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Patent Searching and Data


Title:
HEAD FOR DISPENSING FLUID PRODUCT AND CORRESPONDING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/106323
Kind Code:
A1
Abstract:
A head for dispensing fluid product comprising a spray wall (26) pierced by holes (O1, O2, O3) through which the pressurised fluid product passes so as to be sprayed in fine droplets, the spray wall (26) defining a central axis X and having two faces (26a, 26b) connected by the holes (O1, O2, O3), the holes (O1, O2, O3) having an orientation that diverges with respect to the central axis X, characterised in that the spray wall (26) has a variable thickness, so that the two faces (26a, 26b) are at different distances from each other.

Inventors:
BERANGER, Stéphane (4 route du Neubourg, SURTAUVILLE, 27400, FR)
Application Number:
FR2018/053073
Publication Date:
June 06, 2019
Filing Date:
November 30, 2018
Export Citation:
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Assignee:
APTAR FRANCE SAS (Lieudit Le Prieuré, LE NEUBOURG, 27110, FR)
International Classes:
B05B1/14; B05B1/18; B05B11/00; B65D83/28
Domestic Patent References:
WO2002001981A12002-01-10
WO1997004697A21997-02-13
Foreign References:
US5639025A1997-06-17
US20060097075A12006-05-11
US0479979A1892-08-02
EP1878507A22008-01-16
EP1698399A12006-09-06
Attorney, Agent or Firm:
CAPRI (33 rue de Naples, PARIS, 75008, FR)
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Claims:
Revendications

1.- Tête de distribution de produit fluide (T) comprenant une paroi de pulvérisation (26 ; 126 ; 226 ; 326 ; 426) percée de trous (01 , 02, 03 ; 04 ; 05, 06 ; 07, 08, 09 ; 01 1 , 012, 013) à travers lequel le produit fluide sous pression passe de manière à être pulvérisé en fines gouttelettes, la paroi de pulvérisation (26 ; 126 ; 226 ; 326 ; 426) définissant un axe central X et présentant deux faces (26a, 26b ; 126a, 126b ; 226a, 226b ; 326a, 326b ; 426a, 426b) reliées par les trous (01 , 02, 03 ; 04 ; 05, 06 ; 07, 08, 09 ; 01 1 , 012, 013), les trous (01 , 02, 03 ; 04 ; 05, 06 07, 08, 09; 01 1 , 012, 013) présentant une orientation divergente par rapport à l’axe central X,

caractérisée en ce que la paroi de pulvérisation (26 ; 126 ; 226 ; 326 ; 426) présente une épaisseur variable, de sorte que les deux faces (26a, 26b ; 126a, 126b ; 226a, 226b ; 326a, 326b ; 426a, 426b) sont plus ou moins éloignées l’une de l’autre.

2.- Tête de distribution selon la revendication 1 , dans laquelle l’épaisseur croît, avantageusement de manière régulière, à partir de l’axe central X radialement vers l’extérieur. 3.- Tête de distribution selon la revendication 1 , dans laquelle l’épaisseur croît, avantageusement de manière régulière, en direction de l’axe central X radialement vers l’intérieur.

4.- Tête de distribution selon la revendication 1 , 2 ou 3, dans laquelle l’épaisseur croît de 50% à 400%, avantageusement de 100% à

200%.

5.- Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les trous (01 , 02, 03 ; 05, 06 ;) présentent des diamètres décroissants à partir de l’axe central X radialement vers l’extérieur.

6.- Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle les trous (07, 08, 09 ; 01 1 , 012, 013) présentent des diamètres décroissants en direction de l’axe central X radialement vers l’intérieur.

7.- Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins une des deux faces (26a, 26b ;

126a, 126b ; 226a, 226b ; 326a, 326b) de la paroi de pulvérisation (26 ; 126 ; 226 ; 326) est bombée.

8.- Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les faces (26a, 26b ; 126a, 126b) de la paroi de pulvérisation (26 ; 126) sont bombées avec des rayons de courbure différents.

