce particulièrement au travers de la fente de la valve de sortie.

Notamment, la déposante a constaté que la membrane, qu’elle soit ou non munie d’une pièce support sous la fente telle que décrite précédemment, peut subir des pertes d’étanchéité en présence de dépression en amont de la membrane, sans pour autant qu’il y ait déformation de celle-ci vers l’intérieur.

Une première situation peut s’observer sur une valve de sortie de pompe telle que décrite précédemment. Comme décrit ci-dessus, à chaque pompage on observe une phase de dépression dans la chambre de la pompe en amont de la fente. Une telle dépression est susceptible de faire migrer du liquide depuis la fente vers l’intérieur, même en l’absence de déformation de la membrane vers l’intérieur. Plus ce phénomène dure ou est répété, plus des migrations sont favorisées. Les conséquences de ce phénomène sont globalement inacceptables notamment pour un dispositif cosmétique censé délivrer une petite dose de crème directement sur la peau ou prélevée avec le doigt. Il en est de même pour la plupart des autres applications de ces valves de sortie de pompes. Si le concepteur place une pièce support sous la fente, comme décrit précédemment, il peut limiter l’ouverture de la membrane vers l’intérieur, mais une telle pièce support ne suffit pas à éviter que du liquide traverse la membrane vers l’intérieur et donc que des moisissures, salissures ou bactéries puissent se développer dans le canal.

Une deuxième situation peut s’observer sur un emballage muni d’une pompe débouchant sur un canal de sortie fermé à son extrémité par une membrane fendue ; cette situation peut générer un phénomène similaire. Il peut s’agir par exemple d’un flacon équipé d’une pompe traditionnelle à piston ou encore d’une pompe électrique. Un tel flacon est décrit par exemple dans le brevet US5186368 [Réf.2].

Que ce soit une pompe traditionnelle à piston ou une pompe électrique, la pompe ne constitue généralement pas la sortie effective de l’emballage et ouvre donc vers un canal de sortie qui débouche sur une zone de sortie ou de prélèvement. Pour que le liquide contenu dans le canal de sortie ne s’altère pas, les concepteurs placent souvent à l’extrémité de ce canal une valve qui peut être une membrane fendue. Bien qu’il y ait moins de situations de dépression dans le canal que dans une conception de pompe de sortie telle que décrite dans la situation précédente, cette conception peut aussi être le théâtre de retour de produit vers l’intérieur, en particulier lorsque l’utilisateur passe le doigt ou un ustensile sur la membrane, notamment pour prélever du liquide. Si le concepteur place une pièce support sous la fente, il peut limiter l’ouverture de la membrane vers l’intérieur, mais une telle pièce support ne permettrait probablement pas d’éviter que du liquide traverse la membrane vers l’intérieur et donc que des moisissures, salissures ou bactéries puissent se développer dans le canal.

Une autre situation peut s’observer sur une valve de sortie d’emballage souple ayant une certaine mémoire de forme et non équipée de pompe, par exemple de simples tubes en plastique tels que décrits par exemple dans le brevet GB1474620 [Réf.3].

En effet, les valves décrites sont des barrières intéressantes lorsqu’elles sont localisées en bout de tube, car elles procurent une réelle protection à tout le contenu du tube. Sur un tel tube et en dehors des étapes d’utilisation où il est mis en pression pour extraire du produit, le tube va chercher à reprendre une forme naturelle ce qui installe dans le tube une certaine dépression qui se reporte notamment sur la membrane. Cette dépression est d’autant plus importante que l’on approche de la fin du tube. Là encore, il pourrait être envisageable d’empêcher la membrane de se déformer vers l’intérieur en y disposant une pièce support afin de mieux résister à la dépression présente dans le tube qui pourrait suffire à ouvrir la valve vers l’intérieure, mais un tel dispositif resterait sujet à des fuites et des migrations provoquant de la rétro-contamination, surtout dans cette situation de tube pour lequel la dépression peut être importante et maintenue longtemps, en continu.

