EP2090187A1 - Spraying head comprising a sonotrode crossed by a channel for carrying the product - Google Patents
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- EP2090187A1 EP2090187A1 EP09152091A EP09152091A EP2090187A1 EP 2090187 A1 EP2090187 A1 EP 2090187A1 EP 09152091 A EP09152091 A EP 09152091A EP 09152091 A EP09152091 A EP 09152091A EP 2090187 A1 EP2090187 A1 EP 2090187A1
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- A45D2200/057—Spray nozzles; Generating atomised liquid
Definitions
- FR 2,747,542 discloses a hair dryer arranged to spray a mist of fine water droplets, to moisten the hair.
- FR 2,532,861 discloses an ultrasonic sprayer for operating at a frequency of about 60 kHz, especially for an oil burner.
- the thickness of the end flange is about 1 mm for a diameter of about 12 mm.
- the sonotrode may include an end flange defining a product particle ejection surface, the flange being adapted to bend under the effect of vibrations of the sonotrode.
- the length of the cylindrical portion of revolution is for example between 3 and 5 mm.
- the product can be contained in a soft pouch.
- the cleaning solution may be chosen from one of the solvents of the cosmetic composition to be compatible with it, and may comprise, for example, isododecane, a volatile silicone or else alcohol or water.
- the latter is mechanically coupled to a sonotrode 82 for amplifying the electromechanical vibrations of the transducer 80, which are radial or longitudinal, to transmit them to the ejection surface 4, the latter being defined by an end flange of the sonotrode 82.
- a recess 114 is formed in the rear face 112 for the passage of a first electrical supply wire of the sonotrode, contacting the transducer face adjacent to the sonotrode 82.
- the other face is electrically connected to a second wire. food.
- the ejected product droplets are entrained by the flow of air leaving the opening 90 towards the surface to be treated, and reaching this surface in the form of droplets.
- the product flow rate is for example between 0.5 g / min and 10 g / min depending on the viscosity of the product to be sprayed.
- FIG 11 an alternative embodiment of the sonotrode, designed to operate at a frequency of 60 kHz.
- This sonotrode differs from that illustrated at figure 10 by its dimensions and by the shape of the body 290 located behind the cylindrical portion 132.
- the length 17 of the narrowed portion 160c is for example 3.5 mm.
- the length of the cylindrical surface 225 from the opposite end face to the collar 140 to a shoulder 226 of the body 290 is, for example, 18 mm, and the distance from the shoulder 226 to the base 295 of a frustoconical portion 227 adjacent to the cylindrical portion 132 is for example 7 mm.
Abstract
Description
La présente invention concerne les dispositifs pour pulvériser un produit, notamment pulvériser un produit sur des matières kératiniques telles que la peau humaine ou les cheveux.The present invention relates to devices for spraying a product, in particular to spray a product on keratin materials such as human skin or hair.
L'invention concerne plus particulièrement une tête de pulvérisation comportant une sonotrode, encore appelée amplificateur acoustique, pour transmettre des vibrations ultrasonores depuis un transducteur, encore appelé générateur, générant ces vibrations jusqu'à une surface d'éjection des particules de produit.The invention relates more particularly to a spraying head comprising a sonotrode, also called acoustic amplifier, for transmitting ultrasonic vibrations from a transducer, also called a generator, generating these vibrations to an ejection surface of the product particles.
La sonotrode peut être placée dans un flux d'air destiné à véhiculer les particules de produit sur la région à traiter.The sonotrode can be placed in a flow of air intended to convey the product particles on the region to be treated.
De nombreux dispositifs de pulvérisation comportant une sonotrode ont déjà été proposés.Many spray devices with a sonotrode have already been proposed.
A titre d'exemple, le brevet
Dans le brevet
La demande
Dans la demande
La demande
Le brevet
La publication
La pulvérisation d'un produit cosmétique sur les matières kératiniques doit satisfaire à de multiples contraintes :
- tout d'abord, le spray doit être précis et le plus homogène possible de façon à faciliter l'opération de pulvérisation et permettre le cas échéant un maquillage régulier. En particulier, il peut s'avérer souhaitable que la tache formée par le produit pulvérisé soit sans manque central prononcé, lié à la présence de la sonotrode dans le flux d'air vecteur,
- la granulométrie du spray doit répondre aux normes sanitaires, avec pas ou peu de particules fines.
- le débit de produit doit être suffisant afin de ne pas rendre l'opération de pulvérisation trop longue et inconfortable,
- le dispositif de pulvérisation doit pouvoir s'adapter à des produits ayant des viscosités susceptibles de varier selon les formulations,
- le dispositif doit être ergonomique, avoir une autonomie suffisante, être facile à manipuler et fiable,
- la tête de pulvérisation ne doit pas se boucher facilement et rester aisée à nettoyer, le cas échéant,
- le fonctionnement doit se faire sans encrassement du dispositif par une accumulation excessive et non souhaitée de produit dans une zone du dispositif,
- enfin, le coût du dispositif doit rester compatible avec une large diffusion dans le public.
- firstly, the spray must be precise and as homogeneous as possible so as to facilitate the spraying operation and allow, if necessary, regular makeup. In particular, it may be desirable for the spot formed by the sprayed product to be without a pronounced central deficiency, linked to the presence of the sonotrode in the vector air stream.
- the particle size of the spray must meet sanitary standards, with little or no fine particles.
- the product flow must be sufficient in order not to make the spraying operation too long and uncomfortable,
- the spraying device must be able to adapt to products having viscosities which may vary according to the formulations,
- the device must be ergonomic, have sufficient autonomy, be easy to handle and reliable,
- the spray head should not become clogged easily and remain easy to clean, if necessary,
- the operation must be carried out without clogging of the device by excessive and undesired accumulation of product in an area of the device,
- finally, the cost of the device must remain compatible with wide public dissemination.
L'invention vise à perfectionner encore les dispositifs de pulvérisation destinés à pulvériser un produit, notamment sur les matières kératiniques humaines. L'invention a pour but, entre autres, de réaliser une tête de pulvérisation de rendement satisfaisant tout en étant de construction simple.The invention aims to further improve the spraying devices for spraying a product, especially on human keratin materials. The object of the invention is, inter alia, to provide a satisfactory performance spray head while being of simple construction.
Selon un premier de ses aspects, l'invention a pour objet une tête de pulvérisation d'un produit cosmétique ou dermatologique, notamment un produit à appliquer sur le corps humain, comportant :
- une sonotrode pour transmettre des vibrations ultrasonores depuis un transducteur vers une surface d'éjection de particules de produit, la sonotrode comportant un canal d'amenée du produit vers la surface d'éjection,
- a sonotrode for transmitting ultrasonic vibrations from a transducer to a product particle ejection surface, the sonotrode having a product delivery channel to the ejection surface,
La section rétrécie peut freiner l'écoulement du produit et améliorer les performances de la pulvérisation. La portion rétrécie peut notamment permettre d'obtenir un spray relativement homogène.The narrowed section can slow the flow of the product and improve the performance of the spray. The narrowed portion may in particular allow to obtain a relatively homogeneous spray.
La présence de la portion rétrécie facilite la fabrication du reste du canal, qui peut avoir une section relativement grande, ce qui limite les pertes de charge.The presence of the narrowed portion facilitates the manufacture of the rest of the channel, which may have a relatively large section, which limits the pressure losses.
La portion rétrécie peut assurer une certaine retenue capillaire en l'absence d'utilisation du dispositif et permet de réduire les échanges avec l'air. L'utilisation d'un obturateur pour le canal d'amenée peut être évitée.The narrowed portion may provide some capillary restraint in the absence of use of the device and reduces the exchanges with the air. The use of a shutter for the supply channel can be avoided.
La sonotrode peut comporter une collerette d'extrémité définissant une surface d'éjection de particules de produit, la collerette étant apte à fléchir sous l'effet des vibrations de la sonotrode.The sonotrode may include an end flange defining a product particle ejection surface, the flange being adapted to bend under the effect of vibrations of the sonotrode.