9.- Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les trous (01 , 02, 03 ; 04 ; 05, 06 ; 07,

08, 09 ; 01 1 , 012, 013) présentent un diamètre de l’ordre de 1 à 100 pm, avantageusement de l’ordre de 5 à 30 pm, et de préférence de l’ordre de 5 à 20 pm. 10.- Tête de distribution selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant :

- un puits d’entrée (1 1 ) destiné à être raccordé à une sortie d’un organe de distribution, tel qu’une pompe ou une valve,

- un logement de montage axial (12),

- un conduit d’alimentation (13) reliant le puits d’entrée (11 ) au logement de montage axial (12), - un gicleur (2) comprenant une paroi de montage (21 ) engagée dans le logement de montage axial (12), la paroi de pulvérisation (26 ; 126 ; 226 ; 326 ; 426) étant solidaire du gicleur (2). 1 1.- Procédé de fabrication d’une paroi de pulvérisation (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes de :

a- percer des trous dans une bande (26i) de matière fluable, b- déformer la bande (26i) percée en réduisant localement son épaisseur par fluage, de manière à obtenir une paroi de pulvérisation

(26 ; 126 ; 226 ; 326 ; 426) d’épaisseur non constante, ayant deux faces (26a, 26b ; 126a, 126b ; 226a, 226b ; 326a, 326b ; 426a, 426b) plus ou moins éloignées l’une de l’autre. 12.- Procédé de fabrication selon la revendication 10, dans lequel la bande (26i) est plane et d’épaisseur constante, l’étape a- comprend de percer des trous (O) de diamètre identique perpendiculairement à la bande (26i), de manière à obtenir, après l’étape b-, une paroi de pulvérisation (26 ; 126 ; 226 ; 326 ; 426) avec des trous (01 , 02, 03 ; 04 ; 05, 06 ; 07, 08, 09 ; 01 1 , 012, 013) divergents de diamètres et/ou de sections différents.

13.- Procédé de fabrication selon la revendication 10 ou 11 , dans lequel l’étape b- est réalisée par emboutissage, avantageusement avec une matrice convexe (M) et un poinçon concave (N), ou inversement.

14.- Distributeur de produit fluide comprenant une tête de distribution de produit fluide (T) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, montée sur une pompe (P) ou une valve, elle- même montée sur un réservoir de produit fluide.

Description:
TETE DE DISTRIBUTION DE PRODUIT FLUIDE ET PROCEDE

CORRESPONDANT

La présente invention concerne une tête de distribution de produit fluide destinée à être associée à un organe de distribution tel qu’une pompe ou une valve. La tête de distribution peut être intégrée à, ou montée sur, l’organe de distribution. La tête de distribution peut comprendre une surface d’appui de manière à constituer un poussoir sur lequel l’utilisateur appuie pour actionner l’organe de distribution. En variante, la tête de distribution peut être dénuée de surface d’appui. Ce genre de tête de distribution de produit fluide est fréquemment utilisé dans les domaines de la parfumerie, de la cosmétique ou encore de la pharmacie.

Une tête de distribution classique, par exemple du type poussoir, comprend :

- une surface d’appui sur laquelle un utilisateur peut appuyer avec un doigt, par exemple l’index,

- un puits d’entrée destiné à être raccordé à une sortie d’un organe de distribution, tel qu’une pompe ou une valve,

- un logement de montage axial dans lequel s’étend une broche, définissant une paroi latérale et une paroi frontale, et

- un gicleur en forme de godet comprenant une paroi sensiblement cylindrique dont une extrémité est obturée par une paroi de pulvérisation formant un orifice de pulvérisation, le gicleur étant monté selon un axe X dans le logement de montage axial avec sa paroi cylindrique engagée autour de la broche et sa paroi de pulvérisation en butée axiale contre la paroi frontale de la broche.

En général, le puits d’entrée est relié au logement de montage axial par un conduit d’alimentation unique. D’autre part, il est commun de former un système de tourbillonnement au niveau de la paroi de pulvérisation du gicleur. Un système de tourbillonnement comprend conventionnellement plusieurs canaux tangentiels de tourbillonnement qui débouchent dans une chambre de tourbillonnement centrée sur l’orifice de pulvérisation du gicleur. Le système de tourbillonnement est disposé en amont de l’orifice de pulvérisation.

Dans le document EP1878507A2, il est décrit plusieurs modes de réalisation d’un gicleur comprenant une paroi de pulvérisation percée de plusieurs trous de pulvérisation de diamètre sensiblement ou parfaitement identique, de l’ordre de 1 à 100 pm, avec une tolérance de 20%. Une telle paroi de pulvérisation générerait un spray dont la taille des gouttelettes est relativement homogène. Dans un mode de réalisation de ce document, la paroi est bombée et les trous sont alors divergents. L’angle d’ouverture du spray reste toutefois faible.

