FR3013238A1

FR3013238A1 - Dispositif de conditionnement et distribution d'un produit avec flacon muni d'un ensemble distributeur, d'un piston et d'une valve

Info

Publication number: FR3013238A1
Application number: FR1302658A
Authority: FR
Inventors: Jacques Pozzi
Original assignee: Sivel
Current assignee: Sivel
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2015-05-22
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: FR3013238B1

Abstract

Le dispositif de conditionnement et distribution d'un produit liquide, pâteux ou sous forme de gel, comprend un récipient (2) muni d'un ensemble de distribution (1) et d'un piston (4) délimitant un volume variable dans lequel le produit à distribuer est contenu, le fond (3) du récipient (2) comportant un ensemble (16) d'admission de l'air entrant dans ledit récipient (2) après une distribution d'une portion ou dose de produit, dans lequel se trouve au moins une valve (9, 12) permettant à l'air d'entrer dans le récipient (2) lorsqu'une portion du produit a été distribuée et susceptible de s'opposer à toute sortie de produit vers l'extérieur du récipient (2). Application au conditionnement et à la distribution de produits notamment pharmaceutiques ou cosmétologiques.

Description

DISPOSITIF DE CONDITIONNEMENT ET DISTRIBUTION D'UN PRODUIT AVEC FLACON MUNI D'UN ENSEMBLE DISTRIBUTEUR, D'UN PISTON ET D'UNE VALVE.

La présente invention se rapporte au domaine technique de l'emballage, et plus spécialement à celui du conditionnement et de la distribution d'un produit liquide pâteux ou en gel destiné à être conservé d'une manière étanche, et/ou stérilement sans l'adjonction de conservateur, et destiné également à être distribué en portions ou doses unitaires à l'aide d'une pompe manuelle ou de tout autre ensemble distributeur. L'invention a plus particulièrement pour objet un dispositif de conditionnement et distribution d'un produit, et qui comprend un récipient destiné à contenir le produit devant être distribué à l'aide d'une pompe ou d'un ensemble distributeur, du type sans entrée d'air, dont le récipient est muni et d'un piston mobile délimitant avec les parois du récipient un volume variable dans lequel le produit est contenu. On connaît des dispositifs de conditionnement de structure classique qui permettent de conserver et distribuer un produit sous forme de doses ou sous toute autre forme, tout en le maintenant stérile ou à l'abri de l'air pendant toute la durée de son utilisation. Ces dispositifs sont utilisés notamment dans les domaines pharmaceutique, cosmétique, et de l'alimentation. Il faut noter que, lorsqu'une portion de produit est expulsée à l'extérieur du récipient, il se crée à l'intérieur dudit récipient une dépression qu'il est nécessaire de compenser par une entrée d'air équivalente au volume de produit expulsé. Un dispositif de ce type qui permet d'obtenir un 35 résultat analogue est décrit dans FR 2 772 007. Il comprend un récipient rigide destiné à contenir le produit à conditionner, une pompe manuelle du type sans entrée d'air montée sur le récipient et destinée à distribuer le produit en doses unitaires, et un filtre stérilisant placé dans un circuit d'air de renouvellement ménagé dans le fond du récipient.

L'inconvénient majeur de ce type de dispositif réside dans le fait que d'une part, il n'isole pas le produit de l'air et que d'autre part il est limité aux produits suffisamment fluides pour ne pas coller aux parois du récipient.