Une première réponse possible de l’homme de l’art aux problèmes techniques évoqués ci-dessus consiste à utiliser des agents chimiques antifongiques et antibactériens afin qu’une rétro-contamination n’ait pas de conséquences et ne puisse se développer dans le liquide, mais, du fait de la pression normative et des exigences du marché, les industriels prennent en compte de plus en plus qu’il est nécessaire de réduire au maximum les agents conservateurs et antifongiques.

Une autre façon dont dispose l’homme de l’art consiste à améliorer l’étanchéité en prévoyant une plus grande épaisseur et/ou une plus grande rigidité de la membrane fendue et/ou une fente plus courte. En faisant évoluer ces paramètres, la membrane sera plus réactive et plus rapide à se refermer, et présentera une meilleure cohésion des deux bords ou pans se faisant face au niveau de la fente. Une telle membrane résistera ainsi mieux aux rétro-contaminations. On peut par exemple choisir pour le matériau de la membrane un élastomère de dureté 70 Shore A plutôt qu’un élastomère de dureté 50 shore A, ou augmenter l’épaisseur de la membrane aux alentours de la fente, par exemple en remplaçant une membrane initialement dimensionnée à 0.8 mm en une membrane d’épaisseur de 1,2 mm ; ou découper une fente qui mesure 3 mm au lieu d’une découpe de 4 mm, etc.

Bien que cela ne soit pas directement du ressort du concepteur d’emballage, on peut enfin faire évoluer la viscosité du produit car un fluide plus visqueux aura aussi une conséquence directe sur l’amélioration de l’étanchéité.

Néanmoins, le changement d’un ou plusieurs des paramètres évoqués ci-dessus a globalement pour conséquence une valve moins passante, ce qui entraîne des effets indésirables et notamment une perte d’ergonomie dans l’utilisation de ce type de valves. En effet, pour un dispositif opérable à la main, une plus grande épaisseur et/ou une plus grande rigidité de la membrane et/ou une fente plus courte par exemple rehaussent l’effort demandé à l’utilisateur, ce qui dans certaines configurations peut perturber très significativement la capacité du dispositif à délivrer du produit avec un geste simple et acceptable.

Il faut noter ici que l’enjeu ergonomique est majeur. En effet l’utilisateur n’apprécie pas d’opérer une pompe, par exemple sur un flacon, avec une force importante. Pour un tube, pour lequel l’orifice de sortie est habituellement un simple trou, il est encore plus inacceptable de créer une valve de sortie avec une résistance importante et d’imposer ainsi à l’utilisateur de fournir un effort significatif pour obtenir du liquide. Il est clairement attendu par le marché de diminuer l’effort de pression pour la délivrance d’une dose, tout en gagnant en étanchéité, ce qui est l’inverse de la conséquence de la démarche que pourrait conduire l’homme de l’art.

De plus, que ce soit pour un dispositif opérable à la main (pompe ou emballage à pression directe type tube) ou par l’intermédiaire d’une pompe motorisée, la rigidité de la membrane crée lors de l’usage une élévation de la surpression en amont de la fente, qui, lorsqu’elle atteint le niveau suffisant pour ouvrir la fente (seuil d’ouverture) déclenche alors un effet de détente. Cet effet de détente est peu agréable à l’utilisation et souhaité le plus discret possible. S’il devient trop important du fait de l’augmentation de l’épaisseur de la membrane, de sa rigidité ou du fait de la diminution de la taille de la fente, ou encore de l’augmentation de la viscosité du produit, cet effet de détente peut provoquer une projection de liquide généralement perçue très négativement car cause de surprise voire d’accident.

Enfin, on peut noter qu’en choisissant une membrane plus épaisse et/ou plus rigide et/ou une fente plus courte et/ou une viscosité supérieure du produit, pour les emballages équipés d’une pompe en amont d’une valve de sortie, que la pompe soit une pompe de mécanique traditionnelle ou une pompe motorisée, l’élévation du seuil de la valve de sortie fait que l’emballage est couramment laissé après usage alors même que le canal de sortie est encore soumis à une surpression interne. Cette situation est nécessairement propice à déclencher des petites fuites lorsque l’emballage est laissé non utilisé. Même si cela n’est pas ici un problème de contamination, il s’agit néanmoins d’un problème subsidiaire important et tout aussi inacceptable.