Dans le document EP1698399A1 , la paroi de pulvérisation est d’épaisseur constante, mais bombée. Les trous ont été percés perpendiculairement au plan de la paroi, alors que la paroi était encore plane. La courbure de la paroi permet de faire diverger les trous, une fois la paroi bombée. Il est précisé que les trous présentent, après bombage, une section constante sur toute leur longueur. Il n’est pas expliqué dans ce document de quelle manière, ni à quel moment, la paroi plane percée est bombée. Sur les dessins, la courbure du bombage est faible, de sorte que l’angle d’ouverture du spray est faible.

La présente invention a pour but de définir une paroi de pulvérisation dont la déformation dans l’état final permet non seulement de faire diverger les trous, mais encore d’influer sur leur diamètre et leur section.

Pour atteindre ce but, la présente invention propose une tête de distribution de produit fluide comprenant une paroi de pulvérisation percée de trous à travers lequel le produit fluide sous pression passe de manière à être pulvérisé en fines gouttelettes, la paroi de pulvérisation définissant un axe central X et présentant deux faces reliées par les trous, les trous présentant une orientation divergente par rapport à l’axe central X, la paroi de pulvérisation présentant une épaisseur variable, de sorte que les deux faces sont plus ou moins éloignées l’une de l’autre.

Dans certains modes de réalisation de l’invention, l’épaisseur croît, avantageusement de manière régulière, à partir de l’axe central X radialement vers l’extérieur. Dans d’autres modes de réalisation, l’épaisseur croît, avantageusement de manière régulière, en direction de l’axe central X radialement vers l’intérieur. Il se peut également que la variation d’épaisseur ne soit pas constante, alternant ainsi des zones d’épaisseur croissante et des zones d’épaisseur décroissante. A l’inverse, la variation de l’épaisseur peut aussi être parfaitement et linéairement progressive. Quant à l’ampleur de la variation de l’épaisseur, elle peut croître de 50% à 400%, avantageusement de 100% à 200%.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, les trous peuvent présenter des diamètres décroissants à partir de l’axe central X radialement vers l’extérieur, ou au contraire, des diamètres décroissants en direction de l’axe central X radialement vers l’intérieur.

Selon un autre aspect de l’invention, les faces (26a, 26b ; 126a, 126b) de la paroi de pulvérisation (26 ; 126) sont bombées avec des rayons de courbure différents.

Avantageusement, la tête comprend :

- un puits d’entrée destiné à être raccordé à une sortie d’un organe de distribution, tel qu’une pompe ou une valve,

- un logement de montage axial,

- un conduit d’alimentation reliant le puits d’entrée au logement de montage axial,

- un gicleur comprenant une paroi de montage engagée dans le logement de montage axial, la paroi de pulvérisation étant solidaire du gicleur.

La tête peut se présenter sous la forme d’un poussoir classique avec une surface supérieur d’appui, sur laquelle un utilisateur peut appuyer avec un doigt, par exemple l’index. Le logement axial débouche alors latéralement.

A titre indicatif, les trous peuvent être au nombre de 10 à 500 et présenter un diamètre de l’ordre de 1 à 100 pm, avantageusement de l’ordre de 5 à 30 pm, et de préférence de l’ordre de 5 à 20 pm. Plus il y a de trous, plus leur diamètre doit être petit, et inversement. La section cumulée de tous les trous est inférieure à 100 000 pm 2 .

La présente invention définit également un procédé de fabrication d’une paroi de pulvérisation telle que définie ci-dessus, comprenant les étapes de :

a- percer des trous dans une bande de matière fluable,

b- déformer la bande percée en réduisant localement son épaisseur par fluage, de manière à obtenir une paroi de pulvérisation d’épaisseur non constante, ayant deux faces plus ou moins éloignées l’une de l’autre.

C’est donc la déformation de la paroi qui engendre la divergence des trous et c’est la réduction d’épaisseur qui joue sur le diamètre et/ou la section des trous.

Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, la bande est plane et d’épaisseur constante, l’étape a- comprend de percer des trous de diamètre identique perpendiculairement à la bande, de manière à obtenir, après l’étape b-, une paroi de pulvérisation avec des trous divergents de diamètres et/ou de sections différents.