Dans d'autres types de dispositifs, il est prévu un récipient dont le volume intérieur est variable et diminue au fur et à mesure que le produit qu'il renferme est distribué. Ainsi on connait des récipients comportant un 15 piston coulissant dans le corps du récipient et remontant au fur et à mesure que le produit est expulsé par les actions successives sur la pompe. Le produit est ainsi contenu dans le volume variable délimité par les parois du récipient, la partie 20 inférieure de la pompe et la partie supérieure du piston. Lorsqu'une dose de produit est distribuée par l'intermédiaire de la pompe il se crée au sein du produit une dépression qui se transmet au piston lequel se déplace en direction de la pompe afin de compenser ladite 25 dépression. Le déplacement du piston provoque une dépression dans la partie du récipient qui ne contient pas le produit et cette dépression est compensée par une entrée d'air au travers d'un orifice situé dans le fond dudit 30 récipient. Ainsi le produit est théoriquement isolé de l'air ambiant et peut théoriquement être gardé stérile ou conserver ses propriétés s'il est sensible à l'oxygène. L'inconvénient majeur de ce type de récipients tels 35 qu'ils existent aujourd'hui réside dans le manque d'étanchéité relative entre le piston coulissant et les parois du récipient, rendant partiellement inopérants les avantages théoriques que l'on peut attendre de ces dispositifs. Il est en effet indispensable d'obtenir un coulissement aisé du piston contre les parois du 5 récipient sous l'effet de la dépression due à l'expulsion d'une dose de produit car cette dépression est faible et il existe un risque que le piston ne se déplace pas si le serrage de ce piston contre les parois du récipient est trop important. Dans cette hypothèse le dispositif est 10 inutilisable. Afin d'améliorer le coulissement du piston il peut être prévu des lèvres souples sur le pourtour dudit piston et qui viennent s'appliquer sur les parois du récipient. Ces lèvres ne sont toutefois pas suffisantes 15 pour assurer une étanchéité parfaite avec les parois du récipient. Une première conséquence de l'étanchéité relative entre le piston et les parois du récipient réside dans le risque de fuites lorsque le produit est liquide ou 20 relativement fluide. Ces fuites apparaissent notamment lorsque le corps du récipient subit un choc ou une déformation sous une contrainte extérieure soit en cours d'utilisation soit en cours des opérations de transport. L'inconvénient majeur de cette fuite de produit 25 entre le piston et les parois du récipient est l'apparition de ce produit liquide ou relativement fluide à l'extérieur du récipient après que ledit produit ait emprunté le passage ménagé dans le fond du récipient afin d'assurer l'entrée de l'air nécessaire à l'équilibre des 30 pressions. Une autre conséquence de l'étanchéité relative entre le piston et les parois du récipient réside dans l'impossibilité de garder le produit sous forme parfaitement stérile, qu'il soit liquide, sous forme de 35 gel ou pâteux. L'étanchéité relative entre les lèvres du piston et les parois du récipient n'est pas suffisante pour empêcher le passage des bactéries, contenues dans l'air présent dans le compartiment du récipient ne contenant pas le produit, vers le compartiment contenant le produit. La présence éventuelle d'un film du produit qui subsiste entre les lèvres du piston et les parois du récipient facilite la contamination du produit par les bactéries. Un premier but de l'invention est de rendre le dispositif étanche et d'empêcher les fuites de produit vers l'extérieur du récipient.