La collerette peut, lors des oscillations, se déformer en changeant la forme de la surface d'éjection, qui peut passer par exemple de plane au repos à concave ou convexe vers l'avant. L'amplitude de fléchissement vers l'avant ou l'arrière peut être supérieure ou égale à 5 µm par rapport au repos, étant par exemple comprise entre 5µm et 25 µm par rapport au repos, soit une amplitude totale de 10 à 50 µm.The flange can, during oscillations, be deformed by changing the shape of the ejection surface, which can pass for example from plane at rest to concave or convex forward. The forward or backward deflection amplitude may be greater than or equal to 5 μm relative to the rest, being for example between 5 .mu.m and 25 .mu.m relative to the rest, ie a total amplitude of 10 to 50 microns.
Le canal peut être unique et situé dans l'axe de la sonotrode. Cela peut permettre d'éviter la présence de joint d'étanchéité double comme dans
La surface frontale de la sonotrode peut être libre et sans pièce du dispositif en regard.The front surface of the sonotrode can be free and without part of the device facing.
L'épaisseur minimale de la collerette d'extrémité dans la région d'éjection des particules du produit est comprise par exemple entre 0,4 et 0,6 mm, mieux 0,45 et 0,55 µm, étant de préférence de 0,5 mm.The minimum thickness of the end flange in the particle ejection region of the product is, for example, between 0.4 and 0.6 mm, more preferably 0.45 and 0.55 μm, preferably being 0, 5 mm.
L'éjection des gouttelettes de produit peut avoir lieu sur toute la circonférence de la collerette d'extrémité, ce qui contribue à l'obtention d'un spray homogène.The ejection of the droplets of product can take place all around the circumference of the end flange, which contributes to obtaining a homogeneous spray.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de pulvérisation d'un produit cosmétique ou dermatologique, comportant une sonotrode et un transducteur couplé à la sonotrode, la sonotrode présentant une collerette d'extrémité définissant une surface d'éjection des particules de produit, la sonotrode comportant également une portion de diamètre décroissant prolongée par une portion cylindrique (encore appelée trompe) se raccordant à la collerette d'extrémité,
- le ratio diamètre transducteur/ diamètre de la portion cylindrique étant inférieur ou égal à 4,5, mieux à 4, encore mieux 3,7 et de préférence supérieur ou égal à 3, de préférence encore compris
entre 3,5et 3,7,
et/ou - le ratio diamètre de la collerette / diamètre de la portion cylindrique étant compris entre 7/6 et 13/4,
et/ou - le ratio diamètre de la collerette / épaisseur de la collerette étant compris entre 70/6,
par exemple 12, et 130/4, par exemple 32.
- the ratio transducer diameter / diameter of the cylindrical portion being less than or equal to 4.5, better still 4, more preferably 3.7 and preferably greater than or equal to 3, more preferably between 3.5 and 3.7,
and or - the diameter ratio of the flange / diameter of the cylindrical portion being between 7/6 and 13/4,
and or - the ratio of the diameter of the flange / thickness of the flange being between 70/6, for example 12, and 130/4, for example 32.
Ces caractéristiques géométriques conduisent à des résultats particulièrement satisfaisants.These geometric characteristics lead to particularly satisfactory results.
La collerette peut avoir une plus grande dimension transversale inférieure ou égale à λ/4, où λ est la longueur d'onde dans le matériau de la sonotrode de l'onde ultrasonore.The flange may have a larger transverse dimension less than or equal to λ / 4, where λ is the wavelength in the sonotrode material of the ultrasonic wave.
La longueur de la sonotrode, entre la face de la sonotrode au contact d'un transducteur servant à mettre en vibrations la sonotrode et la surface d'éjection peut être inférieure ou égale à λ, par exemple de l'ordre de λ/2.The length of the sonotrode, between the face of the sonotrode in contact with a transducer for vibrating the sonotrode and the ejection surface may be less than or equal to λ, for example of the order of λ / 2.
L'invention trouve à s'appliquer à de nombreux produits cosmétiques ou dermatologiques, par exemple un fond de teint, un autobronzant, une lotion pour le corps ou le visage, une produit contenant un agent coiffant, un produit de protection solaire.The invention is applicable to many cosmetic or dermatological products, for example a foundation, a self-tanner, a lotion for the body or face, a product containing a styling agent, a sunscreen product.
Par « agent coiffant », on entend tout ingrédient d'une composition capillaire, notamment tout polymère, ayant pour fonction d'apporter de la cohésion à un ensemble de cheveux, par le dépôt d'un matériau limitant leurs déplacements relatifs.By "styling agent" is meant any ingredient of a hair composition, especially any polymer, whose function is to provide cohesion to a set of hair by depositing a material limiting their relative movements.
On peut utiliser tout agent coiffant connu en tant que tel dans le domaine des traitements capillaires, ainsi que, bien entendu, des mélanges contenant plusieurs de ces agents.It is possible to use any styling agent known as such in the field of hair treatments, as well as, of course, mixtures containing several of these agents.
On distingue classiquement les agents coiffants cationiques, anioniques, amphotères et non ioniques.Cationic, anionic, amphoteric and nonionic styling agents are conventionally distinguished.
L'agent coiffant est, de préférence, choisi parmi les polyuréthanes siliconés ou non, les polyesters sulfoniques linéaires, les copolymères acryliques à blocs ramifiés et les copolymères octylacrylamide/acrylates/butylaminoéthylméthacrylates.The styling agent is preferably chosen from silicone or non-silicone polyurethanes, linear sulphonic polyesters, branched block acrylic copolymers and octyl acrylamide / acrylates / butylaminoethyl methacrylate copolymers.
Ainsi, les agents coiffants particulièrement préférés peuvent ainsi être choisis parmi l'AMPHOMER de NATIONAL STARCH, le LUVISET Si Pur de BASF, le FIXATE G100 de NOVEON, le MEXOMERE PW de CHIMEX, l'AQ 55S d'EASTMAN.Thus, the particularly preferred styling agents can thus be chosen from the AMPHOMER of NATIONAL STARCH, LUVISET Si Pur from BASF, FIXATE G100 from NOVEON, MEXOMERE PW from CHIMEX, AQ 55S from EASTMAN.
Le produit pulvérisé peut avoir une viscosité supérieure ou égale à 0,1 mPaS , mieux supérieure ou égale à 1 mPaS, mieux comprise entre 10 mPaS et 500 mPaS, notamment entre 20 et 150 mPaS, voire 50 mPaS et 100 mPaS.The sprayed product may have a viscosity greater than or equal to 0.1 mPaS, better still greater than or equal to 1 mPaS, better still between 10 mPaS and 500 mPaS, in particular between 20 and 150 mPaS, or even 50 mPaS and 100 mPaS.
La viscosité peut être mesurée dans le cas d'une composition telle qu'une huile par exemple, à 25 °C avec un rhéomètre RS 600 Haake à contraintes imposées commercialisé par la société Thermo Rhéo équipé d'un mobile de géométrie cône/plan du type 60/1° (60 mm pour un angle de 1 °). On impose une rampe de contrainte allant de 0 à 1000 Pa pendant 100 secondes. Puis on trace le rhéogramme représentant l'évolution de la viscosité en fonction de la vitesse de cisaillement. Le rhéogramme présente un plateau aux valeurs basses de vitesse de cisaillement (dit plateau newtonien), ce plateau correspond à une valeur stable de la viscosité qui est la viscosité de la composition ainsi déterminée.The viscosity can be measured in the case of a composition such as an oil, for example, at 25 ° C. with a Haake RS 600 rheometer with imposed constraints marketed by the company Thermo Rhéo equipped with a mobile of cone / plane geometry.