C’est la réduction d’épaisseur de paroi qui va engendrer la variation de diamètre et de section des trous, initialement identiques en diamètre et section. Le diamètre des trous peut diminuer ou augmenter en fonction des contraintes de déformations exercées sur la paroi plane percée. En principe, le diamètre des trous va augmenter lorsque la superficie de la paroi augmente, et inversement. En principe, la section du trou va augmenter de la face intérieure vers la face extérieure, par exemple en forme de cône, lorsque la surface de la face extérieure augmente plus que celle de la face intérieure, et inversement. Ainsi, l’orientation, le diamètre des trous et la section de chaque trou peuvent être déterminés en fonction du type de contrainte déformante qui est exercée sur la paroi plane percée. Il existe une infinité de configurations possibles pour la paroi de pulvérisation. Une des deux faces peut rester plane, et l’autre peut être bombée, conique ou a facettes. La face extérieure peut être convexe, par exemple bombée, et la face intérieure concave, par exemple en forme de dôme lisse ou à facettes. Avantageusement, l’étape b- est réalisée par emboutissage, avantageusement avec une matrice convexe et/ou un poinçon concave, ou inversement. Avec cette technique d’emboutissage, on peut exercer localement des contraintes plus ou moins fortes sur une ou les deux faces de la bande, qui vont conduire à sa déformation localisée et contrôlée.

La présente invention définit aussi un distributeur de produit fluide comprenant une tête de distribution de produit fluide telle que définie ci- dessus, montée sur une pompe ou une valve, elle-même montée sur un réservoir de produit fluide.

L’esprit de l’invention réside dans le fait de réduire de manière contrôlée l’épaisseur de la paroi de pulvérisation, afin d’influer sur l’orientation des trous, le diamètre des trous et/ou la section de chaque trou. Il est avantageux de partir d’une bande plane d’épaisseur constante que l’on perce de trous dont l’orientation est de préférence perpendiculaire au plan de la bande plane. Des trous inclinés par rapport au plan de la bande plane sont également envisageables. Une bande non plane et d’épaisseur non constante peut même être utilisée, bien que cela semble difficile en pratique.

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 une pompe équipée d’une tête de distribution selon l’invention,

La figure 2 est une vue fortement agrandie de la tête de distribution de la figure 1 ,

La figure 3a est une vue très fortement agrandie en coupe transversale à travers la paroi de pulvérisation des figures 1 et 2,

La figure 3b est une vue similaire à celle de la figure 3a de la paroi de pulvérisation à l’état initial avant formage,

Les figures 4a et 4b sont des vues en plan de la paroi de pulvérisation, respectivement à l’état initial avant formage et à l’état final après formage, et Les figures 5 à 8 sont des vues similaires à celle de la figure 3a pour quatre autres modes de réalisation de l’invention.

Sur la figure 1 , la tête de distribution T est montée sur un organe de distribution P, tel qu’une pompe ou une valve, qui présente une conception tout à fait conventionnelle dans les domaines de la parfumerie ou de la pharmacie. Cet organe de distribution P est actionné par l’utilisateur en appuyant axialement avec un doigt, en général l’index, sur la tête T.

Dans le cas d’une pompe, la pression normale générée par cet appui axial sur le produit fluide à l’intérieur de la pompe P et de la tête T est de l’ordre de 5 à 6 bars, et préférentiellement de 5,5 à 6 bars. Des pics à 7 à 8 bars sont toutefois possibles, mais on est alors dans des conditions anormales d’utilisation. A l’inverse, à l’approche de 2,5 bars, le spray s’altère, entre 2,5 et 2,2 bars, le spray est fortement altéré, et en-dessous de 2 bars, il n’y a plus de spray.

Dans le cas d’un aérosol équipé d’une valve, la pression initiale générée par le gaz propulseur est de l’ordre de 12 à 13 bars et chute ensuite, au fur et à mesure que l’aérosol se vide, jusqu’à environ 6 bars. Une pression initiale de 10 bars est courante dans le domaine de la parfumerie et de la cosmétique.

Lorsque l’ensemble comprenant de la tête T et d’une pompe ou valve est monté sur un réservoir de produit fluide, cela constitue un distributeur de produit fluide, qui est entièrement manuel, sans apport d’énergie, notamment électrique.

En comparaison, dans le domaine technique des pulvérisateurs à vibration ultrasonique (notamment piézoélectrique), la pression du produit fluide au niveau de la buse est de l’ordre de 1 bar, c’est-à-dire la pression atmosphérique, voire légèrement moins. De par la valeur de pression mise en oeuvre et l’énergie utilisée, ces pulvérisateurs à vibration ultrasonique se situent hors du domaine de l’invention.