Un autre but de l'invention est de permettre le maintien stérile du produit pendant toute la durée d'utilisation du dispositif. Plus généralement, l'invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs analogues de 15 l'état de la technique et de proposer un tel dispositif convienne mieux aux diverses les dispositifs connus. A l'effet d'atteindre les qui que buts recherchés par exigences de la pratique l'invention, celle-ci prop ose un dispositif de 20 conditionnement et distr ibution d'un produit, généralement liquide, pâteux ou en gel, comprenant un récipient destiné à contenir le produit à conditionner, un ensemble distributeur, un piston coulissant à l'intérieur dudit récipient et délimitant un volume 25 variable dans lequel est contenu le produit, un ensemble d'admission de l'air entrant dans le récipient après la distribution d'une portion ou dose de produit, et se caractérisant en ce que l'ensemble d'admission de l'air comprend au moins une valve permettant à l'air d'entrer 30 dans le récipient lorsqu'une portion du produit a été distribuée et susceptible de s'opposer si nécessaire à tout passage du produit de l'intérieur vers l'extérieur du récipient. Ainsi le dispositif permet de distribuer des 35 portions ou doses de produit par simples pressions sur un ensemble distributeur solidaire du récipient, de compenser la dépression ainsi créée dans le récipient par une arrivée d'air au travers de l'ensemble d'admission et d'éviter éventuellement toute fuite de produit liquide ou relativement fluide vers l'extérieur du récipient. Il permet également, lorsque cela est nécessaire, 5 de maintenir le produit stérile. Avantageusement, le récipient est constitué de deux parties en matière plastique moulées séparément et assemblées de manière étanche, dont l'une peut comprendre l'ensemble de distribution et l'autre partie peut 10 comprendre une partie rigide pour le logement du dispositif d'admission de l'air dans lequel est prévue au moins une valve. Dans une première forme de réalisation cette valve est élastiquement déformable et coopère avec un siège 15 situé sur l'extrémité, tournée vers l'intérieur du récipient, d'une cheminée solidaire de l'ensemble d'admission d'air qui comprend également des moyens permettant de retenir la valve. Une telle valve élastique peut efficacement empêcher toute sortie du produit vers 20 l'extérieur du récipient par le passage d'entrée d'air, tout en permettant l'entrée de l'air extérieur en fléchissant élastiquement vers l'intérieur du récipient, sous l'effet de l'aspiration de l'air extérieur après l'expulsion d'une portion de produit au travers de 25 l'ensemble distributeur. Dans une deuxième forme de réalisation la valve est constituée d'un filtre permettant à l'air d'entrer dans le récipient. Suivant la nature du produit contenu dans le récipient, le filtre pourra être choisi soit 30 hydrophobe soit hydrophile, soit d'une autre nature mais toujours de façon à permettre l'entrée de l'air dans le récipient tout en étant susceptible de s'opposer si nécessaire à toute sortie éventuelle de produit de l'intérieur du récipient vers l'extérieur. 35 Ainsi, en choisissant soigneusement la nature du filtre, on réalise à l'aide de ce dernier et d'une manière avantageusement simple, une valve qui permet à l'air extérieur d'entrer à l'intérieur du récipient, mais qui est susceptible de s'opposer si nécessaire à toute sortie éventuelle de produit vers l'extérieur. Dans certaines utilisations, pour lesquelles le produit doit être maintenu stérile, la valve peut être avantageusement constituée par un filtre bactériologique permettant à l'air d'entrer dans le récipient mais ne permettant pas aux bactéries présentes dans l'air ambiant de pénétrer à l'intérieur du récipient.

On réalise ainsi, d'une manière simple, un dispositif apte à conserver et distribuer un produit avantageusement stérile. Le filtre qui peut se présenter sous diverses formes peut être surmoulé dans le fond du récipient ou se présenter préalablement monté dans une gaine en matière plastique rigide qui sera elle-même assemblée au fond du récipient par tout moyen approprié comme surmoulage, engagement en force ou soudage. Lorsque la face interne du filtre qui peut éventuellement être en contact avec le produit provenant d'une fuite entre le piston et le récipient a été mouillée, cette face peut être rendue partiellement Imperméable à l'air, qui ne peut pas ou très difficilement pénétrer à l'intérieur du récipient.

