FR2903283A1 - Procede de fabrication d'applicateurs de produits cosmetiques - Google Patents
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Abstract
Dans le procédé de fabrication d'un applicateur (1) présentant une direction axiale (10) et comprenant un moyen de préhension manuelle (2), une tige axiale (3), et un moyen d'application (4) comprenant une pluralité d'éléments radiaux (40), ledit moyen de préhension (2) étant solidaire de ladite tige axiale (3) à sa partie dite supérieure (30) grâce à un dit premier moyen d'assemblage (11), ledit moyen d'application (4) étant solidaire de ladite tige axiale (3) à sa partie dite inférieure (31) grâce à un dit second moyen d'assemblage (12), on forme ou on approvisionne les pièces constitutives (2, 3, 4) dudit applicateur (1), et notamment ledit moyen d'application (4), et on les assemble.Le procédé est caractérisé en ce que :a) on forme une ébauche de moyen d'application (5),b) on transforme par usinage au moins une portion (50) de ladite ébauche (5), à l'aide d'un dispositif d'usinage (6) apte à former dans ladite ébauche (5) une pluralité d'évidements radiaux (51) typiquement transversaux par enlèvement de matière dans ladite portion grâce à un outil d'usinage (60), de manière à former une pluralité d'évidements radiaux (71) et ainsi à former au moins une pièce usinée (7) dotée de ladite pluralité d'éléments radiaux (70) dudit moyen d'application (4), ladite pièce usinée (7) étant ensuite, après découpe ou mise à longueur éventuelle, typiquement assemblée à ladite tige axiale (3).
Description
2903283 PROCEDE DE FABRICATION D'APPLICATEURS DE PRODUITS COSMETIQUES 5
DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine des applicateurs de produits cosmétiques, typiquement de produits cosmétiques pour le maquillage des yeux, tels que par exemple des mascaras. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît déjà un grand nombre d'applicateurs de mascara. 15 Ces applicateurs, destinés à coopérer avec un récipient formant réservoir pour le mascara, comprennent typiquement : a) un capuchon destiné à obturer ledit récipient et à servir de moyen de préhension dudit applicateur, b) une tige axiale, 20 c) et une brosse, ladite tige étant solidaire dudit capuchon à une des ses extrémités, et de ladite brosse à l'autre de ses extrémités, ladite brosse comprenant une torsade métallique solidarisant une pluralité de poils. 25 En ce qui concerne ladite brosse, on connaît déjà de très nombreuses modalités de brosses. Ainsi, on connaît les brosse décrites dans les brevets français FR 2 505 633, FR 2 605 505, FR 2 607 372, FR 2 607 373, FR 2 627 068, FR 2 627 363, FR 2 637 471, FR 2 637 472, FR 2 650 162, FR 2 663 826, FR 2 668 905, FR 2 675 355, FR 2 685 859, FR 30 2 690 318, FR 2 701 198, FR 2 706 749, FR 2 715 038, FR 2 745 481, FR 2 748 913, 2903283 2 FR 2 749 489, FR 2 749 490, FR 2 753 614, FR 2 755 693, FR 2 774 269, FR 2 796 531, FR 2 796 532, FR 2 800 586. On connaît également les brosses décrites dans les brevets américains US 4,733,425, US 4,861,179, US 5,357,987, US 5,595,198, US 6,241,411, US 6,427,700.
On connaît aussi des applicateurs de mascara formés par une pièce moulée en matière plastique, comme décrit par exemple dans le brevet FR 2 868 264 déposé par la demanderesse. lo PROBLEMES POSES Si les applicateurs formant une pièce moulée en matière plastique peuvent constituer une alternative avantageuse à l'utilisation des brosses traditionnelles, ils posent néanmoins plusieurs problèmes. 15 En effet : - d'une part, le moulage par injection nécessite la fabrication fort coûteuse de moules d'injection, ce qui ne peut se justifier que lorsque l'on est assuré de pouvoir commercialiser de grandes séries, - d'autre part, le temps de lancement de tels applicateurs est très long compte tenu 20 notamment du délai de fabrication des moules, - en outre, il est difficile d'obtenir une pièce moulée d'une grande précision et d'une grande finesse, compte tenu des limites propres à la technique de moulage, - enfin, la fabrication d'applicateurs par moulage présente plusieurs problèmes d'ordre technique, à savoir : 25 * la difficile maîtrise des dimensions finales de la pièce moulée compte tenu du retrait ou de distorsions possibles au refroidissement, * la présence visible d'une marque correspondant à la ligne de fermeture des différentes parties du moule, * la présence de contraintes internes résiduelles dans les pièces moulées, contraintes qui 30 vont entraîner une fragilisation et/ou déformation ultérieure des pièces moulées. Le procédé de fabrication d'applicateurs selon l'invention vise à résoudre ces problèmes. 2903283 DESCRIPTION DE L'INVENTION Dans le procédé de fabrication d'un applicateur présentant une direction axiale et comprenant un moyen de préhension manuelle, une tige axiale, et un moyen 5 d'application comprenant une pluralité d'éléments radiaux, ledit moyen de préhension étant solidaire de ladite tige axiale à sa partie dite supérieure grâce à un dit premier moyen d'assemblage, ledit moyen d'application étant solidaire de ladite tige axiale à sa partie dite inférieure grâce à un dit second moyen d'assemblage, on forme ou on approvisionne les pièces constitutives dudit applicateur, et notamment ledit moyen to d'application, et on les assemble. Ce procédé est caractérisé en ce que : a) on forme une ébauche de moyen d'application, b) on transforme par usinage au moins une portion de ladite ébauche, à l'aide d'un dispositif d'usinage apte à former dans ladite ébauche une pluralité d'évidements radiaux 15 typiquement transversaux par enlèvement de matière dans ladite portion grâce à un outil d'usinage, de manière à former une pluralité d'évidements radiaux et ainsi à former au moins une pièce usinée dotée de ladite pluralité d'éléments radiaux dudit moyen d'application, ladite pièce usinée étant ensuite, après découpe ou mise à longueur éventuelle, typiquement assemblée à ladite tige axiale. 