On se référera aux figures 1 à 2 pour décrire en détail les pièces constitutives, ainsi que leur agencement mutuel, d’une tête de distribution T réalisée selon l’invention. La tête de distribution T comprend deux pièces constitutives essentielles, à savoir un corps de tête 1 et un gicleur 2. Ces deux pièces peuvent être réalisées par injection moulage de matière plastique. Le corps de tête 1 est de préférence réalisé de manière monobloc : il peut cependant être réalisé à partir de plusieurs pièces assemblées les unes aux autres. Le gicleur 2 peut être réalisé de manière monobloc mono-matière, mais de préférence, il est réalisé par surmoulage, comme on le verra ci-après.

Le corps de tête 1 comprend une jupe périphérique sensiblement cylindrique 10 qui est obturée à son extrémité supérieure par un plateau 14. Le corps de tête 1 comprend également un manchon de raccordement 15 qui s’étend ici de manière concentrique à l’intérieur de la jupe périphérique 10. Le manchon de raccordement 15 s’étend vers le bas à partir du plateau 14. Il définit intérieurement un puits d’entrée 1 1 qui est ouvert vers le bas et obturé à son extrémité supérieure par le plateau 14. Le manchon de raccordement 15 est destiné à être monté sur l’extrémité libre d’une tige d’actionnement P5 de l’organe de distribution P. Cette tige d’actionnement P5 est déplaçable en va-et-vient selon un axe longitudinal. La tige d’actionnement P5 est creuse de manière à définir un conduit de refoulement en communication avec une chambre de dosage PO de la pompe P ou de la valve. Le puits d’entrée 1 1 s’étend dans le prolongement de la tige d’actionnement P5 de sorte que le produit fluide issu de la chambre de dosage PO peut s’écouler dans le puits d’entrée 1 1. Le corps de tête 1 définit également un conduit d’alimentation 13 qui relie le puits d’entrée 1 1 à un logement de montage 12, comme on peut le voir sur la figure 2. Le logement de montage axial 12 est de configuration globale cylindrique, définissant ainsi une paroi interne qui est sensiblement cylindrique. Le conduit d’alimentation 13 débouche dans le logement de montage 12 de manière centrée. On peut également remarquer que la paroi interne du logement de montage 12 présente des profils d’accrochage 121 permettant un meilleur maintien du gicleur 2, comme on le verra ci-après.

Optionnellement, le corps de tête 1 peut être engagé dans une capsule d’habillage 3 comprenant surface supérieure d’appui 31 pour un doigt et une enveloppe latérale 32 formant une ouverture latérale 33 pour le passage du gicleur 2.

Le gicleur 2 présente une configuration globale sensiblement cylindrique sous la forme d’un petit manchon 20 qui est ouvert à ses deux extrémités, mais qui obturé intérieurement par une paroi de pulvérisation 26 au niveau de laquelle sont formés plusieurs trous ou orifices de pulvérisation 01 , 02, 03. Plus précisément, le manchon 20 est de forme globale sensiblement cylindrique, de préférence avec une symétrie axiale de révolution autour d’un axe X, comme présenté sur la figure 2. Ainsi, le gicleur 2 n’a pas besoin d’être orienté angulairement avant sa présentation devant l’entrée du logement de montage axial 12. Cependant, il est parfois nécessaire d’orienter le gicleur 2, car sa paroi de pulvérisation 26 n’est pas de révolution. Le manchon 20 forme une paroi externe de montage 21 qui est avantageusement pourvue de reliefs d’accrochage aptes à coopérer avec les profils d’accrochage 121 du logement de montage 12. On peut remarquer que la paroi de pulvérisation 26 s’étend jusqu’au niveau de la paroi externe de montage 21 , où elles forment plusieurs pattes saillantes 27 qui viennent mordre dans le logement de montage 12. Une fois le montage axial terminé, le gicleur 2 est dans la configuration représentée sur les figures 1 et 2.

La paroi de pulvérisation 26 est fixée au corps de gicleur 20 par tous moyens, tel que le surmoulage, la bi-injection, le moulage monobloc mono matière, l’encliquetage, le sertissage, le dudgeonnage, etc.