Dans ces conditions l'admission de l'air dans le récipient après la distribution d'une dose ou portion de produit n'est pas ou difficilement assurée et la dépression ainsi créée dans la partie du récipient qui ne contient pas le produit peut s'opposer à la remontée du piston et rendre le dispositif inutilisable. Dans le but de remédier à cet inconvénient, le dispositif peut comprendre une valve supplémentaire, associée audit ensemble d'admission, disposée entre le filtre et le volume intérieur du récipient, et destinée à empêcher toute fuite du produit contenu dans le récipient par le passage d'entrée d'air et tout contact entre le produit et le filtre.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description donnée ci-dessous, en référence aux dessins annexés, qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un premier exemple de dispositif conforme à l'invention, représentant un récipient réalisé en deux parties assemblées l'une à l'autre de manière étanche, et avec lequel coopèrent une pompe manuelle de distribution de doses unitaires, un piston coulissant, un ensemble d'admission d'air et une valve élastique permettant à l'air d'entrer mais empêchant toute fuite de liquide par le passage d'entrée d'air; - la figure 2 est une vue partielle agrandie en coupe axiale de la figure 1 représentant le fond du récipient comprenant l'ensemble d'admission d'air dans lequel est disposé une valve élastique en position fermée; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 représentant la valve en position ouverte; - la figure 4 est une vue partielle agrandie en coupe axiale représentant le fond du récipient comprenant 25 l'ensemble de renouvellement d'air dans lequel est disposé un filtre; - la figure 5 est une vue partielle agrandie en coupe axiale d'une variante du dispositif représenté dans la figure 4 dans laquelle une valve supplémentaire est 30 située dans l'ensemble de renouvellement d'air; Sur les différentes figures, les mêmes références numériques désignent des éléments analogues des différents exemples de réalisation représentés et décrits. 35 Tel que représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif de conditionnement et distribution comprend un récipient 2 de forme généralement cylindrique, une bague 14 de forme généralement cylindrique rendue solidaire et de manière étanche avec le col du récipient 2 par des moyens d'accrochage 15, une pompe manuelle 1 rendue solidaire et de manière étanche avec la bague 14 et 5 permettant de distribuer en doses unitaires le produit 6 contenu dans le récipient 2, un piston 4 rigide généralement cylindrique coulissant dans le corps du récipient 2 et comprenant des lèvres souples 5 et 5', et un ensemble d'admission d'air 16 situé dans le fonds 3 du 10 récipient 2 permettant à l'air extérieur de pénétrer à l'intérieur 7 du récipient. L'ensemble d'admission d'air 16 comprend une valve élastique 9 se présentant sous la forme d'un disque annulaire plat dont la partie centrale vient en contact 15 d'une partie cylindrique formant un siège 13 située dans ledit ensemble d'admission d'air 16. Le montage de cette valve est tel qu'au repos, elle se trouve en compression sur le siège 13 de sorte qu'elle obture le passage d'entrée d'air 8, lorsqu'elle n'est pas sollicitée. La 20 partie périphérique de la valve est retenue par des excroissances 17 en forme de griffes d'une cheminée cylindrique 10 située dans l'ensemble d'admission d'air 16. Ces excroissances 17, espacées circulairement les unes par rapport aux autres, sont conçues de telle 25 manière qu'elles retiennent la valve 9 vers le haut mais ne s'opposent pas au passage de l'air lorsque la valve 9 est sollicitée. Cette valve 9 permet à l'air d'entrer dans le récipient au travers de l'orifice 8 sous l'effet d'une aspiration en se soulevant du siège 13 mais 30 s'oppose à toute fuite de produit vers l'extérieur du récipient. Tel que représenté sur la figure 4 l'ensemble d'admission d'air 16 comporte un filtre 12 disposé dans une partie centrale cylindrique 18 dudit ensemble 35 d'admission 16. Ce filtre est rendu solidaire de manière étanche avec la partie centrale 18 soit par soudure aux ultrasons soit par surmoulage soit par tout autre moyen.