20 Ce procédé permet de résoudre les problèmes posés. DESCRIPTION DES FIGURES 25 Toutes les figures sont relatives à l'invention. Les figures la à 2f sont relatives à diverses modalités de pièces usinées (7) formant ledit moyen d'application (4). 30 Dans ces modalités, les pièces usinées (7) comprennent une pluralité d'éléments radiaux (70) formant une pluralité d'éléments transversaux parallèles avec une âme centrale (72), 3 2903283 4 et une partie axiale (73) formant un élément mâle (120, 120a) dudit second moyen d'assemblage (12) de la tige axiale (3) au moyen d'application (4). Les figures la, 1c, le, 2a, 2c et 2e sont des vues en perspective des pièces usinées (7). Les figures lb, 1 d, 1f, 2b, 2d et 2f sont des vues correspondantes de face de l'extrémité 5 inférieure (76) des pièces usinées (7). Sur la figure la et lb, tous les éléments radiaux (70) parallèles sont des éléments de section circulaire de même diamètre. Sur la figure 1c et 1 d, tous les éléments radiaux (70) parallèles sont des éléments de même section carrée à coins arrondis. 1 o Sur la figure le et 1f, tous les éléments radiaux (70) parallèles sont des éléments de section circulaire de diamètre variable. Sur la figure 2a et 2b, tous les éléments radiaux (70) parallèles sont des éléments de section hexagonale. Sur la figure 2c et 2d, tous les éléments radiaux (70) parallèles sont des éléments de 15 section triangulaire à coins arrondis. Sur la figure 2e et 2f, tous les éléments radiaux (70) parallèles sont des éléments de section cruciforme. La figure 3a est une vue agrandie de côté d'une pièce usinée (7) analogue à celle de la 20 figure la. Cette pièce comprend notamment 17 éléments radiaux parallèles (70) de grand diamètre groupés deux par deux sauf en ce qui concerne le premier élément jouxtant ladite partie axiale. La figure 3b est une vue en coupe axiale selon ladite direction axiale (10, 10') de la pièce usinée de la figure 3a. 25 Les figures 3a et 3b définissent un profil de moyen d'application (4). La figure 3c est une vue agrandie de la partie de la figure 3b entourée d'un rectangle en pointillés, dans laquelle lesdits éléments radiaux parallèles (70), qui sont séparés par une partie évidée (71), comprennent une partie périphérique effilée (700). 30 Les figures 4a à 4i sont relatives à l'usinage d'une ébauche (5) à l'aide d'un outil d'usinage (60). 2903283 5 Les figures 4a et 4b sont relatives à une portion d'ébauche (50), la figure 4a étant une vue de côté, et la figure 4b étant une coupe transversale dans un plan perpendiculaire à la direction axiale (10') de ladite portion d'ébauche (50). La figure 4c est une vue en coupe axiale de la pièce usinée (7) obtenue à partir de la 5 portion d'ébauche (50) des figures 4a et 4b. La figure 4d est une vue de l'extrémité inférieure (76) de la pièce usinée (7) de la figure 4c. Sur les figures 4c et 4d, une flèche indique que la portion d'ébauche (50) et la pièce usinée (7) correspondante étaient en rotation sur elle-mêmes. Sur la figure 4e, on a représenté un outil d'usinage (60), selon une vue de dessus à gauche et selon une vue de côté ou en coupe à droite. Cet outil (60) est un outil dit transversal (60) apte à être déplacé selon une direction transversale (14) représentée par une flèche, de manière à former un évidement radial (51), et selon la direction axiale (10, 10') pour former la pluralité d'évidements radiaux (51) sur toute la longueur souhaitée de ladite portion d'ébauche (50).
La figure 4f, analogue à la figure 4e, représente un outil dit fixe (60, 60b) permettant de former en une seule fois ladite pluralité d'évidements radiaux (51). La figure 4g représente schématiquement un outil dit axial (60, 60c) en train d'enlever de la matière sur ladite portion d'ébauche (50), ou éventuellement sur ladite pièce usinée (7), par un déplacement relatif selon la direction axiale (10, 10').
Les figures 4h et 4i sont analogues aux figures 4c et 4d, mais les éléments transversaux parallèles (71) sont de section hexagonale dans le cas des figures 4c et 4d. Les figures 5a à 5d illustrent des modalités du procédé selon l'invention. La figure 5a schématise un procédé dans lequel une âme (52) d'un fil typiquement métallique est recouverte, grâce à une extrudeuse (8a), d'une gaine extérieure formant une couche extérieure (53), de manière à obtenir un profilé (5c) doté d'au moins deux matériaux distincts, ce profilé étant stocké sous forme d'une bobine (8), ladite bobine étant destinée à être utilisée en reprise et à alimenter un dispositif d'usinage (6). La figure 5b représente une coupe transversale du profilé (5c) à deux matériaux (52, 53).
La figure 5c, analogue à la figure 5b, représente une variante de profilé (5c) à deux matériaux (52', 53'); 2903283 6 La figure 5d schématise un procédé dans lequel le dispositif d'usinage (6) est alimenté en continu en profilé (5c) comme décrit sur la figure 5a, ledit profilé (5c) étant introduit pas à pas dans le dispositif d'usinage (6) grâce à un moteur (63) et à une boucle de profilé (5c) formant accumulateur, ledit dispositif (6) délivrant en sortie les pièces 5 usinées (7). Les figures 6a et 6b sont analogues aux figures 5a et 5b, et s'en distinguent en ce que l'extrudeuse (8a) a été remplacée par une co-extrudeuse (81)) de manière à ce que l'âme du profilé soit une âme extrudée (52") au lieu d'être un fil métallique.