La paroi de pulvérisation 26 peut être une pièce monobloc mono matière, un assemblage de plusieurs pièces ou encore un produit multicouche, par exemple laminé. Elle peut être réalisée en métal, matière plastique, céramique, verre ou une combinaison de ceux-ci. Plus généralement, n’importe quel matériau susceptible d’être percé de petits trous ou orifices est utilisable. De préférence, ce matériau est fluable, en ce sens qu’il peut être déformé en engendrant des variations de forme, de dimension et/ou d’épaisseur. La paroi de pulvérisation 26 définit une face externe 26a et une face interne 26b qui sont reliées par les trous 01 , 02, 03. L’épaisseur de la paroi de pulvérisation 26, au niveau où sont formés les trous, est de l’ordre de 10 à 100 mih. L’épaisseur de la paroi de pulvérisation 26 est variable, de sorte que les deux faces externe 26a et interne 26b sont plus ou moins éloignées l’une de l’autre. Le diamètre de la paroi de pulvérisation 26, au niveau où sont formés les trous, est de l’ordre de 0,5 à 5 mm. La paroi de pulvérisation 26 est bombée vers l’extérieur.

A titre indicatif, les trous peuvent être au nombre de 10 à 500 et présenter un diamètre de l’ordre de 1 à 100 pm, avantageusement de l’ordre de 5 à 30 pm, et de préférence de l’ordre de 5 à 20 pm. Plus il y a de trous, plus leur diamètre doit être petit, et inversement. La section cumulée de tous les trous est de préférence inférieure à 100 000 pm 2 .

En se référant aux figures 3a et 3b, on peut comprendre de quelle manière la paroi de pulvérisation 26 est fabriquée. Sur la figure 3b, on voit une bande plane 26i présentant une épaisseur constante e1 , qui peut être de l’ordre de 50 pm. Les deux faces 26a et 26b de la bande plane 26i sont ainsi parallèles. Cette bande plane 26i peut être en métal, tel que de l’acier inoxydable. Des trous O ont été percés, par exemple au laser, avec une orientation perpendiculaire. Les trous O ont tous le même diamètre et présentent une section transversale sensiblement constante. Sans sortir du cadre de l’invention, les trous O pourraient être inclinés, présenter des diamètres différents et des sections non constantes, par exemple conique. On pourrait percer des trous de plus en plus inclinés en partant du centre et en allant vers l’extérieur, avec des diamètres croissants ou décroissants en partant du centre et en allant vers l’extérieur, chaque trou présentant une section conique ou étagée. En d’autres termes, l’orientation des trous, leur nombre, leur diamètre et leur section n’est pas critique pour l’invention. Toutefois, des trous perpendiculaires de même diamètre et section sont préférés pour des raisons de simplicité.

Selon l’invention, cette bande plane percée 26i est ensuite déformée, avantageusement par emboutissage entre une matrice M et un poinçon N de formes appropriées. Dans l’exemple de la figure 3b, la matrice M comprend un bossage saillant M2 pour former la face interne 26b et le poinçon N comprend un évidement N2 pour former la face externe 26a. Le bossage M2 est entouré par une plage périphérique plane M1 et l’évidement N2 est entouré par une plage périphérique plane correspondante N1. Les courbures respectives du bossage M2 de la matrice M et de l’évidement N2 du poinçon N peuvent être régulières et avoir un rayon de courbure. Le rayon de courbure du bossage M2 est plus petit que celui de l’évidement N2. Ainsi, une fois la bande plane percée 26i emboutie entre la matrice M et le poinçon N, on obtient une paroi de pulvérisation 26 définissant une zone déformée 262 entourée par une bride plane périphérique 261. Du fait de la différence de rayons de courbure entre le bossage M2 et l’évidement N2, l’épaisseur e2 de la paroi de pulvérisation 26 sur l’axe X est inférieure à l’épaisseur e1 initiale que l’on retrouve sur la bride périphérique 261 et sur le bord externe de la zone déformée 262. Cette épaisseur e2 peut être de l’ordre de 5 à 40 pm, avantageusement de 10 à 30 pm et de préférence de 25 pm.

On peut tout d’abord constater que la déformation de la bande plane 26i pour créer la zone déformée 262 a modifié l’orientation des trous O. En effet, les trous O, qui étaient initialement parallèles entre eux et à l’axe Y, sont maintenant orientés de manière inclinée par rapport à l’axe X. Dans l’exemple de la figure 3a, les trous présentent trois orientations différentes en fonction de leur distance par rapport à l’axe X. Les trous 01 les plus proches de l’axe X sont faiblement inclinés, car ils sont positionnés en haut du bombage. Les trous 02 ont une inclinaison intermédiaire et les trous 03 les plus éloignés de l’axe X ont l’inclinaison la plus forte. Les inclinaisons peuvent varier de près de 0 degré à 45 degrés, voire plus. Il est aisé de comprendre que ces inclinaisons sont dépendantes de l’ampleur des rayons de courbure des faces 26a et 26b. Une zone déformée 262 avec un bombage peu prononcé va conduire à des inclinaisons de trous relativement faible.

