FR2742487A1 - Pre compression pump, with stored energy - Google Patents
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Abstract
Description
Pompe à précompression à accumulation d'énergie
L'invention concerne une pompe à précompression utilisable en particulier dans des distributeurs miniatures.Energy storage precompression pump
The invention relates to a precompression pump usable in particular in miniature distributors.
Ce type de pompe fonctionne habituellement de la manière suivante : la course de la tige à l'intérieur du piston de pompe permet l'ouverture de l'orifice d'échappement. Cette ouverture est retardée au cours de la course de la tige soit par un décalage soit par une résistance mécanique, ou bien encore par les deux combinés, et il en résulte que l'actionnement de la tige provoque l'accumulation d'une énergie dont on peut se servir par la suite pour optimiser la projection du produit.This type of pump usually works as follows: the stroke of the rod inside the pump piston allows the opening of the exhaust port. This opening is delayed during the stroke of the rod either by an offset or by a mechanical resistance, or even by the two combined, and it follows that the actuation of the rod causes the accumulation of an energy of which it can be used later to optimize the projection of the product.
Cette énergie s'accumule donc dès le début de la course, lorsque l'orifice d'échappement est masqué et est le résultat soit d'une compression d'air dans le corps de pompe soit d'une déformation d'un organe à rappel élastique. Puis cette énergie se libère lorsque l'orifice d'échappement est démasqué ce qui provoque le déplacement du piston et la projection du produit hors de la pompe. This energy therefore accumulates at the start of the stroke, when the exhaust orifice is hidden and is the result either of air compression in the pump body or of a deformation of a return member. elastic. Then this energy is released when the exhaust port is unmasked which causes the displacement of the piston and the projection of the product out of the pump.
Ainsi, on connaît par US-A-3 194 447 une pompe de ce type comportant un piston coulissant à l'intérieur du corps de pompe de manière à libérer à mi-course l'orifice d'échappement et qui réaspire, au début d'une remontée sous l'effet d'un ressort de renvoi, une certaine quantité d'air qui, lors d'un nouvel actionnement du piston, est comprimée et qui, lors de l'ouverture de l'orifice d'échappement, entraîne le produit vers l'extérieur.Thus, US-A-3,194,447 discloses a pump of this type comprising a piston sliding inside the pump body so as to release the exhaust port halfway and which sucks up, at the start of '' a rise under the effect of a return spring, a certain amount of air which, when the piston is actuated again, is compressed and which, when the exhaust port is opened, causes the product to the outside.
Dans le brevet US-A-3 542 905, on prévoit un corps de pompe dont la partie supérieure est flexible de telle sorte que, lors de l'actionnement du piston, celui-ci, en butée contre la partie supérieure flexible du corps de pompe, entraîne sa déformation provoquant une réduction du volume dudit corps de pompe et, de ce fait, une précompression à l'intérieur qui, lors de l'ouverture de l'orifice d'échappement, force le liquide sous pression vers l'extérieur du corps de pompe par ledit orifice d'échappement.In patent US-A-3,542,905, a pump body is provided, the upper part of which is flexible so that, when the piston is actuated, the latter abuts against the flexible upper part of the pump, causes its deformation causing a reduction in the volume of said pump body and, therefore, a precompression inside which, when opening the exhaust port, forces the liquid under pressure outwards of the pump body through said exhaust port.
Le brevet FR-B-2 626 253 propose également une pompe à précompression dans laquelle la précompression résulte de la déformation radiale d'une partie du corps de pompe dont la paroi présente une faible courbure totale et une section principale non circulaire.Patent FR-B-2 626 253 also proposes a precompression pump in which the precompression results from the radial deformation of a part of the pump body, the wall of which has a small total curvature and a non-circular main section.
Cependant, dans ce type de pompe, on a pu remarquer que la délivrance de la dose est liée au retour en forme de la partie élastique d'où de possibles irrégularités de fonctionnement. Dans le cas notamment des pompes utilisées dans des distributeurs miniatures, la précompression ne dépasse pas une certaine valeur autorisée par la structure, suffisante pour permettre une expulsion d'une partie de la dose de produit mais insuffisante pour expulser la dose en entier.However, in this type of pump, it has been noted that the delivery of the dose is linked to the return in shape of the elastic part, hence possible operating irregularities. In the case in particular of the pumps used in miniature dispensers, the precompression does not exceed a certain value authorized by the structure, sufficient to allow expulsion of part of the dose of product but insufficient to expel the entire dose.