Un objectif de la présente description est de proposer une nouvelle valve de sortie avec une fiabilité renforcée, en particulier en termes d’étanchéité, tout en conservant une bonne ergonomie d’utilisation.

Dans la présente description, le terme « comprendre » signifie la même chose que « inclure », « contenir », et est inclusif ou ouvert et n’exclut pas d’autres éléments non décrits ou représentés. En outre, dans la présente description, le terme « environ » ou « sensiblement » signifie la même chose que « présentant une marge inférieure et/ou supérieure à 10%, par exemple 5% », de la valeur respective.

Selon un premier aspect, la présente description concerne une valve de sortie pour un contenant destiné à recevoir un produit liquide ou visqueux comprenant :

- une membrane agencée dans une paroi du contenant, la membrane étant déformable élastiquement sous l'effet d'une surpression du produit par rapport à l'extérieur, une surface extérieure de la membrane étant destinée à être mise en contact avec un milieu extérieur, par exemple de l’air, au niveau d’au moins une première fente apte à permettre l’écoulement d’un débit dudit produit induit par ladite suppression,

- au moins une première paroi configurée pour se trouver, en l’absence d’une surpression du produit, en contact avec une surface intérieure de la membrane selon au moins une première ligne de contact agencée à la périphérie de ladite au moins une première fente, et configurée pour permettre un écartement de ladite surface intérieure de la membrane avec une partie au moins de ladite au moins une première paroi en cas de surpression du produit, ladite au moins une première ligne de contact formant, en l’absence de surpression du produit, au moins une première zone d’étanchéité linéique.

Dans la valve de sortie selon le premier aspect, ladite au moins une première ligne de contact formée par ladite au moins une première paroi est agencée à la périphérie de la fente, c’est-à-dire qu’elle n’intersecte pas la fente. Ladite au moins une première paroi ainsi agencée en périphérie de la fente crée, en l’absence de surpression du produit, une zone d’étanchéité linéique en amont de la fente. Ladite au moins une première paroi est franchie par le produit par la seule déformation sous pression de la membrane formant la valve de sortie, la ligne de contact se trouvant ainsi rompue.

Par rapport à une pièce support telle que divulguée dans l’état de l’art, la zone d’étanchéité linéique ainsi formée permet une étanchéité plus fiable de la valve de sortie.

Tout d’abord, en absence de surpression du produit, l’étanchéité est fortement augmentée de l’extérieur vers l’intérieur, c’est-à-dire que lorsqu’une pression sollicite la membrane depuis l’extérieur (par exemple la situation de la pression d’un doigt sur la membrane avec une goutte de liquide emprisonnée sous le doigt) la membrane résiste mieux car la pression se reporte sur une ligne de contact et non pas sur une surface. En effet, avec une pièce support telle que décrite dans l’art antérieur, notamment lorsqu’elle recouvre toute la surface de la fente, la pression d’application vers la membrane est répartie sur toute la surface de la pièce support. Comme nous avons vu, cette configuration peut faciliter la disjonction des pans de la fente mais surtout il n’existe pas de ligne d’étanchéité fiable et le liquide peut s’immiscer entre les surfaces de la pièce support et de la membrane, même dans l’hypothèse d’une pièce support pleine. À l’inverse, en créant, selon la présente description, une étanchéité linéique, toute pression constatée de la membrane sur la ligne se traduit ipso facto en renfort d’étanchéité, puisqu’une éventuelle souillure est circonscrite au volume de liquide enfermé en aval de la ligne d’étanchéité.

Il faut noter que pour que l’étanchéité linéique soit opérante, il suffit que la ligne de contact soit formée en périphérie de la fente. La topographie de l’espace sous la fente n’est pas des plus importants. Il peut s’agir d’un volume de hauteur importante, par exemple ayant pour hauteur la longueur de la fente, ou d’un volume très réduit, par exemple une hauteur de l’ordre de 0,1 millimètre, ou toute hauteur entre ces deux valeurs. L’important est l’existence d’un contact linéique entre l’amont et l’aval.