On peut ensuite constater que les trous 01 , 02 et 02 présentent des diamètres différents : les trous 01 sont plus petits que les trous 02, qui sont plus petits que les trous 03. Les trous 01 ont un diamètre proche de celui des trous O, car la déformation de la bande plane 62i au niveau des trous 03 ne s’est accompagnée que d’une faible réduction d’épaisseur. Les trous 02 sont situés à un endroit où la réduction d’épaisseur est sensible et les trous 03 sont situés à un endroit où la réduction d’épaisseur est maximale. L’augmentation croissante des diamètres des trous en direction de l’axe X s’explique par le fait que la déformation de la bande plane 26i s’est accompagnée d’une augmentation considérable de surface des faces 26a et 26b, ce qui a conduit à un agrandissement des trous, qui est d’autant plus marqué que la déformation est importante. Ce phénomène peut être comparé à celui d’une chambre à air percée que l’on gonfle : un trou initialement invisible va s’agrandir à mesure que l’on gonfle la chambre à air, dont l’épaisseur de paroi diminue inversement. Alors que les trous O initialement percés ont un diamètre de l’ordre de 5 pm, les trous 01 peuvent avoir un diamètre presque inchangé de l’ordre de 5 pm, les trous 02 peuvent avoir un diamètre de l’ordre de 10 pm et les trous 03 peuvent avoir un diamètre de l’ordre de 15 pm. On obtient avec cette paroi de pulvérisation un spray dont la distribution des gouttelettes présente trois pics de gaussiennes distincts.

Sur la figure 3a, les trous 01 , 02 et 03 sont représenter chacun une section constante, notamment cylindrique sur toute leur longueur. Dans la pratique, il est possible, voire inévitable, que la section de chaque trou se modifie pour passer une configuration cylindrique à une configuration conique ouverte vers l’extérieur.

Sur la figure 4a, on voit la bande plane 26i percée de trous O de diamètre identique et de section individuelle constante. Les trous O sont disposés en trois cercles concentriques.

Sur la figure 4b, on voit la paroi de pulvérisation 26 avec sa bride périphérique 261 et sa zone déformée 262. On peut remarquer que le diamètre des trous 01 , 02 et 03, correspondant respectivement aux trois cercles concentriques, décroit progressivement en partant de l’axe X radialement vers l’extérieur.

On vient ainsi de voir que la déformation de la bande plane 26i avec réduction d’épaisseur de paroi conduit aboutit à une paroi de pulvérisation 26 avec une zone déformée d’épaisseur variable, au niveau de laquelle les trous 01 , 02 et 03 ont des inclinaisons différentes, des diamètres différents et éventuellement une section conique. La variation de diamètre et/ou de section provient de l’étirement local de la bande, avec une augmentation des surfaces des faces 26a et 26b, et le changement d’orientation des trous provient du bombage, et plus généralement de la pente que font les faces 26a et 26b par rapport à l’axe X à l’endroit de chaque trou.

La déformation (ou formage) de la zone déformée 262 avec réduction d’épaisseur de paroi peut être très diverse : les faces externe et interne peuvent être sphériques, ellipsoïdales, ovoïdales, régulièrement lisses, ou au contraire à facettes planes ou encore tronconiques, comme on va le voir avec les quatre modes de réalisation ci-dessous.

La figure 5 montre une paroi de pulvérisation 26 qui semble proche de celle de la figure 3a, à la différence que les rayons de courbure des faces externes 126a et interne 126b ont été inversés, de sorte que la zone déformée 263 présente une épaisseur réduite minimale e3 au niveau de son bord extérieur, à proximité de sa jonction avec la bride périphérique 261 et épaisseur maximale e1 sur l’axe X. Les trous 01 1 , 012 et 013 ont ainsi des diamètres croissants vers l’extérieur à partir de l’axe X, ou autrement décroissants en direction de l’axe X. Les inclinaisons des trous peuvent être identiques à celles du mode de réalisation de la figure 3a. La section de chaque trou peut être constante, ou au contraire variable, par exemple conique vers l’extérieur.