Afin de pallier cet inconvénient, l'invention propose une pompe à précompression permettant d'obtenir une précompression à l'intérieur du corps de pompe par déformation du piston, ladite déformation permettant, en outre, un blocage de la course du piston à l'intérieur du corps de pompe produisant une accumulation d'énergie suffisante pour entraîner l'évacuation de la dose complète de produit à distribuer sous forme d'un jet atomisé appelé a spray .In order to overcome this drawback, the invention provides a precompression pump making it possible to obtain precompression inside the pump body by deformation of the piston, said deformation allowing, in addition, a blocking of the stroke of the piston at the inside the pump body producing an accumulation of energy sufficient to cause the evacuation of the complete dose of product to be dispensed in the form of an atomized jet called a spray.
A cet effet, l'invention a pour objet une pompe à précompression constituée d'un corps de pompe à l'intérieur duquel se déplace une tige rappelée par un ressort vers une position de repos et actionnable manuellement contre l'action dudit ressort par un bouton-poussoir pour faire coopérer une extrémité de ladite tige avec un orifice d'admission du produit dans le corps de pompe de manière à isoler une dose de produit dans ledit corps de pompe par l'intermédiaire d'un piston indépendant de la tige et, la course de la tige pouvant se poursuivre après fermeture de l'orifice d'admission de manière à précomprimer la dose de produit isolé, ladite tige portant au moins un orifice d'échappement disposé de manière à être découvert sous le piston au cours de la course de la tige, caractérisée en ce que la jupe du piston s'étendant le long de la paroi du corps de pompe est déformable radialement.To this end, the subject of the invention is a precompression pump consisting of a pump body inside which moves a rod returned by a spring to a rest position and manually operable against the action of said spring by a push button for making one end of said rod cooperate with a product inlet orifice in the pump body so as to isolate a dose of product in said pump body by means of a piston independent of the rod and , the stroke of the rod being able to continue after closing the intake orifice so as to precompress the dose of isolated product, said rod carrying at least one exhaust orifice arranged so as to be uncovered under the piston during the stroke of the rod, characterized in that the piston skirt extending along the wall of the pump body is radially deformable.
Ainsi avantageusement, on génère la précompression au sein de la pompe en permettant la déformation radiale de la jupe du piston. Cette déformation provoque le contact de ladite jupe du piston et de la paroi du corps de pompe maintenant immobilisé ledit piston contre ledit corps de pompe.Thus advantageously, the precompression is generated within the pump by allowing the radial deformation of the skirt of the piston. This deformation causes the contact between said skirt of the piston and the wall of the pump body now immobilizing said piston against said pump body.
La jupe inférieure du piston s'étendant le long de la paroi du corps de pompe est constituée, de préférence, en un matériau déformable élastiquement.The lower skirt of the piston extending along the wall of the pump body is preferably made of an elastically deformable material.
Afin d'accroître la capacité de déformation de ladite jupe, celle-ci présente une forme à section non circulaire, à segments de génératrices rectilignes, principalement cylindrique ou peu divergente. De préférence, la jupe du piston est de section polylobée.In order to increase the deformation capacity of said skirt, it has a shape with a non-circular section, with straight generator segments, mainly cylindrical or slightly divergent. Preferably, the skirt of the piston is of multi-lobed section.
L'actionnement de la pompe par enfoncement du boutonpoussoir monté sur une extrémité de la tige provoque le coulissement de ladite tige au travers du piston jusqu'à ce que l'extrémité opposée de ladite tige obture l'orifice d'admission du produit dans le corps de pompe. On isole ainsi une dose de produit à distribuer dans le corps de pompe. L'orifice d'échappement du produit porté par la tige est masqué à l'intérieur du piston. Ledit piston étant indépendant de la tige, n ' est pas entraîné lors de l'actionnement de celle-ci.The actuation of the pump by depressing the push button mounted on one end of the rod causes said rod to slide through the piston until the opposite end of said rod blocks the inlet for the product in the pump body. This isolates a dose of product to be distributed in the pump body. The product exhaust port carried by the rod is hidden inside the piston. Said piston being independent of the rod, it is not driven when the latter is actuated.