Il peut avantageusement se présenter sous une forme préalablement assemblé dans une gaine en matière plastique et rendu solidaire de manière étanche avec la partie centrale 18 soit par soudure aux ultrasons soit par surmoulage soit par tout autre moyen dont l'engagement en force. Dans ce dernier cas il est retenu par des excroissances 11. Ces exemples d'assemblage entre le filtre 12 et la partie centrale 18 de l'ensemble d'admission d'air 16 ne sont pas limitatives dès lors que l'air entrant dans le récipient 2 soit obligé de passer au travers de ce filtre 12. Ce filtre 12 permet à l'air d'entrer dans la partie 7 du corps du récipient 2 sous l'effet d'une aspiration mais il est susceptible de s'opposer si nécessaire à toute sortie de liquide pouvant provenir d'une fuite entre le corps du récipient 2 et les lèvres 5 et 5' du piston 4. Ce filtre 12 peut ainsi avoir une fonction de valve. Le filtre 12 peut être de préférence stérile et s'opposer à l'entrée des bactéries contenues dans l'air d'admission et pouvant contaminer le produit 6 par l'intermédiaire d'une étanchéité relative et de la présence éventuelle d'un film de produit entre le corps du récipient 2 et les lèvres 5 et 5' du piston 4. Ainsi, si le dispositif a été soit rempli dans des conditions stériles, soit a subi une stérilisation terminale après remplissage, le produit peut être maintenu stérile pendant toute la durée de son utilisation. Tel que représenté sur la figure 5 le filtre 12 est associé à une valve élastique 9 du même type que celui représenté sur les figures 1, 2 et 3 et décrit précédemment. Cette valve supplémentaire 9 est toujours placée entre l'intérieur 7 du corps du récipient 2 et le filtre 12 da manière à empêcher tout contact entre ledit filtre 12 et le liquide pouvant provenir d'une fuite entre le corps du récipient 2 et les lèvres 5 et 5' du piston 4. Ainsi on évite tout risque de colmatage du filtre 12 par le contact éventuel avec le produit et tout risque de blocage de l'entrée de l'air au travers de ce filtre 12 pouvant conduire à rendre le dispositif inutilisable. Le dispositif tel que représenté sur les figures 1, 5 2 et 3 fonctionne de la manière suivante. Une pression manuelle exercée par un utilisateur sur la pompe 1 entraine l'expulsion d'une dose ou portion du produit 6. Lorsque la pression sur la pompe 1 cesse cette dernière aspire un volume de produit 6 équivalent 10 au volume précédemment expulsé et elle est ainsi prête à expulser une autre dose ou portion de produit 6. L'aspiration du produit 6 dans la pompe entraine un déplacement du piston 4 suivant la flèche A sous l'effet de la transmission de la dépression par le produit 6. Le 15 déplacement du piston 4 suivant la flèche A entraîne une augmentation du volume d'air 7 et crée ainsi une dépression dans ce volume 7. Cette dépression est compensée par une entrée de l'air extérieur. Selon la figure 3, sous l'effet de la dépression créée dans le 20 volume 7 la partie centrale de la valve 9 se décolle du siège 13 alors que sa partie périphérique se trouve retenue par les excroissances en forme de griffes 17 situées dans la partie cylindrique 10 dans laquelle est logée la valve 9. L'air entre alors dans le volume 7 25 suivant les flèches B, 8'. Cette entrée de l'air extérieur cesse lorsque l'équilibre des pressions est réalisé entre l'extérieur et l'intérieur 7 du récipient 2. Aucune dépression ne s'exerçant plus sur la valve 9 son élasticité naturelle la fait revenir à sa position 30 initiale (figure 2) en contact et en compression sur le siège de la cheminée 13 de sorte qu'elle obture tout passage au travers de l'orifice 8. L'ensemble du dispositif se trouve alors à l'équilibre, et l'intérieur 7 du corps du récipient 2 se trouve isolé de l'extérieur.

35 En l'absence de valve comme dans les dispositifs conformes à l'état de la technique, le produit éventuellement présent dans le volume 7 du récipient 2 s'écoule à l'extérieur du récipient 2 en empruntant le passage formé par l'orifice d'admission d'air 8. Dans le dispositif conforme à l'invention, la valve 9 étant revenue à sa position initiale en compression sur le siège de la cheminée 13 (figure 2) le produit éventuellement présent dans le volume 7 ne peut pas s'échapper à l'extérieur du dispositif au travers de l'orifice 8. On a ainsi avantageusement réalisé un ensemble de 10 conditionnement et de distribution entièrement étanche évitant toute fuite de produit vers l'extérieur. Le mode de fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 4 est sensiblement identique. Dans ce cas c'est un filtre 12 qui joue le rôle de valve. Sa nature 15 est choisie de manière qu'il laisse entrer l'air mais qu'il soit susceptible de s'opposer si nécessaire au passage des liquides. On choisira alors sa nature en fonction du produit 6 à conditionner et à distribuer. Si Le produit est aqueux on choisira un filtre hydrophobe, 20 s'il n'est pas aqueux on choisira un filtre hydrophile, ou d'une autre nature mais de manière à ce qu'il soit susceptible de s'opposer si nécessaire au passage du produit 6 de l'intérieur du récipient vers l'extérieur. Dans le cas où le produit doit être conservé 25 stérilement on choisira un filtre stérilisant qui permettra à l'air de renouvellement d'entrer à l'intérieur du récipient mais qui s'opposera à tout passage des bactéries et à toute contamination du produit 6.