10 La figure 7a, identique à la figure 6a, représente une co-extrudeuse dotée d'une filière de forme, de manière à obtenir un profilé (5, 5c) à section non circulaire, comme illustré à titre d'exemple sur les figures 7b et 7c. Sur la figure 7b, la section transversale forme un secteur angulaire pouvant permettre de 15 former un peigne sur un côté de la pièce usinée (7). Sur la figure 7c, la section transversale forme une étoile. Les figures 8a à 8c sont des coupes axiales relatives à l'applicateur (1) et ses pièces constitutives.
20 La figure 8a représente un ensemble formé par le moyen de préhension manuelle (2) et ladite tige axiale (3), le moyen de préhension manuelle comprenant une coque extérieure (20) solidarisée à un insert intérieur (21), ledit insert (21) comprenant une jupe intérieure filetée et une tête solidarisée à la tige axiale (3) en formant une pièce moulée monobloc (13).
25 La figure 8b représente une pièce usinée (7) formant ledit moyen d'application (4) destiné à être assemble à la tige axiale (3). La figure 8c représente l'applicateur (1) obtenu après assemblage, typiquement par emmanchement à force, de la partie axiale (73) de la pièce usinée (7) dans le trou borgne (32) de la tige axiale (3) à sa partie inférieure (31).
30 2903283 7 La figure 9a illustre le positionnement relatif de l'outil d'usinage (60) par rapport à la portion (50) défini par un système de coordonnées donnant la position axiale Z selon la direction axiale (10, 10'), la position angulaire 0 et l'écartement latéral p par rapport à l'axe central.
5 La figure 9b illustre schématiquement le pilotage d'un outil d'usinage (60), le déplacement relatif de cet outil (60) étant piloté par un ordinateur (64) compte tenu du programme en mémoire relativement à une modalité de pièce usinée (7) donnée. L'ordinateur active un moyen de déplacement relatif (62) de cet outil (60) en lui imposant, en fonction du temps, ses Z, p ,0, grâce typiquement à trois moyens de 10 déplacement : - un moyen (62a) de déplacement angulaire relatif en 0, - un moyen (62b) de déplacement axial relatif en Z, - un moyen (62c) d'écartement latéral relatif en p.
15 Les figures 10a à 10d sont des coupes axiales qui illustrent d'autres modalités de l'invention. La figure 10a représente une pièce usinée monobloc (7') comprenant, outre le moyen d'application (4), la tige axiale (3). Les figures 10b à 10d illustrent le cas où la pièce usinée (7) comprend une cavité axiale 20 (74), comme illustré sur la figure 10b, et où ladite tige axiale (3) comprend à sa partie inférieure (31) une projection axiale (33), comme illustré sur la figure 10c, de manière ce que la projection axiale (33) formant ledit élément mâle (120a) dudit second moyen d'assemblage (12) coopère avec la cavité axiale (74) formant ledit élément femelle (120b), comme illustré sur la figure 10d.
25 La figure 1 la est une coupe axiale représentant un distributeur (9) dotée d'un applicateur (1) selon l'invention, ledit applicateur (1) étant vissé au corps (90). La figure 1 lb représente le corps (90) doté d'un goulot (91) auquel est fixé un essoreur (92).
30 2903283 8 Les figures 12a et 12b représentent schématiquement une autre modalité de procédé selon l'invention. La figure 12a représente le dispositif d'usinage (6) alimenté en amont en profilé (5a) comme ébauche (5) et délivrant en aval un produit long usiné (7").
5 La figure 12b représente ce produit long usiné (7") découpé pour donner une pluralité de pièces élémentaires usinées (75). DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 10 Selon une modalité de l'invention, ladite ébauche (5) peut être formée par injection ou co-injection d'au moins une matière plastique. Ladite ébauche (5) peut aussi être formée par sur-moulage d'une couche extérieure (53) de matière plastique sur une âme (52) en métal.
15 Dans ces cas, on utilise un dispositif permettant d'obtenir simultanément une pluralité d'ébauches (5). Comme illustré sur les figures 5a, 6a et 7a, ladite ébauche (5) peut être formée par extrusion ou co-extrusion d'un profilé (5a) de profil transversal constant, et découpe 20 dudit profilé (5a) en au moins une portion de longueur (50) dudit profilé (5a). Selon l'invention, ledit profilé (5a) peut être un profilé mono-matériau (5b) en un matériau choisi parmi un métal ou une matière plastique. Comme illustré sur les figures 5b 5c et 6b, ledit profilé (5a) peut être un profilé (5c) 25 comprenant au moins deux matériaux distincts. Les deux matériaux peuvent être deux matières plastiques, avec typiquement une première matière plastique dite rigide formant une partie centrale ou âme (52) dudit profilé, et une seconde matière plastique dite souple formant une partie périphérique (53) dudit profilé.
30 Lesdits deux matériaux peuvent comprendre une matière plastique et un métal.
2903283 9 Ledit profilé (5a, 5b, 5c) peut présenter un diamètre ou une plus grande dimension transversale D allant de 1,5 mm à 10 mm et allant, de préférence, de 2,5 mm à 5 mm. Ledit profilé (5a, 5b, 5c) peut être un profilé dit plein (5d), de section extérieure choisie parmi les sections rondes, ovales, polygonales.
5 Comme illustré sur la figure 7c, ledit profilé (5a, 5b, 5c) peut être un profilé dit rainuré (5e) comprenant au moins une rainure axiale (54) et de section extérieure comprenant au moins une partie concave, et typiquement n rainures axiales et parties concaves, avec n allant de 2 à 12. On peut avoir un profilé de section non circulaire comme illustré sur la figure 7b.