Le déplacement de la tige dans le piston se poursuit en provoquant le déplacement d'un volume du produit emprisonné dans le corps de pompe, ledit volume déplacé correspondant au volume engendré par le déplacement de la section de la tige ce qui génère, au sein du corps de pompe, une pression hydraulique qui s'exerce sur les parois du corps de pompe et du piston. La jupe du piston étant en un matériau élastiquement déformable, elle se déforme radialement sous l'effet de cette pression hydraulique créant une précompression au sein de la pompe. Ladite jupe du piston s'étendant le long de la paroi du corps de pompe vient alors en appui contre ledit corps de pompe du fait de sa déformation et, de ce fait, immobilise le piston contre le corps de pompe.The displacement of the rod in the piston continues by causing the displacement of a volume of the product trapped in the pump body, said displaced volume corresponding to the volume generated by the displacement of the section of the rod which generates, within the pump body, hydraulic pressure exerted on the walls of the pump body and the piston. The piston skirt being made of an elastically deformable material, it deforms radially under the effect of this hydraulic pressure creating a precompression within the pump. Said skirt of the piston extending along the wall of the pump body then bears against said pump body due to its deformation and, thereby, immobilizes the piston against the pump body.
Le déplacement de la tige au travers du piston et du corps de pompe continue en augmentant la pression hydraulique ce qui contribue à renforcer l'immobilisation du piston contre la paroi du corps de pompe.The displacement of the rod through the piston and of the pump body continues by increasing the hydraulic pressure which contributes to reinforce the immobilization of the piston against the wall of the pump body.
Le déplacement de ladite tige du fait de la précompression régnant au sein du corps de pompe nécessite un effort croissant d'enfoncement du bouton-poussoir par l'utilisateur. Cet enfoncement du bouton-poussoir, bien que plus difficile, provoque cependant le coulissement de la tige au travers du piston jusqu'à ce que l'orifice d'échappement porté par ladite tige se trouve sous ledit piston et, ainsi démasqué, crée l'ouverture de la pompe vers la tête de distribution.The displacement of said rod due to the precompression prevailing within the pump body requires an increasing effort to depress the push button by the user. This depression of the push button, although more difficult, however causes the rod to slide through the piston until the exhaust port carried by said rod is under said piston and, thus unmasked, creates l opening of the pump towards the dispensing head.
Cet échappement du produit engendre la chute de la pression à l'intérieur du corps de pompe, interrompant de ce fait, la déformation radiale de la jupe du piston, la jupe dudit piston n'étant plus en contact avec la paroi du corps de pompe.This escape of the product generates the drop in pressure inside the pump body, thereby interrupting the radial deformation of the piston skirt, the skirt of said piston no longer being in contact with the wall of the pump body. .
En résultat, toute résistance à l'enfoncement de la tige et du piston cesse. De manière avantageuse, le bouton-poussoir monté sur l'extrémité supérieure de la tige est agencé pour venir en butée contre le piston de telle sorte que, lorsque la pression chute à l'intérieur du corps de pompe par ouverture de l'orifice d'échappement, l'enfoncement du bouton-poussoir provoque le déplacement du piston. Cet enfoncement ne rencontre plus d'obstacle si ce n'est la force exercée par le ressort de rappel permettant le renvoi de la tige vers sa position de repos. De ce fait, le piston subit une brusque impulsion et se trouve alors entraîné en coulissement dans le corps de pompe engendrant une énergie suffisante pour provoquer l'expulsion de la dose entière contenue dans le corps de pompe.As a result, all resistance to sinking of the rod and the piston ceases. Advantageously, the push button mounted on the upper end of the rod is arranged to abut against the piston so that, when the pressure drops inside the pump body by opening the orifice d 'exhaust, pressing the push button causes the piston to move. This depression no longer encounters any obstacle except the force exerted by the return spring allowing the rod to be returned to its rest position. As a result, the piston undergoes a sudden impulse and is then driven to slide in the pump body generating sufficient energy to cause the expulsion of the entire dose contained in the pump body.