De plus, le bénéfice d’étanchéité décrit ici en pression est très similaire en situation de dépression en amont de la valve. Qu’il s’agisse d’un tube ou de toute autre configuration, la dépression va appeler la membrane vers l’intérieur et plaquer la membrane sur ladite au moins une première paroi et renforcer ainsi l’étanchéité.

Par ailleurs, en évitant de localiser la partie en contact de ladite au moins une paroi au niveau de la fente mais au contraire, en se situant en périphérie, on n’induit pas de déformations négatives sur la fente elle-même ce qui est propice à l’étanchéité et à la fiabilité de la fente. En libérant la sous-face de la fente d’un support local tel que décrit dans l’état de l’art, on permet à la fente de retrouver sa position de relâche de manière totalement naturelle, c’est-à-dire sans nullement la contraindre, et l’on constate ainsi des gains sur la qualité de la fermeture et donc de l’étanchéité.

Enfin, une valve de sortie selon le premier aspect permet de renforcer l’étanchéité sans pour autant détériorer l’ergonomie puisqu’une augmentation de la force nécessaire à l’ouverture de la fente formée dans la membrane n’est pas nécessaire.

On peut même prévoir une membrane avec une fente plus passante, faite par exemple dans une membrane plus souple, ou moins épaisse, ou une fente plus longue, ce qui fera de cette valve une valve ouvrable avec moins d’effort, tout en étant assuré d’un très bon niveau d’étanchéité, et résistant aussi bien à une dépression interne, même maintenue, qu’à une surpression venue de l’extérieure.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, ladite au moins une première paroi comprend une arête en contact avec ladite surface intérieure de la membrane en l’absence de surpression de produit pour former ladite au moins une première ligne de contact. De tels exemples de réalisation peuvent être choisis pour fiabiliser la ligne d’étanchéité sans compliquer la conception.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la membrane comprend en outre au moins une première protubérance s’étendant depuis la surface intérieure de la membrane, ladite au moins une première paroi se trouvant, en l’absence d’une surpression du produit, en contact avec ladite au moins une première protubérance pour former ladite au moins une première ligne de contact. L’étanchéité peut alors résulter de l’écrasement de la protubérance contre la paroi et/ou du positionnement de la protubérance par rapport à la paroi. De tels exemples de réalisation sont adaptés par exemple pour avoir une grande réactivité de la ligne d’étanchéité et/ou une grande résistance face à une surpression du volume en aval de la ligne d’étanchéité et/ou d’une dépression en amont. Un tel exemple est adapté pour fiabiliser l’étanchéité en fermeture puisque la ligne d’étanchéité peut être très fine et tolérante à un positionnement potentiellement imprécis de la membrane.

On peut naturellement cumuler par exemple une protubérance sur la membrane et une arête sur la première paroi aux fins d’optimiser le comportement de la membrane et en particulier l’étanchéité.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, ladite au moins une première ligne de contact formée par ladite au moins une première paroi en absence de surpression du produit, est une ligne de contact fermée qui peut entourer ou non ladite au moins une première fente.

Par exemple, une ligne de contact fermée qui entoure ladite au moins une première fente permet d’appliquer une pression importante sur la ligne de contact sans pour autant risquer de créer une déformation négative sur la fente.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la ligne de contact fermée entoure ladite au moins une première fente et dessine une ligne périphérique à distance de la fente, par exemple en forme d’ovale ou en forme d’ellipse. Par exemple, la ligne de contact est partout distante d’au moins 50% de la longueur de la fente. Par exemple, une ellipse de 10 mm x 8 mm peut entourer une fente 4 mm de long.

Une telle ligne de contact fermée peut être obtenue de différentes manières, sans que ces exemples ne soient limitatifs.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, une telle ligne de contact fermée est obtenue avec ladite au moins une première paroi comprenant une arête en contact avec la surface intérieure de la membrane, en absence de surpression du produit, par exemple une arête d’une paroi circulaire ou ovale.