10 Ledit profilé (5a, 5b, 5c, 5d) peut être un profilé dit creux (5f), comme celui qui a été utilisé pour fabriquer la pièce usinée (7) des figures 10b et 10c. Comme illustré sure la figure 4c, ledit dispositif d'usinage (6) peut comprendre un moyen (61) de mise en rotation relative de ladite portion de longueur (50) par rapport 15 audit outil (60), ledit outil (60) comprenant au moins un outil dit transversal (60a) en position axiale fixe de manière à former sur ladite portion de longueur, par une rotation relative de ladite portion de longueur et dudit outil transversal, au moins un évidement radial (51) typiquement transversal et, de préférence, une pluralité d'évidements radiaux (51) transversaux et ainsi à former ledit moyen d'application (4) doté d'un profil axial 20 prédéterminé. Sur la figure 4c, le moyen (61) de mise en rotation a été schématisé par une flèche. Comme illustré sur la figure 4f, par rapport à ladite portion de longueur mise en rotation, ledit outil (60) peut être un outil (60b) fixe dans ladite direction axiale (10') de ladite portion de longueur, mais mobile dans une direction transversale perpendiculaire 25 à ladite direction axiale (10'). Comme illustré sur la figure 4g, ledit dispositif d'usinage (6) peut comprendre un outil dit axial (60c) à déplacement axial relatif par rapport à ladite portion de longueur (50), de manière à former sur ladite portion de longueur (50), par un déplacement axial relatif de ladite portion de longueur et dudit outil axial, au moins un évidement hélicoïdal ou 30 axial selon que ledit déplacement axial relatif est accompagné ou non d'une rotation relative de ladite portion de longueur (50) par rapport audit outil axial (60c).
2903283 10 Comme illustré sur les figures 9a et 9b, ledit dispositif d'usinage (6) peut comprendre un moyen (62) de déplacement relatif d'au moins un outil d'usinage (60), par rapport à ladite portion (50) considérée comme un repère fixe, ledit outil ayant une position 5 relative repérée par un système de coordonnées, typiquement avec un repérage axial Z, radial p et angulaire 0, de manière à ce que, ledit moyen de déplacement dudit outil étant typiquement piloté par un ordinateur, ledit outil (60) soit déplacé et activé en fonction d'un programme préétabli, afin de former lesdits évidements radiaux (51). Comme illustré sur la figure 4f, ledit outil (60) peut comprendre une pluralité d'éléments 10 d'usinage (600) de manière à former simultanément ladite pluralité d'évidements radiaux (51). Selon l'invention, ledit métal formant tout ou partie de ladite ébauche (5) peut être choisi parmi : un alliage du fer, typiquement un acier inoxydable, un alliage du cuivre, 15 typiquement un laiton, un alliage d'aluminium. Ladite matière plastique formant tout ou partie de ladite ébauche (5) peut être choisie typiquement parmi : LDPE, HDPE, POM, PTFE, PA, PP. Comme illustré sur les figures 3a et 3b, ledit moyen d'application (4) de ladite pièce usinée (7) présente une longueur axiale L allant de 15 mm à 35 mm et un diamètre ou 20 plus grande dimension transversale D allant de 3 mm à 10 mm. Comme illustré sur la figure 3c, lesdits éléments radiaux (70) de ladite pièce usinée (7) peuvent être espacés ou écartés les uns des autres d'une distance d allant de 0,2 mm à 1 mm. Lesdits éléments radiaux (70) peuvent présenter une épaisseur e allant de 0,2 mm à 1 25 mm. Lesdits évidements radiaux (71) peuvent présenter une profondeur radiale P allant de 0,1.D jusqu'à 0,8.D, et de préférence de 0,3.D jusqu'à 0,6.D. Selon l'invention, ladite pluralité d'éléments radiaux (70) peut comprendre une pluralité 30 de N éléments transversaux parallèles (71), orientés typiquement perpendiculairement à ladite direction axiale (10, 10'), avec N allant de 6 à 35.
2903283 11 Comme illustré sur les figures lb, 1d, 1f, 2b, 2d et 2f, lesdits éléments radiaux (70) peuvent présenter une section dans un plan transversal perpendiculaire à ladite direction axiale (10, 10') choisie parmi : une section circulaire, ovale, polygonale, typiquement carrée ou triangulaire, avec des angles éventuellement arrondis, une section symétrique 5 par rapport à ladite direction axiale. Comme illustré sur la figure 3c, lesdits éléments radiaux (70) peuvent être solidaires d'une âme centrale (72), lesdits éléments radiaux (70) comprenant typiquement une partie périphérique (700) effilée et une partie intermédiaire (701) présentant une épaisseur e typiquement constante.
10 Typiquement, ladite pièce usinée (7) comprend, outre ledit moyen d'application (4), un élément (120) du second moyen d'assemblage (12), de manière à pouvoir assembler ladite pièce usinée (7) à ladite tige axiale (3). Comme illustré par exemple sur les figures la, 1 c, 1 e, ladite pièce usinée (7) peut 15 comprendre une partie axiale (73) formant un élément mâle (120a) dudit second moyen d'assemblage (12), ledit élément mâle (120a) étant destiné à coopérer avec un trou borgne (32) formé à la partie inférieure (31) de ladite tige axiale (3), ledit trou borgne (32) formant un élément femelle (120b) dudit second moyen d'assemblage (12), lesdits éléments mâle (120a) et femelle (120b) étant assemblés typiquement par un 20 encliquetage axial ou un collage ou une soudure typiquement aux ultra-sons, ou par un emmanchement à force. Comme illustré sur la figure 10b, ladite pièce usinée (7) peut comprendre une cavité axiale (74) formant un élément femelle (120b) dudit second moyen d'assemblage (12), ledit élément femelle (120b) étant destiné à coopérer avec une projection axiale (33) 25 formée à ladite partie inférieure (31) de ladite tige axiale (3), ladite projection axiale (33) formant ledit élément mâle (120a). Comme illustré sur la figure 10a, ladite pièce usinée (7) peut être une pièce usinée (7') comprenant, outre ledit moyen d'application (4), ladite tige axiale (3).