Ainsi, avantageusement la pompe selon l'invention permet de générer une précompression au sein de la pompe en déformant radialement la jupe du piston mais de plus cette déformation engendre le blocage du piston dans le corps de pompe générant une accumulation d'énergie d'expulsion du produit lors du déblocage du piston alliée à l'effort d'enfoncement du bouton-poussoir.Thus, advantageously the pump according to the invention makes it possible to generate a precompression within the pump by radially deforming the skirt of the piston but moreover this deformation causes the blocking of the piston in the pump body generating an accumulation of expulsion energy. of the product during the release of the piston combined with the pushing force of the push button.
On décrira maintenant plus en détail l'invention dans le cadre d'un exemple de réalisation en référence au dessin dans lequel la figure 1 représente une vue en coupe d'une pompe selon l'invention en position de repos ; et les figures 2a, 2b, 2c, 2d, 2e et 2f représentent schématiquement les différentes étapes du fonctionnement d'une pompe selon l'invention.The invention will now be described in more detail in the context of an exemplary embodiment with reference to the drawing in which FIG. 1 represents a sectional view of a pump according to the invention in the rest position; and FIGS. 2a, 2b, 2c, 2d, 2e and 2f schematically represent the different stages of the operation of a pump according to the invention.
La pompe selon l'invention est constituée d'un corps de pompe 1 monté à l'intérieur d'une bague 2 permettant la mise en place de ladite pompe sur un récipient contenant un produit à distribuer (non représenté).The pump according to the invention consists of a pump body 1 mounted inside a ring 2 allowing the positioning of said pump on a container containing a product to be dispensed (not shown).
Le long de la paroi interne du corps de pompe 1 coulisse un piston 3 au travers duquel se déplace une tige 4. Cette tige 4 comporte un orifice d'échappement 5 relié à la tête de distribution de la pompe. La tige 4 est logée dans un bouton-poussoir 6.Along the inner wall of the pump body 1 slides a piston 3 through which a rod 4 moves. This rod 4 has an exhaust orifice 5 connected to the dispensing head of the pump. The rod 4 is housed in a push button 6.
Le corps de pompe 1 comporte un tube 7 plongeant dans le récipient de produit à distribuer sur lequel est montée la pompe. De préférence, ce tube plongeur 7 présente une saillie 7' à l'intérieur du corps de pompe 1 et son extrémité en saillie 7' délimite l'orifice d'admission 8 du produit à distribuer dans le corps de pompe 1.The pump body 1 comprises a tube 7 plunging into the container of product to be dispensed on which the pump is mounted. Preferably, this dip tube 7 has a projection 7 'inside the pump body 1 and its projecting end 7' delimits the inlet orifice 8 of the product to be dispensed into the pump body 1.
L'extrémité de la tige 4 en regard de ladite saillie 7' est terminée par un alésage 4' coopérant avec ladite saillie 7' (voir figure 1) de telle sorte que l'orifice d'admission 8 de produit à distribuer peut être fermé de manière à isoler une dose de produit dans le corps de pompe 1. Par ailleurs, l'orifice d'échappement 5 prévu sur la tige 4 est masqué à l'intérieur du piston 3.The end of the rod 4 opposite said projection 7 'is terminated by a bore 4' cooperating with said projection 7 '(see Figure 1) so that the inlet orifice 8 of product to be dispensed can be closed so as to isolate a dose of product in the pump body 1. Furthermore, the exhaust orifice 5 provided on the rod 4 is hidden inside the piston 3.
Lorsque le bouton-poussoir 6 est actionné, c'est-à-dire lorsqu'on l'enfonce dans le sens de la flèche A, il entraîne le coulissement de la tige 4 au travers du piston 3 contre l'action d'un ressort de rappel 9 prévu pour renvoyer la tige 4 vers sa position de repos. Le piston 3 indépendant de la tige 4 ne coulisse pas avec ladite tige 4.When the push button 6 is actuated, that is to say when it is pressed in the direction of the arrow A, it causes the rod 4 to slide through the piston 3 against the action of a return spring 9 provided for returning the rod 4 to its rest position. The piston 3 independent of the rod 4 does not slide with the said rod 4.