Dans d’autres exemples de réalisation, ladite au moins une première paroi peut être formée par un cylindre aboutissant au niveau de la surface intérieure de la membrane. Dans ce cas, une face supérieure du cylindre peut être sensiblement plane et ladite surface intérieure de la membrane peut être sensiblement concave. La ligne de contact fermée est alors obtenue par l’arête présente sur le périmètre de la face supérieure du cylindre, en contact avec la surface intérieure de la membrane, en absence de surpression du produit.

Dans d’autres exemples de réalisation, ladite la face supérieure du cylindre peut être légèrement concave, dans ce cas, ladite surface intérieure de la membrane peut être sensiblement plane. Cette configuration permet là encore que le contact entre la face supérieure du cylindre et la surface intérieure de la membrane soit limité à la ligne d’arête de la face supérieure du cylindre et d’éviter un contact entre la face supérieure du cylindre et la surface intérieure de la membrane, afin que la zone d’étanchéité linéique soit réelle et active.

Bien entendu, on peut obtenir une ligne de contact limitée à la ligne d’arête de la face supérieure du cylindre avec d’autres configurations. Ce qui importe c’est que la concavité, ou plus généralement la forme, de la face supérieure du cylindre et de la surface intérieure membrane ménagent un léger espace sous la membrane pour s’assurer du phénomène d’étanchéité linéique en périphérie de la face supérieure du cylindre.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la membrane comprend en outre au moins une première protubérance s’étendant depuis la surface intérieure de la membrane, par exemple de forme sensiblement torique, et ladite ligne de contact fermée est obtenue avec ladite au moins une première paroi se trouvant, en l’absence d’une surpression du produit, en contact avec ladite au moins une première protubérance. Par exemple, ladite au moins une première paroi comprend une plaque sensiblement plane.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, ladite valve de sortie comprend en outre au moins un conduit d’amenée du produit dans un volume fermé à proximité immédiate de la membrane comprenant ladite au moins une fente, ledit conduit comprenant au moins une extrémité. Ladite au moins une première paroi peut alors être formée par ladite au moins une extrémité dudit conduit d’amenée du liquide, ladite au moins extrémité formant une ligne de contact avec la surface intérieure de la membrane en l’absence de surpression du produit et s’éloignant de ladite surface intérieure en cas de surpression du produit, laissant ainsi le produit pénétrer dans le volume sous membrane.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, ladite au moins une extrémité dudit au moins un conduit d’amenée du produit comprend une arête formant la ligne de contact avec la surface intérieure de la chambre.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la membrane comprend en outre au moins une première protubérance s’étendant depuis la surface intérieure de la membrane, par exemple en forme de plot, ladite au moins une protubérance étant configurée pour obturer ladite au moins une extrémité dudit au moins un conduit d’amenée du produit pour former ladite ligne de contact. On obtient alors une étanchéité torique qui résulte du positionnement de la protubérance par rapport à la paroi.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la valve de sortie comprend un conduit d’amenée du produit avec plusieurs extrémités, par exemple plusieurs extrémités débouchant dans un volume fermé à proximité immédiate de la membrane comprenant ladite au moins une fente. Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la valve de sortie peut comprendre plusieurs conduits d’amenée d’un ou de plusieurs produits.

Dans les exemples de réalisation décrits ci-dessus, la ligne de contact formée par la paroi en absence de surpression du produit est également une ligne de contact fermée mais celle-ci n’entoure pas nécessairement la fente. On cherchera dans de tels exemples un contact qui induise peu de déformation de la fente aux alentours de la membrane. Si la conception est asymétrique on veillera à ce que le contact entre la membrane et ladite au moins une paroi soit suffisamment léger pour ne pas générer de contraintes ; de même on pourra par exemple éloigner la ligne de contact de la fente pour limiter les déformations induites, par exemple en se situant à une distance au moins égale à 150% de la longueur de la fente. Une autre voie consiste à positionner la ligne de contact dans l’axe de la fente, de part et d’autre ou à une seule des extrémités. Ces localisations sont intéressantes car même en appliquant une certaine pression du ou des conduits d’amenée sur la membrane, cette pression se traduit par une légère tension sur la fente ce qui ne dénature nullement sa capacité à se refermer de manière jointive et étanche.