La viscosité peut être mesurée, dans le cas d'une composition telle qu'un fond de teint par exemple, à 25 °C, avec un viscosimètre Rhéomat 180 équipé du mobile MK-R2 et du godet de mesure MB-R2 d'un volume 60 ml, à une vitesse de rotation de 200 min-1, la mesure étant effectuée après 10 minutes de rotation (temps au bout duquel on observe une stabilisation de la viscosité et de la vitesse de rotation du mobile).The viscosity can be measured, in the case of a composition such as a foundation for example, at 25 ° C., with a Rhéomat viscometer 180 equipped with the mobile MK-R2 and measuring cup MB-R2 with a
La sonotrode est couplée à un transducteur permettant de transformer une énergie électrique en vibrations ultrasonores. La fréquence de résonance de la sonotrode est de préférence la plus proche possible de celle du transducteur. Le couplage peut s'effectuer par exemple par collage ou vissage.The sonotrode is coupled to a transducer for transforming electrical energy into ultrasonic vibrations. The resonance frequency of the sonotrode is preferably as close as possible to that of the transducer. Coupling can be effected for example by gluing or screwing.
Les particules de produit sont avantageusement entraînées vers la région à traiter par un flux d'air produit par au moins un ventilateur. Le débit d'air est par exemple compris entre 4 et 7 m3/h, mieux entre 5,5 et 6,5 m3/h.The product particles are advantageously driven to the region to be treated by a flow of air produced by at least one fan. The air flow is for example between 4 and 7 m3 / h, better between 5.5 and 6.5 m3 / h.
Dans un exemple de réalisation, la portion rétrécie débouche sur la surface d'éjection. La portion rétrécie peut présenter une section transversale constante sur une distance d'au moins 1 mm et inférieure ou égale à 10 mm. La longueur de la portion rétrécie est par exemple inférieure ou égale à 7 mm, mieux comprise entre 1mm et 5mm, étant par exemple de 2,5mm. La portion rétrécie peut présenter une section transversale constante depuis l'extrémité où elle débouche sur la surface d'éjection jusqu'à l'extrémité opposée.In an exemplary embodiment, the narrowed portion opens on the ejection surface. The narrowed portion may have a constant cross section over a distance of at least 1 mm and less than or equal to 10 mm. The length of the narrowed portion is for example less than or equal to 7 mm, better between 1 mm and 5 mm, being for example 2.5 mm. The narrowed portion may have a constant cross section from the end where it opens on the ejection surface to the opposite end.
La portion rétrécie présente avantageusement une section transversale circulaire, ce qui facilite sa réalisation.The narrowed portion advantageously has a circular cross section, which facilitates its realization.
Le canal peut présenter une section transversale circulaire, sur toute sa longueur.The channel may have a circular cross section over its entire length.
Le canal est avantageusement rectiligne, de même axe longitudinal que la sonotrode. La portion rétrécie peut présenter une plus petite section transversale inférieure ou égale à 0,8 mm2. La portion rétrécie peut notamment présenter un diamètre inférieur ou égal à 1 mm, par exemple compris entre 0,4 mm et 0,8 mm, de préférence voisin de 0,6 mm.The channel is advantageously rectilinear, with the same longitudinal axis as the sonotrode. The narrowed portion may have a smaller cross section less than or equal to 0.8 mm 2 . The narrowed portion may in particular have a diameter less than or equal to 1 mm, for example between 0.4 mm and 0.8 mm, preferably close to 0.6 mm.
Le canal peut présenter une plus grande section transversale supérieure ou égale à 0,8 mm2.The channel may have a larger cross section greater than or equal to 0.8 mm 2 .
Le canal peut présenter, hors de la portion rétrécie, un diamètre compris entre 1 mm et 2 mm, par exemple voisin de 1,5 mm, voire plus important, notamment lorsque le transducteur est fixé par boulonnage sur la sonotrode.The channel may have, outside the narrowed portion, a diameter of between 1 mm and 2 mm, for example close to 1.5 mm, or even greater, especially when the transducer is fixed by bolting on the sonotrode.
Le ratio longueur portion rétrécie / longueur totale du canal de la sonotrode peut être compris entre 0,04 et 0,4.The shrunken portion length / total length of the sonotrode canal can be between 0.04 and 0.4.
Le ratio en surface section transversale la plus large du canal / section la plus étroite du canal peut être compris entre 1 et 25, mieux entre 4 et 10, par exemple entre 6 et 6,5.The ratio at the widest cross-sectional area of the canal / narrowest section of the channel may be between 1 and 25, better still between 4 and 10, for example between 6 and 6.5.
Le canal peut alimenter la surface d'éjection par un orifice de sortie unique, qui peut être situé au centre de la surface d'éjection.The channel can feed the ejection surface through a single outlet port, which can be located in the center of the ejection surface.
La sonotrode peut être réalisée de manière monolithique avec un embout de raccordement à un tube d'alimentation en produit du canal. Ce tube d'alimentation peut être un conduit flexible, ce qui permet l'utilisation du conduit au sein d'une pompe péristaltique. Le raccordement du canal au conduit d'alimentation peut encore se faire autrement, par exemple au moyen d'un embout inséré dans la sonotrode.The sonotrode can be made monolithically with a connection piece to a product supply tube of the channel. This feed tube may be a flexible conduit, which allows the use of the conduit within a peristaltic pump. The connection of the channel to the supply duct can still be done differently, for example by means of a nozzle inserted into the sonotrode.
Le transducteur peut être traversé par l'embout, ayant par exemple une forme annulaire.The transducer may be traversed by the tip, having for example an annular shape.
Le diamètre extérieur de la collerette d'extrémité est compris par exemple entre 7 et 13 mm, mieux 8 et 12 mm, encore mieux 9 et 11 mm, de préférence voisin de 10 mm. De bons résultats peuvent être obtenus, dans un exemple de réalisation, avec un diamètre de 10 mm pour la collerette d'extrémité et une épaisseur minimale de 0,5 mm pour la collerette, pour une fréquence de 100 kHz ± 10 %.The outer diameter of the end flange is for example between 7 and 13 mm, better 8 and 12 mm, more preferably 9 and 11 mm, preferably close to 10 mm. Good results can be obtained, in an exemplary embodiment, with a diameter of 10 mm for the end flange and a minimum thickness of 0.5 mm for the collar, for a frequency of 100 kHz ± 10%.
La plage annulaire périphérique de la collerette où l'épaisseur de la collerette est relativement faible, notamment inférieure ou égale à 0,6 mm, peut avoir une largeur, mesurée radialement supérieure ou égale à 0,2 mm, par exemple de 0,2 mm à 2 mm.The peripheral annular range of the flange where the thickness of the flange is relatively small, especially less than or equal to 0.6 mm, may have a width, measured radially greater than or equal to 0.2 mm, for example 0.2 mm to 2 mm.
La collerette d'extrémité peut comporter une plage annulaire faisant 0,5 mm d'épaisseur qui s'étend sur une largeur, mesurée radialement, d'au moins 0.5 mm.The end flange may comprise an annular range 0.5 mm thick which extends over a width, measured radially, of at least 0.5 mm.
La sonotrode peut présenter une portion dont la section transversale extérieure décroît en direction de la surface d'éjection, notamment une portion tronconique. L'angle au sommet de cette portion tronconique peut être compris entre 10° et 45°, notamment être de 30°.The sonotrode may have a portion whose outer cross section decreases toward the ejection surface, in particular a frustoconical portion. The angle at the top of this frustoconical portion may be between 10 ° and 45 °, in particular be 30 °.
La sonotrode peut présenter une portion cylindrique de révolution, comme mentionné plus haut. La portion de section extérieure décroissante peut se raccorder à cette portion cylindrique de révolution, la portion cylindrique de révolution étant intermédiaire entre la portion de section décroissante, notamment tronconique, et la collerette d'extrémité.The sonotrode may have a cylindrical portion of revolution, as mentioned above. The decreasing outer section portion may be connected to this cylindrical portion of revolution, the cylindrical portion of revolution being intermediate between the decreasing section portion, in particular frustoconical, and the end collar.