La descente de la tige 4 à l'intérieur du corps de pompe 1 provoque la fermeture de l'orifice d'admission 8 et le déplacement d'un volume de produit égal au volume engendré par le déplacement de la section de la tige 4. Le corps de pompe 1 ne présentant pas d'orifice de sortie du produit à distribuer, il s'instaure une pression hydraulique au sein du corps de pompe 1. Cette pression s'applique sur toutes les surfaces internes du corps de pompe 1 et également sur la jupe intérieure 3a du piston. Cette jupe 3a étant prévue déformable radialement, elle se déforme sous l'effet de la pression et joue le rôle de compensateur en créant une précompression. La jupe 3a s'étendant le long de la paroi du corps de pompe 1, elle entre en contact avec ladite paroi immobilisant le piston 3 contre le corps de pompe 1.The descent of the rod 4 inside the pump body 1 causes the inlet orifice 8 to close and the displacement of a volume of product equal to the volume generated by the displacement of the section of the rod 4. The pump body 1 having no outlet for the product to be dispensed, a hydraulic pressure is established within the pump body 1. This pressure is applied to all the internal surfaces of the pump body 1 and also on the inner skirt 3a of the piston. This skirt 3a being provided for radially deformable, it deforms under the effect of pressure and plays the role of compensator by creating precompression. The skirt 3a extending along the wall of the pump body 1, it comes into contact with said wall immobilizing the piston 3 against the pump body 1.
Plus on enfonce la tige 4 à l'intérieur du corps de pompe 1, plus la pression au sein du corps de pompe 1 augmente et plus la jupe 3a du piston 3 se déforme bloquant celui-ci contre le corps de pompe 1.The more the rod 4 is pressed inside the pump body 1, the more the pressure within the pump body 1 increases and the more the skirt 3a of the piston 3 deforms blocking the latter against the pump body 1.
Après une certaine course de la tige 4, l'orifice d'échappement 5 est libéré dans le corps de pompe sous le piston (voir figure 2d) et le produit peut alors s'échapper vers l'extérieur. La pression tombe au sein du corps de pompe 1 et la jupe 3a du piston 3 ne subit plus de déformation, libérant la course du piston 3 dans le corps de pompe 1 lorsque le bouton-poussoir 6 vient en butée contre ledit piston 3.After a certain stroke of the rod 4, the exhaust orifice 5 is released in the pump body under the piston (see FIG. 2d) and the product can then escape towards the outside. The pressure falls within the pump body 1 and the skirt 3a of the piston 3 no longer undergoes deformation, releasing the stroke of the piston 3 in the pump body 1 when the push button 6 abuts against said piston 3.
Le bouton-poussoir 6, afin de venir en butée contre le piston 3 peut être muni d'une jupe interne 6a (voir figure 1) propre à venir en butée contre la partie supérieure 3a du piston 3 lorsque l'orifice d'échappement 5 est découvert sous le piston 3. The push button 6, in order to come into abutment against the piston 3 can be provided with an internal skirt 6a (see FIG. 1) capable of coming into abutment against the upper part 3a of the piston 3 when the exhaust orifice 5 is discovered under the piston 3.
La force appliquée au bouton-poussoir 6 par un utilisateur est importante dans la mesure où il faut, au début de l'actionnement, combattre l'action de renvoi du ressort de rappel 9 et la pression hydraulique au sein du corps de pompe 1. Aussi, une fois l'orifice d'échappement 5 découvert, la pression tombe et la force appliquée ne rencontre plus d'obstacle que le ressort de rappel 9.The force applied to the push-button 6 by a user is important insofar as it is necessary, at the start of the actuation, to combat the action of returning the return spring 9 and the hydraulic pressure within the pump body 1. Also, once the exhaust port 5 has been discovered, the pressure drops and the applied force encounters no obstacle other than the return spring 9.
L'enfoncement du bouton-poussoir 6 entraîne alors brusquement le piston 3 au sein du corps de pompe 1 permettant du fait de l'énergie déployée, une expulsion complète de la dose de produit isolée.The depressing of the push button 6 then suddenly causes the piston 3 within the pump body 1 allowing, due to the energy deployed, a complete expulsion of the isolated dose of product.