Bien entendu, les exemples de réalisation de ladite au moins une première ligne de contact ne sont pas limités à ceux décrits précédemment.

Ainsi, selon un ou plusieurs exemples de réalisation, ladite au moins une paroi peut former une ligne de contact non fermée en l’absence de surpression du produit, par exemple une ligne de contact formant un segment de droite ou un segment courbé ; par exemple ladite au moins une paroi forme une cloison rejoignant des parois du contenant et créant ainsi une partition entre un conduit d’amenée et le volume fermé à proximité immédiate de la membrane comprenant ladite au moins une fente.

Par ailleurs, la valve de sortie selon le premier aspect peut comprendre une pluralité de parois formant chacune une ligne de contact avec la surface intérieure de la membrane en l’absence de surpression du produit. Par exemple, une ligne de contact peut entourer ladite au moins une fente tandis qu’une autre ligne de contact peut être déportée en amont, par exemple à l’extrémité d’un conduit d’amenée.

Un autre exemple est une première ligne de contact qui entoure ladite au moins une fente tandis qu’une autre ligne de contact peut être déportée en amont entourant ladite première ligne de contact.

Ce qui est notable c’est que ce cumul de solutions renforce l’étanchéité mais ne pénalise toujours pas l’usage car lorsqu’une pression est exercée en amont des lignes de contact, la membrane se soulève et les deux barrages deviennent passants. L’effort à exercer par l’utilisateur est alors tout à fait assimilable avec ou sans la présence de ces renforts d’étanchéité.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la valve de sortie selon le premier aspect comprend une pluralité de fentes. Une pluralité de fentes permet d’assurer une délivrance du produit plus rapide pour l’utilisateur.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la valve de sortie comprend en outre un conduit d’amenée du produit dans un volume fermé à proximité immédiate de la membrane comprenant ladite au moins une fente. Les fentes de la pluralité de fentes peuvent alors être agencées sur les contours d’une région de la membrane située au niveau dudit volume fermé, ladite région comprenant en son centre une protubérance s’étendant depuis la surface intérieure de la membrane, ladite protubérance étant configurée pour s’insérer dans le conduit d’amenée du produit de telle sorte qu’en l’absence de surpression du produit, une ligne de contact est formée avec une extrémité du conduit d’amenée du produit tandis qu’en cas de suppression du produit, ladite protubérance s’éloigne d’une partie au moins de ladite extrémité, laissant le produit pénétrer dans ledit volume sous membrane. Ladite extrémité du conduit d’amenée du produit forme ainsi ladite au moins une paroi de la valve de sortie selon le premier aspect.

Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, ladite région présente une forme géométrique avec un ou plusieurs axes de symétrie. Par exemple, 4 fentes peuvent être agencées sur les contours d’une région de forme carrée, ou, plus généralement, des fentes peuvent être agencées sur les côtés d’une région polygonale.

Ladite au moins une fente au sens de la présente description est une simple fente, c’est-à-dire une découpe pratiquée dans la membrane par exemple à l’aide d’une lame fine et donc sans arrachement de matière. Cette technique permet statistiquement à la fente de se refermer dès lors qu’elle n’est plus soumise à aucune pression et de créer par elle-même un bon niveau d’étanchéité.

Par exemple, une longueur de la fente est comprise entre environs 3 mm et environ 7 mm.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la fente est évasée vers l’intérieur de la membrane, rendant ses lèvres non jointives sur la surface intérieure de la membrane. Un chanfrein est ainsi formé sur la surface intérieure de la membrane de part et d’autre de la fente, par exemple en forme de U inversé ou en forme de V inversé. Un tel chanfrein permet de faciliter l’ouverture de la fente sans pour autant perdre en étanchéité.

La valve de sortie selon le premier aspect peut être intégrée en sortie dans une pompe ou en sortie d’un contenant destiné à recevoir un produit liquide ou visqueux.