Le diamètre extérieur de la portion cylindrique de révolution est compris par exemple entre 4 et 7 mm, notamment peut être voisin de 5,5 mm.The outer diameter of the cylindrical portion of revolution is for example between 4 and 7 mm, in particular may be close to 5.5 mm.
La longueur de la portion cylindrique de révolution est comprise par exemple entre 3 et 5 mm.The length of the cylindrical portion of revolution is for example between 3 and 5 mm.
La longueur des différentes portions de la sonotrode est de préférence choisie en fonction de la fréquence nominale à laquelle la sonotrode est prévue pour résonner, la surface d'éjection devant préférablement se situer sensiblement au niveau d'un ventre de vibrations. La distance séparant la face d'éjection et le transducteur ainsi que le diamètre de la collerette d'extrémité peut dépendre de la longueur d'onde λ = c/f, où c est la célérité du son dans le matériau à la température d'utilisation, et f la fréquence.The length of the different portions of the sonotrode is preferably chosen according to the nominal frequency at which the sonotrode is provided to resonate, the ejection surface preferably having to be substantially at a belly of vibrations. The distance between the ejection face and the transducer as well as the diameter of the end flange can depend on the wavelength λ = c / f, where c is the speed of sound in the material at the temperature of use, and f the frequency.
La sonotrode peut être usinée, étant de préférence réalisée en métal, notamment en aluminium ou alliage d'aluminium, en titane ou ses alliages, en inox, par exemple inox 316The sonotrode can be machined, preferably being made of metal, in particular aluminum or aluminum alloy, titanium or its alloys, stainless steel, for example 316 stainless steel
La fréquence d'excitation du transducteur est comprise par exemple entre 30 et 200 kHz. Par exemple, la fréquence d'excitation peut être de l'ordre de 100 kHz ± 10 %.The excitation frequency of the transducer is for example between 30 and 200 kHz. For example, the excitation frequency may be of the order of 100 kHz ± 10%.
La taille moyenne des particules du spray dépend de la fréquence et des caractéristiques rhéologiques du fluide à nébuliser. La taille moyenne est, dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, comprise entre 20 et 25 µm, notamment à une fréquence de 100 kHz.The average particle size of the spray depends on the frequency and rheological characteristics of the fluid to be sprayed. The average size is, in an exemplary implementation of the invention, between 20 and 25 microns, especially at a frequency of 100 kHz.
Le taux de particules fines de taille inférieure à 10 µm peut être inférieur à 10 %.The level of fine particles smaller than 10 μm may be less than 10%.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de conditionnement et de pulvérisation d'un produit cosmétique ou dermatologique, comportant une tête telle que définie ci-dessus.The invention further relates, in another of its aspects, a device for packaging and spraying a cosmetic or dermatological product, comprising a head as defined above.
Ce dispositif peut comporter un récipient contenant le produit à pulvériser. Ce produit peut être un produit de soin ou de maquillage, notamment un fond de teint ou un produit comportant un agent coiffant, un auto-bronzant ou une composition de protection solaire.This device may comprise a container containing the product to be sprayed. This product may be a care or make-up product, especially a foundation or a product comprising a styling agent, a self-tanning agent or a sunscreen composition.
Le récipient peut se présenter sous la forme d'une cartouche amovible.The container may be in the form of a removable cartridge.
Le produit peut être contenu dans une poche souple.The product can be contained in a soft pouch.
Le dispositif peut comporter un boîtier avec, notamment en partie supérieure, un logement pour recevoir la cartouche précitée.The device may comprise a housing with, in particular in the upper part, a housing for receiving the aforementioned cartridge.
Le flux d'air dirigé vers les matières kératiniques peut être chauffé ou refroidi, selon les besoins.The air flow directed to the keratin materials may be heated or cooled as required.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la pulvérisation est déclenchée par une action de l'utilisateur sur un organe de commande tel qu'un bouton-poussoir par exemple.In an exemplary implementation of the invention, the spraying is triggered by an action of the user on a control member such as a push button for example.
Une fois qu'un cycle de pulvérisation est déclenché, une séquence de pulvérisation comportant les étapes suivantes peut avoir lieu :
- i) mise en route d'un ventilateur créant un flux d'air d'entraînement des particules de produit,
- ii) après un retard prédéfini, mise en vibrations de la sonotrode par un transducteur,
- iii) après un nouveau retard, mise en route d'une pompe alimentant la sonotrode en produit.
- i) starting a fan creating a product particle entrainment air flow,
- ii) after a predefined delay, vibrating the sonotrode by a transducer,
- iii) after a new delay, start a pump supplying the sonotrode product.
A la fin du cycle de pulvérisation, l'arrêt du dispositif peut comporter successivement l'arrêt de la pompe, l'arrêt du transducteur, et l'arrêt du ventilateur.At the end of the spraying cycle, the stopping of the device may comprise successively the stopping of the pump, the stopping of the transducer, and the stopping of the ventilator.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de pulvérisation comportant une buse, un support disposé à l'intérieur de la buse, une sonotrode couplée à un transducteur, fixée par encliquetage sur le support, avec interposition d'un joint entre un épaulement du support et un épaulement de la sonotrode.The invention further relates, in another of its aspects, to a spraying device comprising a nozzle, a support disposed inside the nozzle, a sonotrode coupled to a transducer, fixed by snapping on the support, with interposition. a joint between a shoulder of the support and a shoulder of the sonotrode.
Cet aspect de l'invention facilite le montage de la sonotrode dans le dispositif.This aspect of the invention facilitates mounting of the sonotrode in the device.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de pulvérisation comportant une sonotrode, un transducteur de forme annulaire couplé à la sonotrode, cette dernière étant réalisée de façon monolithique avec un embout sur lequel est inséré un tube d'alimentation en produit à pulvériser. Cet aspect de l'invention facilite la construction du dispositif.According to another of its aspects, the invention also relates to a spraying device comprising a sonotrode, an annular-shaped transducer coupled to the sonotrode, the latter being made monolithically with a nozzle on which is inserted a tube of supply of product to be sprayed. This aspect of the invention facilitates the construction of the device.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de traitement cosmétique, par exemple de la peau, notamment de maquillage, ou de traitement de la chevelure, comportant l'étape consistant à pulvériser un produit cosmétique sur les matières kératiniques humaines concernées, en utilisant une tête de pulvérisation telle que définie ci-dessus.Another subject of the invention, according to another of its aspects, is a cosmetic treatment method, for example skin, especially makeup, or hair treatment, comprising the step of spraying a cosmetic product on the skin. relevant human keratin materials, using a spray head as defined above.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la
figure 1 représente de manière schématique, en élévation, un exemple de dispositif de pulvérisation réalisé conformément à l'invention, - la
figure 2 représente le dispositif de lafigure 1 avec la cartouche de produit en place, prêt à pulvériser, - la
figure 3 représente le dispositif de lafigure 1 avec la trappe d'accès au logement de réception de la cartouche ouverte, en attente de la mise en place de la cartouche sur le boîtier, - la
figure 4 est une vue schématique et partielle, en perspective éclatée, du dispositif desfigures 1 à 3 , - la
figure 5 représente en perspective, de manière schématique et partielle, l'ensemble de pulvérisation, - la
figure 6 est une coupe longitudinale, schématique et partielle, de l'ensemble de pulvérisation de lafigure 5 , - la
figure 7 représente isolément le support du transducteur, - la
figure 8 représente isolément, en perspective, la sonotrode, - la
figure 9 est une vue en élévation de la sonotrode, - la
figure 10 est une coupe longitudinale de la sonotrode, selon X-X de lafigure 9 , - la
figure 11 représente en perspective une variante de réalisation de la sonotrode, - la
figure 12 est une coupe longitudinale schématique et partielle d'une tête de pulvérisation comportant la sonotrode de lafigure 11 , et - la
figure 13 représente de manière schématique, en perspective, la résistance chauffante du dispositif de chauffage.