Dans la figure 2 pour des raisons de clarté, la pompe, similaire à la pompe représentée à la figure 1, est représentée schématiquement, les déformations de la jupe du piston étant omises. Elle comporte cependant une variante de réalisation en ce que l'extrémité de la tige 4, opposée au bouton-poussoir 6, se présente sous la forme d'un pointeau 4" dont les dimensions permettent son engagement à étanchéité à l'intérieur de la saillie 7' du tube plongeur 7 afin de fermer l'orifice d'admission 8 de produit dans le corps de pompe 1.In FIG. 2 for reasons of clarity, the pump, similar to the pump shown in FIG. 1, is shown diagrammatically, the deformations of the skirt of the piston being omitted. However, it comprises an alternative embodiment in that the end of the rod 4, opposite to the push button 6, is in the form of a needle 4 "whose dimensions allow its engagement to sealing inside the projection 7 ′ of the dip tube 7 in order to close the inlet orifice 8 for product in the pump body 1.
Lorsque le piston 3 a parcouru sa course au sein du corps de pompe 1, la dose à distribuer a été expulsée et le piston 3 vient en butée contre une butée la ou contre le fond du corps de pompe 1. L'utilisateur relâche son effort sur le bouton-poussoir 6 et le ressort de rappel 9 prévu pour renvoyer la tige 4 vers sa position de repos peut alors exercer son action de rappel. La tige 4 coulisse au travers du piston 3 de telle sorte que l'orifice d'échappement 5 se trouve de nouveau masqué au sein du piston 3. De ce fait, l'orifice d'admission 8 du produit à distribuer dans le corps de pompe 1 n'étant pas encore libéré et l'orifice d'échappement 5 étant à nouveau masqué, la remontée de la tige 4 crée une dépression à l'intérieur du corps de pompe 1 ce qui entraîne à nouveau une déformation radiale de la jupe 3a du piston 3 bloquant la course de ce dernier dans le corps de pompe 1.Dès que l'épaulement 4a de la tige 4 entre en contact avec le piston 3, celui-ci se trouve entraîné par la tige 4 générant un vide au sein du corps de pompe 1 jusqu'à ce que la tige 4 libère l'orifice d'admission 8. Le vide créé permet d'aspirer une dose de produit à distribuer au sein du corps de pompe 1.When the piston 3 has run its course within the pump body 1, the dose to be dispensed has been expelled and the piston 3 abuts against a stop there or against the bottom of the pump body 1. The user releases his effort on the push button 6 and the return spring 9 provided to return the rod 4 to its rest position can then exercise its return action. The rod 4 slides through the piston 3 so that the exhaust port 5 is again hidden within the piston 3. As a result, the inlet port 8 of the product to be dispensed into the body of pump 1 not yet released and the exhaust port 5 being again masked, the rise of the rod 4 creates a depression inside the pump body 1 which again causes a radial deformation of the skirt 3a of the piston 3 blocking the stroke of the latter in the pump body 1. As soon as the shoulder 4a of the rod 4 comes into contact with the piston 3, the latter is driven by the rod 4 generating a vacuum within from the pump body 1 until the rod 4 releases the inlet orifice 8. The vacuum created makes it possible to suck up a dose of product to be distributed within the pump body 1.
L'étanchéité de la pompe est assurée par le principe d'auto-jointance renforcé par l'action permanente du ressort de rappel 9.The pump is sealed by the principle of self-sealing reinforced by the permanent action of the return spring 9.
Par ailleurs, l'ajustement de la précompression de la pompe est réalisé facilement par le positionnement de la tige 4 par rapport à la saillie 7' du tube plongeur 7 dans le corps de pompe 1. Ainsi, on peut générer une très forte précompression si l'extrémité 4' ou 4" de la tige 4 est positionnée très proche de la saillie 7' dudit tube plongeur 7 tandis qu'un écart beaucoup plus grand dans le positionnement des deux éléments peut conduire à une précompression nulle. Ainsi, la pompe selon l'invention peut convenir à la distribution de différents types de produits. Furthermore, the adjustment of the precompression of the pump is easily achieved by the positioning of the rod 4 relative to the projection 7 'of the dip tube 7 in the pump body 1. Thus, a very high precompression can be generated if the 4 'or 4 "end of the rod 4 is positioned very close to the projection 7' of said dip tube 7 while a much greater difference in the positioning of the two elements can lead to zero precompression. Thus, the pump according to the invention may be suitable for the distribution of different types of products.
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