La présente invention concerne un distributeur de produit fluide comprenant au moins un orifice de distribution et au moins un réservoir de produit fluide en communication de fluide avec l'orifice de distribution. Le réservoir définit un volume utile et comprend une paroi mobile pour faire varier le volume utile du réservoir. Cette paroi mobile est sollicitée en déplacement par un moteur électrique dans le sens d'une diminution du volume utile du réservoir de manière à mettre sous pression le produit fluide stocké dans le réservoir pour le refouler à travers l'orifice de distribution. Les domaines d'application privilégiés de la présente invention sont ceux de la cosmétique, de la parfumerie ou encore de la pharmacie, sans pour autant exclure d'autres domaines, comme ceux des boissons et de l'alimentaire.

Il existe déjà depuis un certain temps des distributeurs de produit fluide pourvus d'un moteur électrique pour générer une distribution de produit fluide au niveau d'un orifice de distribution. De manière classique, les moteurs électriques sont mis sous tension au moyen d'un bouton d'actionnement et fonctionnent de ce fait aussi longtemps que le bouton d'actionnement est enfoncé. En d'autres termes, le fonctionnement du moteur électrique dépend directement du temps d'enfoncement du bouton d'actionnement. L'avantage réside dans le fait que l'utilisateur peut obtenir une distribution continue et régulière pendant toute la durée d'alimentation du moteur électrique. Toutefois, il existe un inconvénient majeur résidant dans le fait qu'il est difficile de doser avec précision la quantité de produit fluide distribuée, étant donné qu'elle dépend directement de la durée d'enfoncement du bouton d'actionnement.

L'invention a pour but de remédier à l'inconvénient précité du moteur électrique classique de l'art antérieur en définissant un distributeur de produit fluide dont le moteur électrique permet de garantir un dosage précis et reproductible de la quantité de produit fluide distribuée. L'autre but de la présente invention est la mise en œuvre aisée et peu coûteuse du moteur électrique de l'invention. Une application avantageuse de la présente invention réside dans les distributeurs duos permettant de distribuer simultanément deux produits fluides différents. Grâce à la présente invention, un dosage précis pour chaque produit fluide est possible.

Pour ce faire, la présente invention prévoit un distributeur de produit fluide comprenant au moins un orifice de distribution et au moins deux réservoirs de produit fluide en communication de fluide avec l'orifice de distribution, les réservoirs de produit fluide définissant chacun un volume utile et comprenant chacun une paroi mobile pour faire varier le volume utile, caractérisé en ce que chaque paroi mobile est sollicitée en déplacement par un moteur électrique pas à pas respectif générant un déplacement prédéfini de la paroi mobile à chaque alimentation en courant, de manière à mettre sous pression le produit fluide stocké dans le réservoir de produit fluide pour le refouler à travers l'orifice de distribution. Ainsi, la proportion des produits fluides peut être fixée avec une grande précision reproductible.

Avantageusement, le pas de chaque moteur est ajustable, avantageusement par des moyens de réglage. De préférence, les moyens de réglage sont associés à une électronique de contrôle qui détermine le nombre de pas de chaque moteur.

Selon un mode de réalisation avantageux, chaque moteur pas à pas est relié à la paroi mobile par un système de vis sans fin qui transforme un déplacement rotatif du moteur pas à pas en un déplacement translatif de la paroi mobile. Par définition, un système de vis sans fin comprend une tige ou une broche filetée qui est entraînée en rotation sur elle-même et qui est en prise avec un autre élément fileté bloqué en rotation, de sorte qu'il est contraint de se déplacer translativement à mesure que la broche ou tige filetée est entraînée en rotation.

Selon un autre aspect intéressant de la présente invention, les moteurs pas à pas font partie d'un module qui est connecté de manière amovible aux réservoirs de produit fluide. Ainsi, le distributeur peut être défini comme constitué de deux sous-ensembles, un sous-ensemble formé par les réservoirs et un autre sous-ensemble formé par le module. Avantageusement, le système de vis sans fin fait partie du module ou des réservoirs de produit fluide. En effet, selon la conception du distributeur, il est parfois plus intéressant d'associer la vis sans fin au module, et dans un autre cas, il est plus judicieux de l'associer aux réservoirs.

Plus précisément, le module peut comprendre, en plus des moteurs pas à pas, une batterie, une électronique de contrôle et un bouton d'actionnement, et optionnellement un réducteur.