La figure 6 montre une paroi de pulvérisation avec une zone déformée 264 ayant une face extérieure 226a de forme bombée, comme celles des figures 3a et 5 et une face interne 226b formée de facettes planes ou de secteurs tronconiques 22b. Les trous 04 peuvent avoir un diamètre identique, mais une section évasée vers l’extérieur. Les trous 04 peuvent être positionnés au niveau ou les facettes ou secteurs tronconiques 22b se rejoignent, afin d’amplifier la déformation des trous initiaux.

La figure 7 montre une paroi de pulvérisation qui est, pour ainsi dire, l’inverse de celle de la figure 6, avec une zone déformée 265 comprenant une face externe 326a à facettes ou secteurs tronconiques 32a et une face interne bombée 326b, comparable ou identique à celle des figures 3a et 5. La proéminence de la zone déformée 265 est moindre, comparée à celles des modes de réalisation précédents, mais la déduction d’épaisseur de paroi est plus forte. Les trous 05 et 06 ont des diamètres décroissants en partant de l’axe X et présentent une section conique ouverte vers l’extérieur.

La figure 8 montre une paroi de pulvérisation de conception différente, avec une zone déformée 266 non saillante ou proéminente, comprenant une face externe 426a parfaitement ou sensiblement plane et une face interne concave 426b en forme de cône avec sa pointe sur l’axe X. La matière a ici été repoussée vers l’extérieur, de sorte que l’épaisseur e5 de la bride périphérique 261 a augmenté, pour une épaisseur minimale e4 sur l’axe X. Le diamètre des trous 07, 08 et 09 est croissant à partir de l’axe X, alors que le diamètre initial des trous était celui des trous 09. En d’autres termes, les trous 07 et 08 résultent d’une diminution de diamètre, du fait que la matière a été comprimée, sans pouvoir augmenter de surface. Les trous 07, 08 et 09 sont représentés avec une section constante, mais en réalité, la très forte compression de la matière a un impact inévitable sur la section, qui peut avoir une configuration complexe, comme par exemple en trompette, en diabolo, en vrille ou encore en arc de cercle.

A travers les divers modes de réalisation illustrés sur les dessins, on peut comprendre que des contraintes de déformation par fluage peuvent être appliquées à une bande de matériau fluable percée de trous, de manière à non seulement modifier l’orientation ou inclinaison des trous, mais encore à augmenter ou diminuer le diamètre des trous et/ou à modifier leur section. L’emboutissage est une technique connue et facile à mettre en oeuvre. Le profilage particulier de la matrice et du poinçon permet de réaliser des parois de pulvérisation très diverses, avec des orientations de trou très variées, des diamètres croissants ou décroissants et des sections originales. La bande de matériau fluable est de préférence plane avec une section constante, car ce type de produit est aisément disponible dans le commerce. Toutefois, la présente invention pourrait aussi être mise en oeuvre sur des bandes non plane et/ou d’épaisseur non constante. On pourrait bomber la bande, puis la percer et ensuite l’emboutir pour faire varier son épaisseur. L’emboutissage pourrait inverser le sens du bombage. Les trous pourraient aussi être percés avec des diamètres différents et des inclinaisons variées par rapport à l’axe X. Toutefois, des trous perpendiculaires et identiques sont préférés pour des raisons de simplicité de réalisation.

Il est toutefois aussi possible de réaliser les parois de pulvérisation des figures 3a, 5, 6, 7 et 8 sans réduction d’épaisseur par emboutissage. Les variations d’épaisseur proviendraient alors de la fabrication de la bande initiale, qui serait percée puis finalement emboutie sans faire varier l’épaisseur. Les parois de pulvérisation des figures 3a, 5, 6, 7 et 8 pourraient aussi être moulées dans leur configurations définitives. Les trous pourraient même présenter un diamètre et une section identique : les jets de gouttelettes qui en résulteraient seraient quand même différents, en raison de la différence d’épaisseur et donc de la différence de longueur des trous.

Dans tous les cas, la paroi de pulvérisation présente une épaisseur variable, de sorte que les deux faces sont plus ou moins éloignées l’une de l’autre. Bien entendu, l’emboutissage avec réduction d’épaisseur est une technique préférée, car elle permet au cours d’une seule opération d’influer sur l’orientation, mais également sur les autres caractéristiques (diamètre - section - forme) des trous préalablement percés.