- the
figure 1 shows schematically, in elevation, an example of a spraying device produced according to the invention, - the
figure 2 represents the device of thefigure 1 with the product cartridge in place, ready to spray, - the
figure 3 represents the device of thefigure 1 with the access door to the receiving slot of the open cartridge, waiting for the cartridge to be placed on the housing, - the
figure 4 is a schematic and partial view, exploded perspective, of the device ofFigures 1 to 3 , - the
figure 5 represents in perspective, schematically and partially, the spray assembly, - the
figure 6 is a longitudinal section, schematic and partial, of the spray assembly of thefigure 5 , - the
figure 7 represents in isolation the support of the transducer, - the
figure 8 represents in isolation, in perspective, the sonotrode, - the
figure 9 is an elevational view of the sonotrode, - the
figure 10 is a longitudinal section of the sonotrode, according to XX of thefigure 9 , - the
figure 11 represents in perspective an alternative embodiment of the sonotrode, - the
figure 12 is a schematic and partial longitudinal section of a spray head comprising the sonotrode of thefigure 11 , and - the
figure 13 schematically represents, in perspective, the heating resistance of the heating device.
Le dispositif de pulvérisation 1 représenté sur les
Le boîtier 2 porte à l'arrière, dans l'exemple considéré, un bouton-poussoir 3 qui permet à l'utilisateur, en appuyant dessus, de déclencher la pulvérisation. Ce bouton-poussoir 3 pourrait en variante être situé ailleurs et remplacé par une gâchette ou une touche sensitive, par exemple.The
Le dispositif 1 comporte à l'avant, comme on peut le voir sur la
Le boîtier 2 comporte dans l'exemple considéré un capot de protection 12 pouvant être rabattu devant la surface d'éjection 4 en absence d'utilisation. Ce capot 12 est par exemple articulé sur le corps du boîtier, entre une position abaissée où il recouvre la surface d'éjection 4 et une position relevée. Dans une variante de réalisation, le boîtier est dépourvu de capot de protection ou ce dernier est monté autrement dans le boîtier.The
Le capot 12 peut s'étendre dans la continuité de la surface extérieure du boîtier 2, en position rabattue.The
Le boîtier 2 peut accueillir une cartouche 15 contenant le produit à pulvériser, cette cartouche 15 étant introduite dans un logement 17 du boîtier 2.The
Comme on peut le voir à la
Dans l'exemple illustré, le logement 17 est ouvert vers le haut.In the example illustrated, the
Le volet obturateur 18 peut être monté coulissant sur le boîtier 2. Dans des variantes non illustrées, le logement 17 est disposé autrement sur le boîtier.The shutter 18 can be slidably mounted on the
Le produit contenu dans la cartouche 15 est par exemple un fond de teint, un auto-bronzant, une lotion pour le corps ou le visage ou un produit contenant un agent coiffant.The product contained in the
La contenance de la cartouche est par exemple comprise entre 1 ml et 100 ml, mieux entre 5 ml et 20 ml, notamment 10 ml.The capacity of the cartridge is for example between 1 ml and 100 ml, better still between 5 ml and 20 ml, in particular 10 ml.
Dans une variante non illustrée, le dispositif 1 peut recevoir plusieurs cartouches contenant des produits différents ou une cartouche contenant plusieurs produits, avec un moyen de sélection du produit à pulvériser, ou en variante un moyen de réglage de la proportion d'un produit par rapport à l'autre dans le mélange pulvérisé. Le cas échéant, une même cartouche peut contenir plusieurs produits avec un moyen de sélection du produit devant être pulvérisé ou de réglage de la proportion des différents produits dans le mélange pulvérisé.In a variant not shown, the
Le boîtier 2 comporte à l'avant, dans l'exemple considéré, un interrupteur général de marche/arrêt 22 et un voyant 23 servant de témoin de fonctionnement. Le boîtier 2 comporte, sur les côtés, des ouïes d'entrée d'air 30.The
On peut voir sur la
La cartouche 15 peut comporter deux demi-coques 15a et 15b qui sont réunies autour d'une poche souple 35 contenant le produit à pulvériser. Cette poche 35 est par exemple thermosoudée sur un embout de raccordement 38 destiné à être engagé sur un embout d'aspiration 40 présent dans le logement 17. Dans un tel cas, ces embouts peuvent s'associer de manière à définir une connexion réversible, par exemple du type mâle/femelle.The
L'utilisation d'une poche souple 35 permet un prélèvement de produit sans reprise d'air dans la poche. En variante, la cartouche peut contenir un réservoir autre qu'une poche souple, par exemple un réservoir à fond mobile.The use of a
La cartouche peut comporter, dans une variante de mise en oeuvre, un indicateur visuel du degré de vidage, par exemple une fenêtre transparente réalisée dans l'une des demi-coques 15a et 15b et/ou dans la poche souple 35.The cartridge may comprise, in an implementation variant, a visual indicator of the degree of emptying, for example a transparent window made in one of the half-
Les demi-coques 15a et 15b sont par exemple montées avec un ajustement serré, éventuellement réversible, étant par exemple encliquetées et/ou collées l'une sur l'autre ou fixées autrement, étant par exemple réalisées dans une matière thermoplastique, opaque ou transparente.The half-
La disposition de la cartouche amovible 15 en partie supérieure du dispositif permet de bénéficier d'un effet de gravité pour l'amenée du produit.The arrangement of the
Le cas échéant, une cartouche d'un produit nettoyant peut être utilisée en remplacement d'une cartouche usuelle, pour nettoyer le dispositif, en particulier la sonotrode et la surface d'éjection.If necessary, a cartridge of a cleaning product may be used instead of a usual cartridge, to clean the device, in particular the sonotrode and the ejection surface.
Le dispositif peut être proposé à l'utilisateur, par exemple au sein d'un emballage commun, avec une ou plusieurs cartouches contenant un ou plusieurs produits à pulvériser et la cartouche de nettoyage ci-dessus.The device may be provided to the user, for example within a common package, with one or more cartridges containing one or more products to be sprayed and the cleaning cartridge above.
La cartouche de nettoyage peut être rechargeable ou non.The cleaning cartridge can be rechargeable or not.
La solution de nettoyage pourra être choisie parmi l'un des solvants de la composition cosmétique pour lui être compatible, et comporter par exemple de l'isododécane, une silicone volatile ou encore de l'alcool ou de l'eau.The cleaning solution may be chosen from one of the solvents of the cosmetic composition to be compatible with it, and may comprise, for example, isododecane, a volatile silicone or else alcohol or water.
Le dispositif peut comporter, le cas échéant, un système de reconnaissance de la cartouche, par exemple grâce à un palpeur électromécanique, à des contacts électriques ou à une puce RFID.The device may include, where appropriate, a cartridge recognition system, for example by means of an electromechanical probe, electrical contacts or an RFID chip.
La connaissance par le dispositif 1 du contenu de la cartouche en place peut permettre d'adapter automatiquement des paramètres de fonctionnement au dispositif du produit à pulvériser, par exemple le débit de produit, la fréquence d'excitation, le débit d'air et/ou la température de l'air le cas échéant.The knowledge by the
Le boîtier 2 loge une source d'énergie électrique 43, par exemple un ou plusieurs accumulateurs ou piles, et un circuit imprimé 45 portant les composants électroniques du dispositif 1. Ces composants assurent la génération de la tension nécessaire à la pulvérisation, le pilotage des différents éléments électriques et peuvent exécuter des fonctions annexes telles que par exemple le calcul de la quantité de produit restant à pulvériser, afin de signaler à l'utilisateur la nécessité de procéder au remplacement de la cartouche.The
L'ouverture du boîtier 2 par séparation des demi-coques 2a et 2b peut être nécessaire pour remplacer les piles. En variante, l'accès au compartiment des piles peut se faire sans ouverture du boîtier, grâce à une trappe d'accès à ce compartiment. Le dispositif de pulvérisation 1 peut comporter, le cas échéant, un connecteur électrique permettant de recharger un accumulateur présent dans le boîtier.The opening of the
Le boîtier 2 loge également un ensemble (encore appelé tête) de pulvérisation 50 ainsi qu'une pompe 53, cette dernière étant reliée d'une part à l'embout d'aspiration 40 et d'autre part à l'ensemble de pulvérisation 50 par un tube 55, qui est de préférence un conduit flexible.The
La pompe 53 est par exemple du type péristaltique, comportant un moteur électrique 57 entraînant en rotation un ou plusieurs galets venant en appui sur le conduit flexible 55 pour pousser le produit vers l'ensemble de pulvérisation 50. Le débit de produit lors du fonctionnement de la pompe 53 va par exemple de 0,05 g/mn à 2g/mn.The
Le cas échéant, le débit peut être réglable par l'utilisateur avec certaines valeurs préréglées.In this case, the flow can be adjustable by the user with certain preset values.