Selon une forme de réalisation pratique, la paroi mobile est un piston, avantageusement non circulaire, qui coulisse de manière étanche dans un fût de coulissement. Le piston peut par exemple être oblong, ovale ou elliptique, de sorte qu'il est assurément bloqué en rotation à l'intérieur du fût de coulissement. De cette manière, une partie du système de vis sans fin peut être solidaire du piston et ainsi bloquer en rotation. En variante, le système de vis sans fin peut comprendre une broche filetée qui est en prise filetée avec et à travers le piston. En d'autres termes, le piston peut être considéré comme faisant partie intégrante du système de vis sans fin.

Selon une autre caractéristique intéressante de l'invention, l'orifice de distribution peut être formé par le module ou le réservoir de produit fluide. En effet, selon la conception du distributeur, il peut être souhaitable d'associer l'orifice de distribution au module, et dans d'autres cas, il est plus judicieux de l'associer au réservoir.

Selon une mise en œuvre avantageuse, les deux réservoirs de produit fluide sont connectés, avantageusement de manière amovible, à un module intégrant les moteurs pas à pas. Selon une forme de réalisation particulière, le distributeur comprend deux systèmes de vis sans fin ayant deux broches filetées de pas différents entraînées par un moteur pas à pas commun. En variante, le module intègre deux moteurs pas à pas entraînant respectivement deux systèmes de vis sans fin identiques, avantageusement par l'intermédiaire d'un réducteur.

Selon un mode de réalisation pratique, le réservoir de produit fluide intègre un système de vis sans fin ayant une broche filetée et comprend, au niveau d'une face supérieure, un bout d'entraînement saillant qui est disposé de manière axiale centrale et un col de sortie de produit fluide qui est disposée de manière excentrée à côté du bout d'entraînement saillant, le moteur pas à pas faisant partie d'un module qui est connecté de manière amovible aux réservoirs de produit fluide, le module comprenant un logement de bout pour la réception du bout d'entraînement saillant et un manchon de raccordement pour le col de sortie de produit fluide.

L'esprit de l'invention réside dans la mise en œuvre d'un moteur pas à pas qui permet de déplacer translativement la paroi mobile du réservoir de manière précise et reproductible. L'utilisation d'un système de vis sans fin, d'un piston non circulaire sont des caractéristiques secondaires avantageuses. L'agencement du moteur pas à pas dans un module séparable du réservoir est une autre caractéristique avantageuse de l'invention. On peut ainsi remplacer les réservoirs vides en gardant le module, qui intègre les composants les plus coûteux. Le réservoir se présente alors sous la forme d'une cartouche. La mise en œuvre d'un tel moteur pas à pas dans un distributeur duo est particulièrement avantageuse, car il permet de doser avec une très grande précision les quantités de produit fluide à distribuer. Le distributeur duo peut comprendre plusieurs moteurs pas à pas, qui sont avantageusement réglables pour ajuster les doses de produit fluide. Lorsqu'il n'y a qu'un seul moteur dans un distributeur duo, on peut jouer sur le pas de vis du système de vis sans fin pour différencier les doses de produit fluide distribuées. On peut également jouer sur le diamètre des pistons.

L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints, donnant à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention.

Sur les figures :

La figure 1 est une vue en coupe transversale verticale à travers un distributeur de produit fluide qui ne fait pas partie de la présente invention,

La figure 2 est une vue en coupe transversale horizontale selon la ligne de coupe A-A de la figure 1 ,

La figure 3 est une vue en coupe transversale verticale à travers un distributeur duo selon l'invention, La figure 4 est une vue en coupe transversale verticale selon un plan perpendiculaire de celui de la figure 3 du module du distributeur,

La figure 5 est une vue en coupe transversale horizontale à travers le module de la figure 4,

La figure 6 est une vue en coupe transversale verticale d'un distributeur duo qui ne fait pas partie de l'invention,

La figure 7 est une vue en coupe transversale horizontale à travers le module du distributeur de figure 6, et

La figure 8 est une vue en coupe transversale verticale à travers un module du distributeur de figure 6.

On se référera tout d'abord aux figures 1 et 2 pour décrire le premier mode de réalisation. Ce distributeur comprend un réservoir R définissant intérieurement un fût de coulissement cylindrique F, qui est avantageusement de forme non circulaire. Dans le cas présent, le fût de coulissement F présente une forme oblongue, allongée, ovale ou ellipsoïdale, comme on peut le voir sur la figure 2. A son extrémité supérieure, le réservoir R forme un embout de distribution S qui se termine par un orifice de distribution O. Bien que non représenté, un obturateur d'extrémité peut être prévu au niveau de l'embout de distribution S ou au niveau de l'orifice de distribution O. Le réservoir R comprend également un piston P qui est engagé à coulissement étanche à l'intérieur du fût de coulissement F. Le piston P comprend une ou deux lèvre(s) d'étanchéité L qui s'étendent autour d'un fond G. Ainsi, le réservoir R définit entre son piston P, son fût de coulissement F, son embout de distribution S et jusqu'à l'orifice de distribution O un volume utile Vu, qui est de volume variable, étant donné que le piston P est déplaçable à l'intérieur du fût F. Jusque-là, le distributeur se présente globalement sous la forme d'un tube cylindrique de section ovale formant un embout de distribution et recevant intérieurement un piston coulissant P.