30 2903283 12 Comme illustré sur la figure 12a, ladite pièce usinée (7) peut former un produit long usiné (7") comprenant une pluralité de n pièces usinées élémentaires (75), avec n allant typiquement de 2 à 20, lesdites pièces usinées élémentaires (75), après découpe dudit produit long usiné (7"), formant lesdites pièces usinées (7).
5 Selon une modalité de procédé selon l'invention : a) on peut former d'abord ladite ébauche (5) en continu, ladite ébauche étant stockée sous la forme d'une bobine (8) ou d'un rouleau d'un produit long de grande longueur, b) on peut usiner, en reprise, ladite ébauche (5), ledit dispositif d'usinage (6) étant 10 alimenté en amont avec ladite bobine ou ledit rouleau (8). Selon une autre modalité illustrée sur les figures 5d, et 12a, on peut former ladite ébauche (5) et on peut alimenter ledit dispositif d'usinage (6) avec ladite ébauche (5) ainsi formée, ladite ébauche (5) alimentant ledit dispositif d'usinage (6) soit en continu, soit pas à pas.
15 Selon l'invention, ladite ébauche (5) et/ou ladite pièce usinée (7) sont soumis à un traitement de surface, de manière à obtenir des effets particuliers, notamment des effets visuels particuliers. Ladite matière plastique peut comprendre une charge, typiquement une charge minérale, 20 à une teneur pondérale allant de 0,1% à 20%, de manière à faciliter l'usinage de ladite matière plastique. Comme illustré sur les figures 8a et 8c, ledit moyen de préhension manuelle (2) peut comprendre une coque extérieure (20) et un insert intérieur (21) solidaire de ladite tige 25 axiale (3), typiquement par un encliquetage axial formant ledit premier moyen d'assemblage (11), ladite coque (20) et ledit insert (21) étant solidaires en rotation, ledit insert étant assemblé à ladite coque typiquement par un encliquetage axial. Comme illustré sur ces mêmes figures, ladite tige (3) et ledit insert intérieur (21) peuvent former une pièce monobloc (13), typiquement une pièce moulée en matière 30 plastique.
2903283 13 Un autre objet de l'invention est constitué par un distributeur (9) de produit cosmétique, typiquement de mascara, comprenant un applicateur (1) selon l'invention et un corps (90) comprenant un réservoir pour ledit produit cosmétique, doté d'un goulot (91) apte à coopérer par vissage / dévissage avec ledit moyen de préhension manuelle (2) dudit 5 applicateur (1), ledit goulot (91) étant typiquement solidaire d'un essoreur (92) apte à essorer ledit moyen d'application (4) chaque fois que ledit applicateur (1) est retiré dudit corps (90). Un tel distributeur (9) a été représenté sur la figure 11 a. 1 o EXEMPLES DE REALISATION Les figures sont des exemples de réalisation de modalités de procédé et de modalités de pièces usinées (7) obtenues par le procédé.
15 On a ainsi fabriqué des pièces usinées (7) de diverses formes géométriques, comme illustré sur les figures, tant en ce qui concerne la section transversale que le profil longitudinal. En ce qui concerne la section transversale, on a fabriqué des pièces usinées (7) ayant les sections transversales représentées sur les figures lb, 1 d, 1f, 2b, 2d, et 2f.
20 On a aussi fabriqué des pièces usinées (7) ayant les sections du profilé (5) représenté sur les figures 7b et 7c. En ce qui concerne le profil longitudinal, on a fabriqué des pièces usinées (7) dont les éléments radiaux (70) présentent une même section sur toute la longueur L de la partie de la pièce usinée (7) formant ledit moyen d'application, comme illustré sur les figures 25 la, 1c, 2a, 2c, 2e, 4c et 4h. A titre d'exemple, le profil comprend une succession d'éléments radiaux (70) présentant entre eux une succession alternée d'écartements d et d' avec d>d', comme illustré sur la figure 4h. En ce qui concerne le profil longitudinal, on a fabriqué des pièces usinées (7) dont les 30 éléments radiaux (70) présentent une section variable sur toute la longueur L de la partie de la pièce usinée (7) formant ledit moyen d'application, comme illustré sur la figure 1 e.
2903283 14 En ce qui concerne le profil longitudinal, on a aussi fabriqué des pièces usinées (7) dont les éléments radiaux (70) présentent une combinaison de deux sections différentes, comme illustré sur les figures 3a et 3b.
5 En ce qui concerne le procédé utilisé, il comprend d'une part la formation d'une ébauche (5). On a formé ou approvisionné les ébauches (5) sous forme d'un profilé (5a) constitué d'un seul matériau, comme illustré sur les figures 4a et 4b. Des essais ont été réalisés à partir de joncs cylindriques, en métal tel que l'aluminium, ou, par extrusion, en matière 10 plastique tel que le PP. On a aussi formé des ébauches (5) sous forme de profilés (5c) comprenant deux matériaux distincts, comme illustré sur les figures 5b, 5c, 6b, 7b et 7c. Dans ce cas, on a pris comme matériau pour l'âme (52), soit un métal soit une dite première matière plastique relativement rigide tel que le PP, et on a pris comme 15 matériau formant la couche extérieure (53) une dite seconde matière plastique moins rigide que ladite première matière plastique, éventuellement un élastomère. Quand l'âme est métallique, on a utilisé le dispositif schématisé sur la figure 5a. Quand l'âme est en matière plastique, on a utilisé le dispositif schématisé sur les figures 6a et 7a.