Dans des variantes non illustrées, d'autres types de pompes sont utilisés, par exemple à engrenages, à membrane ou à piston. Une alimentation par gravité ou poche élastique rétractable peut encore être envisagée.In variants not shown, other types of pumps are used, for example gear, diaphragm or piston. A gravity feed or retractable elastic bag can still be considered.
L'ensemble de pulvérisation 50 comporte, à l'arrière, un ventilateur 60, comme on peut le voir sur la
L'ensemble de pulvérisation 50 comporte également une buse 65 comportant un corps tubulaire, fermé à l'arrière par un bouchon 70 pourvu d'ouvertures 71 pour le passage de l'air soufflé par le ventilateur 60.The
Le ventilateur 60 est par exemple fixé sur le bouchon 70, par exemple par des vis.The
L'axe de rotation du ventilateur est par exemple confondu avec l'axe longitudinal de la buse 65.The axis of rotation of the fan is for example merged with the longitudinal axis of the
Le débit d'air injecté dans la buse 65 par le ventilateur 60 est par exemple compris entre 4 et 7 m3/h.The air flow injected into the
L'air est aspiré par le ventilateur 60 à l'extérieur du boîtier 2 grâce aux ouïes 30.The air is sucked by the
Le ventilateur 60 peut fonctionner en permanence dès que l'utilisateur a allumé le dispositif grâce à l'interrupteur général 22 ou, en variante, seulement lorsque l'utilisateur déclenche la pulvérisation, en appuyant sur le bouton-poussoir 3. Dans un exemple, le fonctionnement du ventilateur peut se prolonger après la fin de la pulvérisation pendant une durée prédéfinie ou jusqu'à une nouvelle action de l'utilisateur sur le dispositif, afin de permettre à l'utilisateur de profiter de l'air soufflé pour accélérer le séchage du produit déposé sur la région à traiter.The
Toujours dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, un cycle de pulvérisation commandé par une action sur le bouton-poussoir 3 comprend tout d'abord la mise en route du ventilateur, puis après un retard compris entre 300 et 800 ms par exemple, par exemple de 500ms environ, la tête de pulvérisation est excitée, puis après un nouveau retard, par exemple compris entre 300 et 800 ms, notamment de l'ordre de 500 ms, la pompe 53 est mise en marche. L'arrêt de la pulvérisation s'effectue lorsque le bouton-poussoir 3 est relâché, les étapes ci-dessus se succédant dans l'ordre inverse.Still in an exemplary implementation of the invention, a spraying cycle controlled by an action on the
Le dispositif 1 comporte avantageusement un moyen de chauffage 200 de l'air soufflé vers la surface sur laquelle le spray est pulvérisé. Cela accélère le séchage du produit et le dispositif est ainsi plus confortable à utiliser. Cela peut également réchauffer la sonotrode et réduire la viscosité du produit, facilitant son écoulement et la pulvérisation.The
Le moyen de chauffage 200 comporte par exemple une résistance chauffante électrique 210 qui peut être intégrée au ventilateur 60 ou placée en amont ou en aval du ventilateur, de préférence en amont, comme illustré à la
Le moyen de chauffage 200 est par exemple fixé au ventilateur 60.The heating means 200 is for example fixed to the
Dans un exemple, la résistance chauffante 210 est constituée d'un fil de Nichrome de 0,51 mm de diamètre et de 2,8 m de longueur, enroulé sous forme de ressort comme illustré à la
La buse 65, le ventilateur 60 et le moyen de chauffage 200 peuvent être, avant même leur assemblage dans le boîtier 2, solidaires les uns aux autres. Ainsi, ces éléments peuvent constituer un ensemble monobloc facile à monter dans le boîtier 2. De tels éléments peuvent être disposés alignés les uns derrière les autres. L'alignement de ces éléments rend le dispositif relativement compact.The
La température à laquelle l'air chaud sort de la buse 65 est par exemple comprise entre 30 et 40 °C, idéalement de 37°C environ.The temperature at which the hot air leaves the
La température de sortie de l'air peut être régulée, le cas échéant, grâce à la présence d'un capteur de température exposé au flux d'air chaud et d'une boucle de régulation électronique.The air outlet temperature can be regulated, if necessary, by the presence of a temperature sensor exposed to the hot air flow and an electronic control loop.
Le dispositif peut être agencé de manière à permettre à l'utilisateur de choisir entre un fonctionnement où l'air soufflé par le dispositif est chauffé et un fonctionnement où il ne l'est pas.The device can be arranged to allow the user to choose between an operation where the air blown by the device is heated and an operation where it is not.
Ce choix peut s'effectuer par exemple grâce à un sélecteur actionnable par l'utilisateur, ce sélecteur étant par exemple commandé par une pression plus ou moins grande sur le bouton-poussoir déclenchant la pulvérisation.This choice can be made for example by a selector actuated by the user, this selector being for example controlled by a greater or lesser pressure on the push button triggering the spray.
Par exemple, une pression modérée sur le bouton-poussoir 3 déclenche la pulvérisation avec soufflage d'air à température ambiante et une pression plus importante déclenche la pulvérisation avec soufflage d'air chaud.For example, a moderate pressure on the
Le dispositif de chauffage peut s'allumer en même temps que le ventilateur est mis en marche et s'éteindre en même temps également, ou les mises en marches respectives peuvent être différées dans le temps.The heater may turn on at the same time as the fan is turned on and off at the same time, or the respective starts may be delayed in time.
Le dispositif de pulvérisation 1 peut être agencé pour passer dans un mode de veille en l'absence d'actionnement du bouton-poussoir 3 pendant une durée prédéfinie. Le retour au fonctionnement normal du dispositif peut alors nécessiter une pression sur le bouton-poussoir 3 ou l'actionnement de l'interrupteur général 22.The
Le corps de la buse 65 est pourvu d'une ouverture latérale 75 pour le passage du tube 55 d'alimentation en produit, et loge un support 78 qui maintient un transducteur piézoélectrique 80.The body of the
Ce dernier est mécaniquement couplé à une sonotrode 82 permettant d'amplifier les vibrations électromécaniques du transducteur 80, lesquelles sont radiales ou longitudinales, pour les transmettre à la surface d'éjection 4, cette dernière étant définie par une collerette d'extrémité de la sonotrode 82.The latter is mechanically coupled to a
Dans l'exemple considéré, celle-ci est usinée en aluminium mais d'autres matériaux, notamment d'autres métaux ou alliages, peuvent être utilisés.In the example, it is machined aluminum but other materials, including other metals or alloys can be used.