Ce distributeur comprend également un module M qui est engagé de manière amovible à l'intérieur du réservoir R, en dessous du piston P. Le module M peut être engagé dans le réservoir R par son extrémité ouverte opposée à l'orifice de distribution O. Le module M peut être maintenu par n'importe quel moyen à l'intérieur du réservoir R. Ce module M comprend un moteur électrique pas à pas 1 qui est alimenté par une ou plusieurs batterie(s) 2 commandée(s) par une électronique de contrôle 3 et actionnée(s) au moyen d'un bouton d'actionnement 4, qui forme avantageusement le fond du distributeur. Le moteur pas à pas 1 est en prise avec un tube T qui est fileté intérieurement. De ce fait, le tube T est entraîné en rotation de manière solidaire avec le moteur pas à pas 1 . Le tube T reçoit intérieurement une broche filetée qui est en prise filetée avec l'intérieur fileté du tube T. A son extrémité supérieure, la broche filetée B forme un disque D qui est en prise avec le fond G du piston P. Avantageusement, la forme du disque D correspondant à celle du fond G, de sorte que le disque D est logé sans jeu à l'intérieur de la lèvre L, comme on peut le voir sur la figure 2. De cette manière, la broche B est bloquée en rotation, puisque solidaire du piston P qui est empêché de tourner à l'intérieur du fût F, en raison de la forme non circulaire du piston P et du fût F. On comprend alors aisément qu'une rotation du tube T entraîné par le moteur pas à pas 1 a pour effet de déplacer la broche B à l'intérieur du tube T, sollicitant ainsi le piston P en déplacement dans le fût F. On peut ainsi déplacer le piston P pas à pas dans le sens d'une diminution du volume utile Vu du réservoir, ce qui a pour effet de refouler du produit fluide sous pression à travers l'embout de sortie S et finalement l'orifice de distribution O. Ainsi, à chaque poussée sur le bouton d'actionnement 4, le moteur pas à pas 1 est alimenté en courant et génère un déplacement angulaire prédéfini et précis. Le tube fileté T qui est solidaire du moteur pas à pas 1 se déplace ainsi de la même manière sur une course angulaire prédéfinie et précise. La broche filetée B se déplace ainsi en translation de manière prédéfinie et précise et déplace le piston P de manière prédéfinie et précise. On garantit de ce fait que la dose de produit fluide distribuée à travers l'orifice de distribution O est précise et toujours la même. Si l'utilisateur veut plus de produit fluide distribué, il lui suffit d'appuyer à plusieurs reprises successives sur le bouton d'actionnement 4. La dose finale distribuée sera toujours un multiple de la dose unitaire obtenue par un appui sur le bouton d'actionnement 4.

Dans ce mode de réalisation, le distributeur se présente sous la forme d'une pipette et sera de préférence utilisé avec l'orifice de distribution O pointant vers le bas et le bouton d'actionnement 4 tourné vers le haut.

L'utilisateur saisit le distributeur au creux de la paume de sa main de manière à pouvoir actionner le bouton d'actionnement 4 à l'aide de son pouce. Le module M intègre ici le système de vis sans fin V. En variante, il est également possible de rattacher le système de vis sans fin V au piston P, de sorte qu'il ferait alors partie intégrante du réservoir. Le module M se limiterait ainsi au moteur pas à pas 1 , à la batterie 2, à l'électronique de contrôle 3 et au bouton d'actionnement 4, et éventuellement un réducteur.