Ainsi, selon un deuxième aspect, la présente description concerne une pompe pour un contenant destiné à recevoir un produit liquide ou visqueux, ladite pompe étant opérable par appui d'un utilisateur (ou par un ustensile tenu par un utilisateur), la pompe comprenant :

- une valve de sortie selon le premier aspect,

- une chambre comprenant un volume intérieur apte à contenir le produit, ladite membrane de la valve de sortie formant une paroi de la chambre,

- une ouverture permettant une admission dans le volume intérieur de la chambre d'un volume de liquide de remplacement suite à la cessation de l'appui de l'utilisateur.

Une pompe ainsi décrite avec une valve de sortie selon le premier aspect permet de générer une diminution du volume de la chambre afin de permettre l’expulsion de la dose de produit souhaitée, puis l’aspiration d’un volume de remplacement, tout en assurant une excellente étanchéité.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, ladite pompe comprend un premier sous-ensemble comprenant ladite valve de sortie, un deuxième sous-ensemble comprenant l’ouverture formée dans la chambre et un canal configuré pour relier lesdits premier et deuxième sous-ensembles.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le deuxième sous-ensemble forme une zone d’appui pour un utilisateur.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, ledit canal se divise en au moins deux branches débouchant dans la chambre au niveau dudit premier sous-ensemble, de part et d’autre de ladite au moins une fente. Une telle configuration peut permettre une meilleure répartition autour de la fente du produit qui débouche par le canal en cas de pression exercée par un utilisateur sur la zone d’appui. Dans cet exemple, une zone d’étanchéité linéique peut par exemple être formée autour de chaque extrémité de chaque branche du canal débouchant dans la chambre et/ou autour de la fente.

Selon un troisième aspect, la présente description concerne un contenant destiné à recevoir un produit liquide ou visqueux comprenant une valve de sortie selon la présente description.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le contenant selon le troisième aspect comprend en outre une pompe. Par exemple, il peut s’agir d’une pompe électrique, par exemple une pompe péristaltique, ou une pompe manuellement activable, par exemple une pompe comprenant un plongeur et un actionneur rigide.

Selon un quatrième aspect, la présente description concerne un contenant comprenant une pompe selon le deuxième aspect.

Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le contenant selon le quatrième aspect comprend en outre un réservoir dudit produit liquide ou visqueux, ledit réservoir étant en connexion fluidique avec ladite chambre au moyen de ladite ouverture. Par exemple, le réservoir est déformable ou muni d'une entrée d'air.

Brève description des figures

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures suivantes :

représente un schéma d’un pot équipé d’une pompe conforme à l’art antérieur (déjà décrite).

représente des schémas en coupe de valves de sortie conformes à la présente description, selon différents exemples de réalisation ;

représente d’autres schémas en coupe de valves de sortie conformes à la présente description, selon différents exemples de réalisation ;

représente des schémas en coupe et une vue de dessus d’une valve de sortie conforme à la présente description selon un autre exemple de réalisation ;

représente des schémas en coupe d’un exemple de contenant de type tube, équipé d’une valve de sortie selon un exemple conforme à la présente description ;

représente des schémas en coupe d’un autre exemple de contenant de type tube, équipé d’une valve de sortie selon un exemple conforme à la présente description ;

représente un schéma en coupe d’un exemple de contenant de type flacon, équipé d’une valve de sortie selon un exemple conforme à la présente description et d’une pompe selon une conception traditionnelle ;

représente des schémas en coupe et vue de dessus d’un exemple de contenant de type pot, équipé d’une pompe conforme à la présente description ;

représente des schémas en coupe illustrant le fonctionnement de la pompe décrite sur la ;

représente des schémas en coupe et vue de dessus d’un exemple de contenant de type pot similaire à celui de la , équipé d’un autre exemple de valve conforme à la présente description ;

représente un schéma en coupe d’un exemple de contenant de type pot similaire à celui de la , équipé d’un autre exemple de valve conforme à la présente description ;

représente un schéma en coupe illustrant un exemple d’un autre contenant de type pot équipé d’une pompe conforme à la présente description, équipée d’une valve de type illustrée en .