La face arrière de la sonotrode 82 est collée au transducteur 80 mais la fixation pourrait encore s'effectuer autrement, notamment par des moyens mécaniques tels que vissage.The rear face of the
Le corps de la buse 65 est par exemple cylindrique de révolution et peut être moulé dans une matière thermoplastique.The body of the
La buse 65 peut présente, à l'avant, une portion convergente 85, se terminant par une ouverture 90 de même axe X que celui de la sonotrode 82. Cette ouverture 90 est circulaire dans l'exemple considéré, de diamètre compris entre 14 et 20 mm, par exemple de l'ordre de 16 mm.The
La portion convergente 85 fait saillie dans un renfoncement 91 du boîtier 2, formé par l'assemblage des demi-coques 2a et 2b, le fond de ce renfoncement 98 définissant une ouverture 97 pouvant épouser localement la section extérieure de la buse 65.The
Dans l'exemple illustré le flux d'air soufflé par la buse 65 n'est pas dévié par le reste du boîtier, le renfoncement 91 étant suffisamment large.In the example shown, the flow of air blown by the
L'air soufflé par le ventilateur 60 sort par l'ouverture 90 selon un flux d'air dirigé généralement selon l'axe X.The air blown by the
Comme on peut le voir sur la
La distance d est par exemple comprise entre 2 et 4 mm, mieux 2 à 3 mm, encore mieux 2,2 et 2,9 mm, notamment pour un diamètre de l'ouverture 90 de 16 mm environ. De telles valeurs permettent d'obtenir un spray relativement homogène avec peu de pertes à 5, voire 10 cm, de distance de la surface d'éjection 4.The distance d is for example between 2 and 4 mm, better 2 to 3 mm, even better 2.2 and 2.9 mm, especially for a diameter of the
Une distance d hors de la plage ci-dessus peut conduire à une moins bonne homogénéité du spray, avec par exemple un manque central et/ou une tache de produit moins précise.A distance d out of the range above can lead to a less good homogeneity of the spray, with for example a central lack and / or a less precise product spot.
Le support 78, qui est par exemple moulé d'une seule pièce en une matière thermoplastique, comporte une portion 92 prévue pour s'emmancher à force dans la lumière centrale 72 du bouchon 70, jusqu'à butée d'un épaulement 93 du support 78 contre la face intérieure 94 du bouchon 70.The
Le support 78 comporte, à l'opposé de la portion de montage 92, des pattes 100 élastiquement déformables, par exemple au nombre de quatre, pourvues chacune d'une dent 101 à leur extrémité, permettant le maintien par encliquetage de la sonotrode 82 et du transducteur 80, comme illustré aux
Le support 78, outre le maintien de la sonotrode, peut contribuer également à une bonne distribution du flux d'air à l'intérieur de la buse 65, tout autour de la sonotrode 82.The
Le transducteur 80, qui présente une forme annulaire, est dans l'exemple considéré pris en sandwich entre d'une part un joint torique 101 et d'autre part la face arrière 112 de la sonotrode.The
Un évidement 114 est réalisé dans la face arrière 112 pour le passage d'un premier fil d'alimentation électrique de la sonotrode, contactant la face du transducteur adjacente à la sonotrode 82. L'autre face est reliée électriquement à un deuxième fil d'alimentation.A
Hormis l'évidement 114, la sonotrode 82 est dans l'exemple considéré symétrique de révolution autour de l'axe X.Apart from the
Différents transducteurs peuvent être utilisés. Un transducteur 80 comportant une céramique piézoélectrique convenant à l'invention est par exemple celui commercialisé par la société Ferroperm sous la référence 26132. Il s'agit d'une céramique piezoélectrique PZ26 en forme d'anneau de diamètre extérieur 20mm, diamètre intérieur 3,8mm et d'épaisseur 2mm.Different transducers can be used. A
Le joint torique 110 repose sur un épaulement 116 du support 78, comme on peut le voir sur la
Le joint 110 permet un montage sans jeu de la sonotrode 82 et du transducteur 80 sur le support 78.The
La sonotrode 82 comporte, à l'arrière, un premier tronçon cylindrique élargi 120, définissant un épaulement 125 sur lequel les dents 101 peuvent s'accrocher.The
La sonotrode 82 se prolonge vers l'avant, au-delà de l'épaulement 125, par une portion tronconique 130 qui se raccorde, par un congé 131, à un deuxième tronçon cylindrique 132, d'axe X. Ce tronçon cylindrique 132 se raccorde par un congé 134 à une collerette d'extrémité 140 dont la face frontale, généralement perpendiculaire à l'axe X, définit la surface d'éjection 4 du produit.The
Le diamètre D du premier tronçon cylindrique 120 est par exemple compris entre 18 et 22 mm, et vaut par exemple 20 mm. Ce diamètre D correspond par exemple sensiblement au plus grand diamètre du transducteur 80. Dans une variante, le transducteur 80 présente un diamètre de 15 mm.The diameter D of the first
La longueur 10 du tronçon cylindrique 120 est par exemple comprise entre 1,5 et 5,5 mm, et vaut par exemple 3,5 mm.The length of the
Le plus grand diamètre D2 de la portion tronconique 130 est par exemple compris entre 15,5 mm et 19,5 mm et vaut par exemple 17,5 mm et le plus petit diamètre D3 de la portion tronconique 130 est par exemple compris entre 8 et 12 mm, et vaut par exemple 10 mm. L'angle α au sommet de la portion tronconique 130 est de 30° dans l'exemple illustré.The largest diameter D2 of the
Le rayon de courbure du congé 131 est par exemple compris entre 2 et 3 mm et vaut 2,5 mm dans l'exemple illustré et celui du congé 134 est par exemple compris entre 1 et 2 mm et vaut 1,5 mm dans l'exemple illustré.The radius of curvature of the
La distance 11 entre l'épaulement 125 et la surface d'éjection 4, mesurée selon l'axe X, est par exemple comprise entre 13 et 17 mm et vaut par exemple 14.9 mm dans l'exemple illustré.The
La distance 12 entre le sommet de la portion tronconique 130 et la surface d'éjection 4 est par exemple comprise entre 7 et 10 mm et vaut 8,4 mm dans l'exemple illustré.The
La distance 13 entre l'extrémité arrière du deuxième tronçon cylindrique 132 et la surface d'éjection 4 est par exemple comprise entre 4 et 8 mm et vaut 5,9 mm dans l'exemple illustré.The
La distance 14 entre l'extrémité avant du deuxième tronçon cylindrique 132 et la surface d'éjection 4 est par exemple comprise entre 1,5mm et 2,5 mm et vaut 2 mm dans l'exemple illustré.The
Le diamètre D1 du deuxième tronçon cylindrique 132 est par exemple compris entre 4 et 6 mm et vaut 5,5 mm dans l'exemple illustré et l'épaisseur e de la collerette d'extrémité 140, mesurée selon l'axe X à proximité de son bord radialement extérieur, est par exemple compris entre 0,4 et 0,6 mm et vaut 0,5 mm dans l'exemple illustré.The diameter D1 of the second
Le diamètre D7 de la collerette d'extrémité est par exemple compris entre 7 et 13mm, étant de 10 mm dans l'exemple considéré.The diameter D7 of the end flange is for example between 7 and 13mm, being 10 mm in the example in question.
La face arrière de la collerette d'extrémité 140 se termine, dans l'exemple considéré, perpendiculairement à l'axe X.The rear face of the
L'épaisseur de la collerette peut être constante à partir de sa périphérie sur une plage annulaire de largeur Δr, mesurée radialement, comprise entre 0.2 et 2 mm, étant de 0.5 mm dans l'exemple condidéré.The thickness of the flange can be constant from its periphery over an annular range of width Δr, measured radially, between 0.2 and 2 mm, being 0.5 mm in the condidéré example.
Le ratio D7/D1 est par exemple compris entre 7/6 et 13/4 et le ratio D7/e entre 70/6 et 130/4.The ratio D7 / D1 is for example between 7/6 and 13/4 and the ratio D7 / e between 70/6 and 130/4.
L'invention n'est pas limitée à la forme de collerette d'extrémité exemplifiée sur le dessin et d'autres formes sont possibles, par exemple une forme elliptique. Dans ce cas, le terme « diamètre » se rapporte à celui du cercle circonscrit à la collerette.The invention is not limited to the end flange shape exemplified in the drawing and other forms are possible, for example an elliptical shape. In this case, the term "diameter" refers to that of the circle circumscribed to the collar.