On se référera maintenant aux figures 3, 4 et 5 pour décrire un mode de réalisation de l'invention. Le distributeur de ces figures est un distributeur duo mettant en œuvre deux réservoirs de produit fluide R1 et R2 disposés dans une coque Q. Le distributeur duo comprend également un module M1 qui est monté de manière amovible sur les deux réservoirs R1 et R2 et/ou sur la coque Q. Les deux réservoirs R1 , R2 peuvent être sensiblement identiques ou différents, notamment en ce qui concerne leur volume utile. Chaque réservoir comprend un piston coulissant P1 , P2 qui coulisse dans un fût respectif F1 , F2. Chaque réservoir contient également une broche filetée B1 , B2 qui peut tourner librement sur elle-même. Chaque broche B1 , B2 comprend un bout d'entraînement B1 1 , B21 qui fait saillie hors du réservoir à son extrémité supérieure. Chaque piston P1 , P2 comprend un collier fileté C1 , C2 qui est en prise filetée autour de sa broche respective B1 , B2. Etant donné que les fûts F1 , F2 présentent une section transversale non circulaire, comme visible sur la figure 5, les pistons P1 , P2 sont bloqués en rotation à l'intérieur des fûts F1 , F2. De ce fait, une rotation des broches B1 , B2 entraîne un déplacement translatif des pistons P1 , P2 à l'intérieur des fûts F1 , F2. En d'autres termes, l'association d'une broche filetée B1 , B2 et d'un collier fileté C1 , C2 constitue un système de vis sans fin V2. D'autre part, chaque réservoir R1 , R2 forme un col de sortie R1 1 , R21 qui fait saillie au niveau de l'extrémité supérieure du réservoir. On peut remarquer que les bouts d'entraînement B1 1 , B21 sont disposés de manière centrale et/ou axiale, alors que les cols de sortie R1 1 , R21 sont disposés de manière désaxée à côté des bouts d'entraînement B1 1 , B21 , en étant disposés relativement proches l'un de l'autre, comme on peut le voir sur la figure 5.

Le module M1 comprend deux moteurs pas à pas 1 1 , 12 formant chacun un logement de bout 1 1 1 , 121 adapté à recevoir les bouts d'entraînement B1 1 , B21 des deux broches B1 et B2. De cette manière, les broches B1 , B2 peuvent être entraînées de manière indépendante par les deux moteurs pas à pas 1 1 et 12. Les broches B1 , B2 peuvent être parfaitement identiques, mais leur pas de rotation sera imposé par les caractéristiques des moteurs pas à pas 1 1 et 12. Ces deux moteurs pas à pas 1 1 et 12 sont alimentés par au moins une batterie 21 et commandés une électronique de contrôle 31 . Le module M1 comprend également un bouton d'actionnement 41 sur lequel l'utilisateur peut appuyer pour alimenter les deux moteurs pas à pas 1 1 et 12. Le bouton d'actionnement 41 peut par exemple être disposé au niveau de la face supérieure du module M1 . L'électronique de contrôle 31 permet de déterminer avec précision le nombre de pas effectué par chacun des moteurs 1 1 et 12. Le bouton d'actionnement 41 peut servir à régler ou ajuster précision le nombre de pas. En variante, un organe de réglage distinct du bouton d'actionnement 41 peut être prévu pour ajuster le nombre de pas de chaque moteur. De manière générale, le module M1 comprend des moyens de réglage du nombre de pas que l'électronique de contrôle 31 imposera à chaque moteur.

Le module M1 comprend également un canal de sortie S1 qui forme en amont un manchon de raccordement S2 pour les deux cols de sortie R1 1 et R21 et en aval l'orifice de distribution 01 . Le canal de sortie S1 peut s'étendre de manière désaxée ou excentrée avec l'orifice de distribution 01 qui débouche latéralement.

Ce distributeur duo présente ainsi une configuration classique avec un orifice de distribution 01 latéral et un bouton d'actionnement 41 supérieur. La coque Q peut présenter une forme circulaire et contenir les deux réservoirs R1 , R2 de section non circulaire, comme par exemple ellipsoïdale, oblongue, ovoïdale. Le montage du module M1 sur la coque Q est simple, puisqu'il suffit d'engager les bouts d'entraînement B1 1 , B21 dans les logements de bout 1 1 1 , 121 et d'engager simultanément les cols de sortie R1 1 , R21 dans le manchon de raccordement S2. En appuyant sur le bouton d'actionnement 41 , les broches filetées B1 , B2 sont entraînées en rotation sur elles-mêmes avec des pas angulaires identiques ou différents, ce qui entraîne un déplacement translatif identique ou différent des deux pistons P1 et P2.

A nouveau, grâce à la mise en œuvre des deux moteurs pas à pas 1 1 et 12, il est possible de doser avec précision les quantités de produit fluide distribuées à chaque pression sur le bouton d'actionnement 41 . La transmission entre les moteurs pas à pas et les pistons se fait directement et aisément par l'intermédiaire des broches filetées qui sont en prise filetée avec les pistons, qui sont d'ailleurs traversés par les broches. Dans ce mode de réalisation, les systèmes de vis sans fin V1 , V2 sont intégrés au réservoir.