30 La figure 5 représente une combinaison des moyens des figures 1, 2, 3 et 4 dans laquelle la valve élastique 9 a pour fonction d'empêcher tout passage du liquide et tout contact entre la surface interne du filtre 12 et le produit 6 résultant d'une fuite éventuelle entre les 35 lèvres 5 et 5' du piston 4 et le corps du récipient 2. Le filtre 12 est ainsi protégé contre tout colmatage pouvant provenir de la présence de produit 6 à son contact et pouvant s'opposer ou rendre plus difficile le passage de l'air et le rééquilibrage des pressions. D'autres modes de réalisation de l'ensemble du dispositif sont possibles sans sortir du cadre de 5 l'invention. Ainsi le corps du récipient 2 et la bague 14 peuvent ne faire qu'une seule pièce. Dans ces conditions c'est le fond 3 qui sera moulé séparément et assemblé à l'ensemble formé par la bague 14 et le corps du récipient 2 par des moyens identiques à ceux utilisés pour 10 l'assemblage de ces deux dernières pièces. De même l'ensemble formé par la valve 9 et le siège 13 pourra être réalisé dans une forme différente de la forme décrite. La valve 9 n'est pas obligatoirement élastique, elle pourra se présenter sous une forme de pièce rigide 15 ou semi-rigide coopérant avec un siège mais toujours de manière à ce qu'elle laisse passer l'air sous l'effet d'une dépression et s'oppose à toute sortie de produit lorsqu'elle n'est pas sollicitée.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de conditionnement et distribution d'un produit, généralement liquide, pâteux ou en gel, 5 comprenant un récipient (2) destiné à contenir le produit, à le conditionner, ainsi qu'un ensemble distributeur (1) associé au récipient (2), apte à distribuer le produit, un piston (4) coulissant à l'intérieur du corps du récipient (2) et délimitant un 10 volume variable (6) dans lequel est contenu le produit, un ensemble (16), situé dans le fond (3) du récipient (2), d'admission de l'air entrant dans ledit récipient (2) après une distribution d'une portion ou dose de produit, et se caractérisant en ce que l'ensemble 15 d'admission d'air (16) comporte au moins une valve (9, 12) permettant à l'air d'entrer dans le récipient (2) lorsqu'une portion du produit a été distribuée et susceptible de s'opposer à toute sortie de produit vers l'extérieur du récipient (2). 20
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve (9) est constituée d'un disque élastique coopérant avec un siège (13) situé dans l'ensemble d'admission d'air (16).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou la 25 revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble d'admission d'air (16) comporte un filtre.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite valve (12) est constituée dudit filtre.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé 30 en ce que la valve (12) constituée du filtre est située dans une partie cylindrique centrale (18) de l'ensemble d'admission d'air (16).
6. Dispositif suivant la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le filtre (12) est monté dans une 35 gaine rigide, dont la forme extérieure correspond à celle d'une partie du passage d'entrée d'air dans laquelle la gaine est fixée par tous moyens appropriés, telsqu'emboîtement à force, soudage, encliquetage ou surmoulage.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le filtre (12) est de type stérile capable de s'opposer au passage des bactéries contenues dans l'air entrant au travers de l'ensemble (16) d'admission.
8. Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la valve (9) est disposée entre le filtre (12) et le volume (7) intérieur du récipient (2), et destinée à empêcher toute fuite du produit contenu dans le récipient (2) et tout contact entre le produit et le filtre (12).