Claims

Valve de sortie (200) pour un contenant destiné à recevoir un produit (222) liquide ou visqueux comprenant :
- une membrane (203) agencée dans une paroi du contenant (223), la membrane (203) étant déformable élastiquement sous l'effet d'une surpression du produit (222) par rapport à l'extérieur, une surface extérieure (204) de la membrane (203) étant destinée à être mise en contact avec un milieu extérieur, au niveau d’au moins une première fente (205) apte à permettre l’écoulement d’un débit dudit produit induit par ladite suppression,
- au moins une première paroi (210) configurée pour se trouver, en l’absence d’une surpression du produit, en contact avec une surface intérieure (206) de la membrane selon au moins une première ligne de contact (211) agencée à la périphérie de la fente (205), et configurée pour permettre un écartement de ladite surface intérieure de la membrane avec une partie au moins de ladite au moins une première paroi en cas de surpression du produit, ladite au moins une première ligne de contact formant, en l’absence de surpression du produit, au moins une première zone d’étanchéité linéique.
Valve de sortie selon la revendication 1, dans laquelle ladite au moins une première ligne de contact est une ligne fermée pouvant entourer ou non ladite au moins une première fente (205).
Valve de sortie selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite au moins une première paroi comprend une arête en contact avec ladite surface intérieure (206) de la membrane en l’absence de surpression de produit pour former ladite au moins une première ligne de contact (211).
Valve de sortie selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite membrane comprend en outre au moins une première protubérance (207) s’étendant depuis la surface intérieure (206) de la membrane, ladite au moins une première paroi (210) se trouvant, en l’absence d’une surpression du produit, en contact avec ladite au moins une première protubérance pour former ladite au moins une première ligne de contact (211).
Valve de sortie selon la revendication 4, dans laquelle ladite au moins une première paroi (210) comprend une plaque et ladite au moins une première protubérance (207) est de forme sensiblement torique, en contact avec ladite plaque en l’absence d’une surpression du produit.
Valve de sortie selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un conduit d’amenée (242) du produit dans un volume à proximité de la surface intérieure de la membrane, ladite au moins une première paroi (210) étant formée par une extrémité dudit au moins un conduit d’amenée du produit.
Valve de sortie selon la revendication 6 en ce qu’elle dépend de la revendication 4, dans laquelle ladite au moins une première protubérance (207) est en forme de plot, configurée pour obturer ladite extrémité dudit au moins un conduit d’amenée du produit.
Valve de sortie selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité de parois formant chacune une zone d’étanchéité linéique.
Valve de sortie selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité de fentes.
Pompe pour un contenant destiné à recevoir un produit liquide ou visqueux, ladite pompe étant opérable par appui d'un utilisateur ou par un ustensile tenu par un utilisateur, et comprenant :
- une valve de sortie (200) selon l’une quelconque des revendications précédentes,
- une chambre comprenant un volume intérieur apte à contenir le produit, ladite membrane de la valve de sortie formant une paroi de la chambre,
- une ouverture permettant une admission dans le volume intérieur de la chambre d'un volume de liquide de remplacement suite à la cessation de l'appui de l'utilisateur.
Pompe selon la revendication 10, dans laquelle la chambre comprend un premier sous-ensemble comprenant ladite valve de sortie, un deuxième sous-ensemble comprenant l’ouverture formée dans la chambre et un canal configuré pour relier ledit premier sous-ensemble et ledit deuxième sous-ensemble.
Pompe selon la revendication 11, dans laquelle le deuxième sous-ensemble forme une zone d’appui pour un utilisateur.
Contenant destiné à recevoir un produit liquide ou visqueux comprenant une valve de sortie selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
Contenant destiné à recevoir un produit liquide ou visqueux comprenant une pompe selon l’une quelconque des revendications 10 à 12.
Contenant selon la revendication 14, comprenant en outre un réservoir dudit produit liquide ou visqueux, ledit réservoir étant en connexion fluidique avec la chambre au moyen de ladite ouverture.