20 Le procédé comprend ensuite l'usinage de ladite ébauche (5) et typiquement l'usinage d'une portion (50) de ladite ébauche grâce à un dispositif d'usinage (6) comprenant typiquement : - au moins un outil d'usinage (60), - un moyen (61) de mise en rotation de ladite portion (50), 25 - un moyen de déplacement typiquement automatique de l'outil (60), afin d'obtenir ladite pièce usinée (7) avec notamment le profil axial souhaité. Sur un plan pratique, on a procédé de plusieurs manières : - d'une part, on a approvisionné le dispositif d'usinage (6) en portions (50) d'ébauche (5), 30 et on a usiné ces portions (50) obtenues par tronçonnage d'un profilé (5a), comme illustré sur les figures 4a à 4i, 2903283 15 - d'autre part, on a aussi alimenté le dispositif d'usinage (6) directement en profilé (5a) comme illustré sur la figure 5b, - enfin, on a aussi procédé comme représenté sur la figure 12a en formant un produit long usiné (7") qui a été ensuite tronçonné pour obtenir une pluralité de pièces usinées 5 (7, 75). Le dispositif d'usinage (6) utilisé a été automatisé, comme illustré schématiquement sur la figure 9b. Le plus souvent, on a fait tourner la portion (50) à grande vitesse, avec unevitesse cc relativement élevée, et dans le cas où l'outil d'usinage (60) est un outil simple présentant 10 de largeur d', cet outil est donc d'une part, pour une valeur de Z donnée correspondant à une position axiale, déplacé selon la direction transversale pour faire varier la distance radiale p et ainsi contrôler la profondeur P des évidements radiaux (71), puis la valeur de Z est incrémentée pour passer à une position de Z voisine jusqu'à ce que l'outil d'usinage (60) se soit déplacé sur toute la longueur L' > L, L' étant la longueur axiale de 15 ladite portion (50). Cependant, on peut aussi faire varier d'un angle 0 = f(t) l'orientation de ladite portion (50), tout en faisant varier Z et éventuellement ppar exemple pour former des évidements hélicoïdaux.
20 AVANTAGES DE L'INVENTION L'invention présente de grands avantages. En effet, elle permet de fabriquer un nombre potentiellement infini de variantes d'applicateurs sans avoir à fabriquer au préalable un 25 moule spécifique pour chaque variante. Ainsi, d'une part, il est possible de fabriquer un très grand nombre d'échantillons de géométrie différente à des fins des tests et de sélection, et cela typiquement en introduisant dans une mémoire d'ordinateur les profils spécifiques des applicateurs souhaités.
30 On peut ainsi tester un couplage de divers matériaux et de divers profils.
2903283 16 D'autre part, notamment dans le cas de séries de fabrication petites à moyennes, un calcul économique montre qu'il y a un seuil pour lequel la fabrication par moulage n'est pas rentable compte tenu de l'investissement en moules. Dans ce cas, il est plus avantageux de procéder par usinage.
5 Par ailleurs, comme la tendance est à la fabrication de séries d'autant plus courtes qu'il y a un taux de renouvellement important, la présente invention est une solution avantageuse pour répondre à cette nouvelle tendance. to LISTE DES REPERES Applicateur 1 Direction axiale 10, 10' Premier moyen d'assemblage de 2 et 3 11 15 Second moyen d'assemblage de 3 et 4 ou 7...
12 Elément de 12 120 Elément mâle de 12 120a Elément femelle de 12 120b Pièce moulée monobloc = 21+3 13 20 Direction transversale perpendiculaire à 10, 10'...14 Moyen de préhension manuelle 2 Coque extérieure 20 Insert intérieur 21 Tige axiale 3 25 Partie supérieure 30 Partie inférieure 31 Trou borgne formant 120b 32 Projection axiale formant 120a 33 Moyen d'application 4 30 Elément radial de 4 40 Ebauche de 4 5 2903283 17 Profilé 5a Profilé mono-matériau 5b Profilé à au moins 2 matériaux 5c Profilé plein 5d 5 Profilé rainuré 5e Profilé creux 5f Portion de 5, 5a 50 Evidements radiaux 51 Ame du profilé 52, 52', 52" 10 Couche extérieure 53, 53', 53" Rainure axiale 54 Dispositif d'usinage 6 Outil d'usinage 60 Elément d'usinage de 60 600 15 Outil transversal 60a Outil fixe 60b Outil axial 60c Moyen de mise en rotation de 5 61 Moyen de déplacement de 60 en Z, p ,6 62 20 Moyen de déplacement angulaire relatif en 6.. 62a Moyen de déplacement axial relatif en Z 62b Moyen d'écartement latéral relatif en p 62c Moteur pas à pas 63 Ordinateur 64 25 Pièce usinée 7 Pièce usinée monobloc 3+4 7' Produit long usiné 7" Elément radial 70 Partie périphérique 700 30 Partie intermédiaire 701 Evidement radial 71 2903283 18 Ame centrale 72 Partie axiale 73 Cavité axiale 74 Pièce élémentaire usinée de 7" 75 5 Extrémité inférieure de 7 76 Bobine, rouleau 8 Extrudeuse 8a Co-extrudeuse 8b Distributeur 9 10 Corps - réservoir 90 Goulot 91 Essoreur 92
Claims (38)
1. Procédé de fabrication d'un applicateur (1) présentant une direction axiale (10) et comprenant un moyen de préhension manuelle (2), une tige axiale (3), et un moyen d'application (4) comprenant une pluralité d'éléments radiaux (40), ledit moyen de préhension (2) étant solidaire de ladite tige axiale (3) à sa partie dite supérieure (30) grâce à un dit premier moyen d'assemblage (11), ledit moyen d'application (4) étant solidaire de ladite tige axiale (3) à sa partie dite inférieure (31) grâce à un dit second moyen d'assemblage (12), dans lequel on forme ou on approvisionne les pièces constitutives (2, 3, 4) dudit applicateur (1), et notammént ledit moyen d'application (4), et on les assemble, et caractérisé en ce que : a) on forme une ébauche de moyen d'application (5), b) on transforme par usinage au moins une portion (50) de ladite ébauche (5), à l'aide d'un dispositif d'usinage (6) apte à former dans ladite ébauche (5) une pluralité d'évidements radiaux (51) typiquement transversaux par enlèvement de matière dans ladite portion grâce à un outil d'usinage (60), de manière à former une pluralité d'évidements radiaux (71) et ainsi à former au moins une pièce usinée (7) dotée de ladite pluralité d'éléments radiaux (70) dudit moyen d'application (4), ladite pièce usinée (7) étant ensuite, après découpe ou mise à longueur éventuelle, typiquement assemblée à ladite tige axiale (3).