On se référera maintenant aux figures 6 et 7 pour décrire un autre mode de réalisation. Le distributeur est à nouveau un distributeur duo mettant en œuvre deux réservoirs R3 et R4 comprenant chacun un piston P3, P4 en prise filetée avec des broches filetées B3, B4. Pour cela, les pistons P3, P4 comprennent des colliers filetés C3, C4 qui sont engagés en prise filetée autour des broches filetées B3, B4. Dans ce mode de réalisation, il est intéressant de remarquer que les pas de vis des broches filetées B3 et B4 sont différents. Chaque broche B3, B4 comprend un bout d'entraînement B31 , B41 qui fait saillie hors du réservoir à son extrémité supérieure. Les réservoirs R3, R4 comprennent chacun un col de sortie R31 , R41 qui s'étend à côté du bout d'entraînement.

Le distributeur comprend également un module M3 qui intègre ici un seul moteur pas à pas 13 qui est connecté au bout d'entraînement B31 , B41 par l'intermédiaire d'une boîte de transmission 53. Cette boîte de transmission 53, permet tout simplement de dédoubler la sortie du moteur pas à pas 13 de manière à venir de manière identique en prise d'entraînement avec les bouts d'entraînement B31 et B41 . Le moteur pas à pas 13 est alimenté par une ou plusieurs batterie(s) et commandé par l'électronique de contrôle 33. Le module M3 comprend également un bouton d'actionnement 43 qui se situe au niveau de sa face supérieure.

D'autre part, le module M3 comprend un canal de sortie S3 qui est raccordé en amont aux deux cols de sortie R31 et R41 et qui définit en aval un orifice de distribution 03. On peut remarquer que la sortie 03 est axiale.

Ce troisième mode de réalisation se distingue ainsi par le fait qu'il met en œuvre qu'un seul moteur pas à pas qui entraine simultanément et de manière identique deux broches filetées B3, B4 qui présentent des pas de vis différents, de sorte que les deux pistons P3, P4 vont se déplacer translativement de manière différenciée. La sortie axiale de l'orifice de distribution 03 est également une particularité de ce troisième mode de réalisation.

On se référera maintenant à la figure 8 pour décrire un quatrième mode de réalisation pour un module M5. Ce module M5 se distingue de par son architecture qui comprend deux étages à savoir un étage inférieur M51 qui définit un canal de sortie S5, un manchon de raccordement S6 et un orifice de distribution 05. Cet étage inférieur M51 est traversé de part en part par deux passages pour les deux bouts d'entraînement B31 , B41 .

Le module M5 comprend également un étage supérieur M52 qui contient un ou plusieurs moteur(s) pas à pas 15 en prise avec un logement de bout 151 par l'intermédiaire d'un réducteur 65. Le module M5 comprend également une ou plusieurs batterie(s) 25, une électronique de contrôle 35, ainsi qu'un bouton d'actionnement 45.

Cette architecture étagée permet de séparer de manière sensiblement distincte l'acheminement des produits fluides et l'entraînement des broches filetées. Cela permet de gagner de la place au niveau de l'étage supérieur M52 qui n'est pas encombré par le canal de sortie S5.

Sans sortir du cadre de l'invention, on peut envisager des distributeurs comprenant plus de deux réservoirs auxquels sont associés des moteurs pas à pas. En outre, il peut être prévu que le ou les moteurs effectuent une petite rotation dans le sens inverse après chaque distribution de produit fluide afin de déplacer la paroi mobile en retour pour générer un effet de « réaspiration » ou « reniflage », permettant de vider au moins partiellement le canal de sortie pour éviter que le produit fluide ne soit au contact de l'environnement extérieur. Cette mesure garantit une meilleure conservation du produit fluide.

Quel que soit le mode de réalisation, ces distributeurs mettent en œuvre un ou plusieurs moteur(s) pas à pas qui permettent de déplacer translativement une paroi mobile d'un réservoir, en l'occurrence un piston. A la place d'un piston coulissant, on pourrait également prévoir un piston permettant de déformer une poche souple. Le système de vis sans fin, qu'il intègre ou non le piston, constitue un mode de réalisation extrêmement simple pour transmettre le déplacement angulaire prédéfini du moteur pas à pas à la paroi mobile. Les distributeurs duo à deux moteurs pas à pas permettent un dosage précis et reproductible. En outre, le réglage de chaque dose en ajustant le nombre de pas de chaque moteur permet de faire varier la proportion des produits fluides distribués avec une grande précision.