La sonotrode 82 est réalisée dans l'exemple considéré avec, à l'arrière, un embout 150 de raccordement au conduit d'alimentation 55, l'embout 150 étant par exemple monolithique, réalisé par usinage avec le reste de la sonotrode 82. Le tube 55 est par exemple inséré à force sur l'embout 150.The
Un canal 160 d'alimentation en produit traverse la sonotrode 82 selon l'axe X. Une première portion 160a du canal 160 s'étend avec un diamètre intérieur constant, depuis l'extrémité inférieure 162 de l'embout 150 jusqu'à un point 165 situé au sein du deuxième tronçon cylindrique 132, où cette portion 160a il se raccorde à une portion rétrécie 160b par un alésage tronconique 160c.A
Le diamètre intérieur D5 du canal 160, sur sa portion 160a de plus grand diamètre, est par exemple compris entre 1 et 3 mm et vaut 1,5 mm dans l'exemple illustré, et le diamètre D6 de la portion rétrécie 160b est par exemple compris entre 0,4 mm et 0,8 mm et vaut de préférence 0,6 mm.The inner diameter D5 of the
La présence de la portion 160a de plus grand diamètre facilite l'usinage du canal 160 et permet de ne pas générer une perte de charge excessive. La présence de la portion rétrécie 160b conduit à des performances supérieures quant à la qualité du spray formé.The presence of the
La longueur 17 de la portion rétrécie 160b, mesurée selon l'axe X, est par exemple comprise entre 2 et 3 mm et vaut par exemple 5 mm.The
Le transducteur 80 est excité par exemple à une fréquence comprise entre 30 et 200 kHz, mieux 60 et 200 kHz, et la pompe 53 délivre à la surface d'éjection 4, par l'intermédiaire du canal 160 traversant la sonotrode 80, le produit à pulvériser.The
La fréquence s'excitation du transducteur 80 peut être constante, ou mieux, asservie de façon à obtenir le maximum d'amplitude de vibration de la surface d'éjection et d'efficacité de pulvérisation.The excitation frequency of the
Les composants électroniques du dispositif peuvent comporter un circuit électronique assurant cette fonction, de façon conventionnelle.The electronic components of the device may comprise an electronic circuit performing this function in a conventional manner.
Le fonctionnement de la pompe 53 peut comporter, le cas échéant, à la fin de la pulvérisation, une inversion du sens de rotation du moteur pendant un court instant, afin de réaspirer le produit présent dans le canal et réduire le risque de séchage et de bouchage du canal.The operation of the
Lors de l'application d'une tension électrique au transducteur 80 grâce à ces premier et deuxième fils d'alimentation, le transducteur 80 vibre dans l'exemple considéré radialement par rapport à l'axe X. Les vibrations ainsi générées se propagent avec une amplification de l'amplitude dans la sonotrode 82 jusqu'à la surface d'éjection 4, qui vibre axialement en fléchissant.When a voltage is applied to the
Sous l'effet des vibrations, la collerette d'extrémité 140 se déforme, et les oscillations de la collerette 140 provoquent l'éjection de gouttelettes de produit sur toute sa circonférence.Under the effect of vibrations, the
La taille moyenne des gouttelettes émises est par exemple comprise entre 20 et 30 µm.The average size of the emitted droplets is for example between 20 and 30 microns.
Les gouttelettes de produit éjectées sont entraînées par le flux de l'air sortant de l'ouverture 90 vers la surface à traiter, et atteignant cette surface sous forme de gouttelettes.The ejected product droplets are entrained by the flow of air leaving the
Le débit de produit est par exemple compris entre 0.5 g/mn et 10 g/mn en fonction de la viscosité du produit à nébuliser.The product flow rate is for example between 0.5 g / min and 10 g / min depending on the viscosity of the product to be sprayed.
Un dispositif selon l'invention peut permettre de former, dans un exemple, une tache de produit de 40 mm environ, pleine et homogène, sur la région à traiter.A device according to the invention can make it possible to form, in one example, a product spot of about 40 mm, solid and homogeneous, on the region to be treated.
Dans l'exemple de la
Pour une fréquence différente f, les dimensions peuvent être modifiées d'un facteur f/f', en première approche.For a different frequency f, the dimensions can be modified by a factor f / f ', as a first approach.
On a représenté à la
La sonotrode comporte un filetage intérieur 220 qui permet la fixation d'un boulon 250 de maintien d'un générateur de vibrations, composé par exemple de deux céramiques piézoélectriques 280 montées tête bêche.The sonotrode comprises an internal thread 220 which allows the attachment of a
La longueur 17 de la portion rétrécie 160c fait par exemple 3,5 mm. La longueur de la surface cylindrique 225 depuis la face d'extrémité opposée à la collerette 140 jusqu'à un épaulement 226 du corps 290 fait par exemple 18 mm, et la distance de l'épaulement 226 jusqu'à la base 295 d'une portion tronconique 227 adjacente à la portion cylindrique 132 fait par exemple 7 mm.The
Le logement 229 recevant le boulon 250 communique avec deux alésages successifs 230 et 231 de diamètres respectifs décroissants, par exemple respectivement égaux à 4 et 2,5 mm.The housing 229 receiving the
Le boulon 250 est parcouru par une lumière centrale permettant d'amener le produit à pulvériser et peut comporter un embout 300 pour le raccordement du flexible 55.The
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits.Of course, the invention is not limited to the embodiments which have just been described.
Dans une variante non illustrée, l'alimentation en produit s'effectue par une aiguille qui délivre directement le produit à l'intérieur de la sonotrode, en retrait de l'orifice de sortie du produit.In a non-illustrated variant, the product feed is carried out by a needle which delivers the product directly inside the sonotrode, set back from the outlet of the product.
La portion rétrécie du canal peut être formée non pas par un usinage de la sonotrode mais en rapportant sur celle-ci un réducteur d'écoulement, tel que par exemple un petit manchon inséré à force dans un canal de diamètre adapté de la sonotrode.The narrowed portion of the channel may be formed not by a machining of the sonotrode but by reporting thereon a flow reducer, such as for example a small sleeve inserted by force into a channel of suitable diameter of the sonotrode.
On peut donner au boîtier du dispositif 1 d'autres formes, notamment une forme de stylo.The
Le boîtier manipulé par l'utilisateur peut être relié, le cas échéant, par un câble électrique, à un socle comprenant au moins l'alimentation électrique.The housing handled by the user can be connected, if necessary, by an electric cable to a base comprising at least the power supply.
Dans une variante non illustrée, le canal d'alimentation débouche par plusieurs orifices sur la surface d'éjection. Ces orifices sont par exemple disposés en respectant une symétrie axiale. La portion rétrécie du canal peut se situer en amont des canaux communiquant avec les orifices ou en variante chaque embranchement du canal conduisant à un orifice comporte une portion rétrécie.In a variant not shown, the supply channel opens through several orifices on the ejection surface. These orifices are for example arranged in an axial symmetry. The narrowed portion of the channel may be upstream of the channels communicating with the orifices or alternatively each branch of the channel leading to an orifice has a narrowed portion.
La surface d'éjection de la sonotrode peut avoir reçu un traitement de surface destiné par exemple à diminuer la tension de surface. Il peut s'agir par exemple d'un dépôt de PTFE ou d'un poli miroir.The ejection surface of the sonotrode may have received a surface treatment intended for example to reduce the surface tension. It may be for example a PTFE deposit or a mirror polish.
Le cas échéant, le dispositif peut être agencé pour permettre un réglage du débord d de la surface d'éjection 4 par rapport à l'ouverture 90. Cela peut améliorer la focalisation du spray.If necessary, the device may be arranged to allow adjustment of the edge d of the
Dans une variante, le dispositif peut être utilisé pour pulvériser un produit dans l'atmosphère.Alternatively, the device may be used to spray a product into the atmosphere.
L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.The expression "having one" shall be understood as being synonymous with "having at least one", unless the opposite is specified.
Les plages de valeurs doivent s'entendre bornes incluses, sauf si le contraire est spécifié.Value ranges must be inclusive, unless otherwise specified.
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