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ladite ébauche (5) est formée par injection ou co-injection d'au moins une matière plastique.
3. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ladite ébauche (5) est formée par sur-moulage d'une couche extérieure (53) de matière plastique sur une âme (52) en métal.
4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ladite ébauche (5) est formée par extrusion ou co-extrusion d'un profilé (5a) de profil transversal constant, et découpe 30 dudit profilé (5a) en au moins une portion de longueur (50) dudit profilé (5a). 2903283 20
5. Procédé selon la revendication 4 dans lequel ledit profilé (5a) est un profilé mono-matériau (5b) en un matériau choisi parmi un métal ou une matière plastique.
6. Procédé selon la revendication 4 dans lequel ledit profilé (5a) est un profilé (5c) 5 comprenant au moins deux matériaux distincts.
7. Procédé selon la revendication 6 dans lequel les deux matériaux sont deux matières plastiques, avec typiquement une première matière plastique dite rigide formant une partie centrale ou âme dudit profilé, et une seconde matière plastique dite souple 10 formant une partie périphérique dudit profilé.
8. Procédé selon la revendication 6 dans lequel lesdits deux matériaux comprennent une matière plastique et un métal. 15
9. Procédé selon une quelconque des revendications 4 à 8 dans lequel ledit profilé (5a, 5b, 5c) présente un diamètre ou une plus grande dimension transversale allant de 1,5 mm à 10 mm et allant, de préférence, de 2,5 mm à 5 mm.
10. Procédé selon une quelconque des revendications 4 à 9 dans lequel ledit profilé (5a, 20 5b, 5c) est un profilé dit plein (5d), de section extérieure choisie parmi les sections rondes, ovales, polygonales.
11. Procédé selon une quelconque des revendications 4 à 9 dans lequel ledit profilé (5a, 5b, 5c) est un profilé dit rainuré (5e) comprenant au moins une rainure axiale (54) et de 25 section extérieure comprenant au moins une partie concave, et typiquement n rainures axiales et parties concaves, avec n allant de 2 à
12. 12. Procédé selon une quelconque des revendications 10 à 11 dans lequel ledit profilé (5a, 5b, 5c, 5d) est un profilé dit creux (5f). 2903283 21
13. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel ledit dispositif d'usinage (6) comprend un moyen (61) de mise en rotation relative de ladite portion de longueur (50) par rapport audit outil (60), ledit outil (60) comprenant au moins un outil dit transversal (60a) en position axiale fixe de manière à former sur ladite portion de 5 longueur, par une rotation relative de ladite portion de longueur et dudit outil transversal, au moins un évidement radial (51) typiquement transversal et, de préférence, une pluralité d'évidements radiaux (51) transversaux et ainsi à former ledit moyen d'application (4) doté d'un profil axial prédéterminé. 10
14. Procédé selon la revendication 13 dans lequel, par rapport à ladite portion de longueur mise en rotation, ledit outil (60) est un outil (60b) fixe dans ladite direction axiale (10') de ladite portion de longueur, mais mobile dans une direction transversale perpendiculaire à ladite direction axiale (10'). 15
15. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 14 dans lequel ledit dispositif d'usinage (6) comprend un outil dit axial (60c) à déplacement axial relatif par rapport à ladite portion de longueur (50), de manière à former sur ladite portion de longueur (50), par un déplacement axial relatif de ladite portion de longueur et dudit outil axial, au moins un évidement hélicoïdal ou axial selon que ledit déplacement axial relatif est 20 accompagné ou non d'une rotation relative de ladite portion de longueur (50) par rapport audit outil axial (60c).
16. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel ledit dispositif d'usinage (6) comprend un moyen (62) de déplacement relatif d'au moins un outil 25 d'usinage (60), par rapport à ladite portion (50) considérée comme un repère fixe, ledit outil ayant une position relative repérée par un système de coordonnées, typiquement avec un repérage axial Z, radial p et angulaire 0, de manière à ce que, ledit moyen de déplacement dudit outil étant typiquement piloté par un ordinateur, ledit outil (60) soit déplacé et activé en fonction d'un programme préétabli, afin de former lesdits 30 évidements radiaux (51). 2903283 22
17. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 16 dans lequel ledit outil (60) comprend une pluralité d'éléments d'usinage (600) de manière à former simultanément ladite pluralité d'évidements radiaux (51). 5
18. Procédé selon une quelconque des revendications 3, 5, 6, 8 à 17 dans lequel ledit métal formant tout ou partie de ladite ébauche (5) est choisi parmi : un alliage du fer, typiquement un acier inoxydable, un alliage du cuivre, typiquement un laiton, un alliage d'aluminium. 10
19. Procédé selon une quelconque des revendications 2 à 18 dans lequel ladite matière plastique formant tout ou partie de ladite ébauche (5) est choisie typiquement parmi : LDPE, HDPE, POM, PTFE, PA, PP.
20. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 19 dans lequel ledit moyen 15 d'application (4) de ladite pièce usinée (7) présente une longueur axiale L allant de 15 mm à 35 mm et un diamètre ou plus grande dimension transversale D allant de 3 mm à 10 mm.
21. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 20 dans lequel lesdits éléments 20 radiaux (70) de ladite pièce usinée (7) sont espacés ou écartés les uns des autres d'une distance d allant de 0,2 mm à 1 mm.
22. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 20 dans lequel lesdits éléments radiaux (70) présentent une épaisseur e allant de 0,2 mm à 1 mm.
23. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 22 dans lequel lesdits évidements radiaux (70) présentent une profondeur radiale P allant de 0,1.D jusqu'à 0,8.D, et de préférence de 0,3.D jusqu'à 0,6.D. 30
24. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 23 dans lequel ladite pluralité d'éléments radiaux (70) comprend une pluralité de N éléments transversaux parallèles 25 2903283 23 (71), orientés typiquement perpendiculairement à ladite direction axiale (10, 10'), avec Nallantde6à35.
25. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 24 dans lequel lesdits éléments 5 radiaux (70) présentent une section dans un plan transversal perpendiculaire à ladite direction axiale (10, 10') choisie parmi : une section circulaire, ovale, polygonale, typiquement carrée ou triangulaire, avec des angles éventuellement arrondis, une section symétrique par rapport à ladite direction axiale. 10
26. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 25 dans lequel lesdits éléments radiaux (70) sont solidaires d'une âme centrale (72), lesdits éléments radiaux (70) comprenant typiquement une partie périphérique (700) effilée et une partie intermédiaire (701) présentant une épaisseur e typiquement constante. 15
27. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 26 dans lequel ladite pièce usinée (7) comprend, outre ledit moyen d'application (4), un élément (120) du second moyen d'assemblage (12), de manière à pouvoir assembler ladite pièce usinée (7) à ladite tige axiale (3). 20
28. Procédé selon la revendication 27 dans lequel ladite pièce usinée (7) comprend une partie axiale (73) formant un élément mâle (120a) dudit second moyen d'assemblage (12), ledit élément mâle (120a) étant destiné à coopérer avec un trou borgne (32) formé à la partie inférieure (31) de ladite tige axiale (3), ledit trou borgne (32) formant un élément femelle (120b) dudit second moyen d'assemblage (12), lesdits éléments mâle 25 (120a) et femelle (120b) étant assemblés typiquement par un encliquetage axial ou un collage ou une soudure typiquement aux ultra-sons, ou par un emmanchement à force.
29. Procédé selon la revendication 27 dans lequel ladite pièce usinée (7) comprend une cavité axiale (74) formant un élément femelle (120b) dudit second moyen d'assemblage 30 (12), ledit élément femelle (120b) étant destiné à coopérer avec une projection axiale 2903283 24 (33) formée à ladite partie inférieure (31) de ladite tige axiale (3), ladite projection axiale (33) formant ledit élément mâle (120a).
30. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 26 dans lequel ladite pièce 5 usinée (7) est une pièce usinée (7') comprenant, outre ledit moyen d'application (4), ladite tige axiale (3).
31. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 30 dans lequel ladite pièce usinée (7) forme un produit long usiné (7") comprenant une pluralité de n pièces usinées 10 élémentaires (75), avec n allant typiquement de 2 à 20, lesdites pièces usinées élémentaires (75), après découpe dudit produit long usiné (7"), formant lesdites pièces usinées (7).
32. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 31 dans lequel : 15 a) on forme d'abord ladite ébauche (5) en continu, ladite ébauche étant stockée sous la forme d'une bobine (8) ou d'un rouleau d'un produit long de grande longueur, b) on usine, en reprise, ladite ébauche (5), ledit dispositif d'usinage (6) étant alimenté en amont avec ladite bobine ou ledit rouleau (8). 20
33. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 31 dans lequel on forme ladite ébauche (5) et on alimente ledit dispositif d'usinage (6) avec ladite ébauche (5) ainsi formée, ladite ébauche (5) alimentant ledit dispositif d'usinage (6) soit en continu, soit pas à pas. 25
34. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 33 dans lequel ladite ébauche (5) et/ou ladite pièce usinée (7) sont soumis à un traitement de surface.
35. Procédé selon une quelconque des revendications 2 à 34 dans lequel ladite matière plastique comprend une charge, typiquement une charge minérale, à une teneur 30 pondérale allant de 0,1% à 20%, de manière à faciliter l'usinage de ladite matière plastique. 2903283 25
36. Applicateur obtenu par le procédé selon une quelconque des revendications 1 à 35 dans lequel ledit moyen de préhension manuelle (2) comprend une coque extérieure (20) et un insert intérieur (21) solidaire de ladite tige axiale (3), typiquement par un 5 encliquetage axial formant ledit premier moyen d'assemblage (11), ladite coque (20) et ledit insert (21) étant solidaires en rotation, ledit insert étant assemblé à ladite coque typiquement par un encliquetage axial.
37. Applicateur selon la revendication 36 dans lequel ladite tige (3) et ledit insert 10 intérieur (21) forment une pièce monobloc (13), typiquement une pièce moulée en matière plastique.
38. Distributeur (9) de produit cosmétique, typiquement de mascara, comprenant un applicateur (1) selon une quelconque des revendications 36 à 37 et un corps (90) 15 comprenant un réservoir pour ledit produit cosmétique, doté d'un goulot (91) apte à coopérer par vissage / dévissage avec ledit moyen de préhension manuelle (2) dudit applicateur (1), ledit goulot (91) étant typiquement solidaire d'un essoreur (92) apte à essorer ledit moyen d'application (4) chaque fois que ledit applicateur (1) est retiré dudit corps (90). 20
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2007
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Patent Citations (3)
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