DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine des blocs ou tablettes
solides constitués d'une poudre compactée et destinée à une mise en solution aqueuse
avant usage. Elle concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de compactage
d'une poudre. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans
la fabrication en série de cosmétiques solides, de détergents ou de compléments alimentaires.
Elle concerne également une composition pulvérulente adaptée pour la fabrication d'une
poudre compactée au moyen du dispositif et du procédé. Dans une application préférée
mais non limitative, l'invention se rapporte aux cosmétiques solides.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0002] Les cosmétiques solides à réhydrater permettent de répondre à la fois à des contraintes
économiques et environnementales. En effet, leur forme solide et sèche évite le transport
et le conditionnement d'une grande quantité d'eau, l'eau pouvant représenter jusqu'à
90% du poids d'un gel douche, d'un shampoing liquide ou d'une pâte dentifrice. De
plus, lors de l'utilisation de cosmétiques solides destinés à permettre la reconstitution
avant utilisation de cosmétiques sous une forme liquide, l'utilisateur est incité
à réutiliser les contenants qu'il possède déjà pour réhydrater les nouveaux cosmétiques
solides qu'il se procure. Une fois réhydratés, ils permettent de reconstituer des
savons liquides, des gels douches, des shampooings liquides. Les cosmétiques solides
ainsi utilisés consistent généralement en une poudre compactée, par exemple sous la
forme de pastilles ou de bâtonnets qui en facilitent le transport et la mise en oeuvre.
[0003] Dans le domaine des cosmétiques solides, il est connu, pour la réalisation de pastilles
de fards à joues ou à paupières, des dispositifs de compactage de poudre comprenant
une enceinte dans laquelle est disposée une capsule métallique dans laquelle la poudre
de fard est agglomérée ou compactée au moyen d'un piston coulissant dans l'enceinte.
A l'issue de l'opération de compactage, l'ensemble constitué de la capsule et de la
pastille de fard est éjecté du dispositif, la capsule assurant la cohérence de l'ensemble
et la protection de la pastille contre les chocs.
[0004] Un tel dispositif n'est pas adapté à la réalisation de cosmétiques solides tels qu'envisagés
par l'invention qui ne comprennent pas de capsule métallique recevant la poudre.
[0005] Par ailleurs, il est connu des dispositifs de compactage de sels de bain comprenant
une enceinte de compactage et un piston. Le fond de l'enceinte et le piston présentent
par exemple des formes hémisphériques complémentaires pour obtenir des sels de bains
sphériques. Toutefois, en l'absence de capsule, une fois la poudre compactée, il est
difficile de sortir de l'enceinte le cosmétique solide obtenu sans risque de l'endommager.
[0006] D'une manière générale, les dispositifs existants s'avèrent peu adaptés à une fabrication
de cosmétiques solides résistants et à une cadence élevée.
[0007] Il est donc apparu le besoin d'un dispositif de compactage de poudre qui présente
une capacité de production élevée et de préférence à faible coût tout en garantissant
l'intégrité et la qualité visuelle des blocs de cosmétiques solides obtenus.
[0008] Il est également apparu le besoin d'une poudre à compacter suffisamment fluide pour
remplir efficacement l'enceinte mais qui, une fois compactée, permet de former un
bloc tel qu'une pastille ou un bâtonnet qui ne soit ni fragile ni friable, de manière
à permettre son extraction de l'enceinte puis son transport sans risque de dégradation.
PRESENTATION DE L'INVENTION
[0009] Dans ce contexte, la présente invention propose un dispositif de compactage d'une
poudre pour la fabrication de cosmétiques solides comprenant :
- une chambre de compactage qui est destinée à recevoir la poudre et qui comprend une
ouverture de remplissage ;
- une unité de compression comprenant un piston et un actionneur, le piston étant positionné
à l'opposé de l'ouverture de remplissage et étant adapté à être déplacé en translation
dans la chambre de compactage par l'actionneur selon une direction principale ;
- un obturateur mobile selon un plan sensiblement orthogonal à la direction principale
entre une position de fermeture dans laquelle l'obturateur obture l'ouverture de remplissage
et une position de dégagement dans laquelle l'obturateur est situé à distance de l'ouverture
de remplissage.
[0010] Ainsi, grâce à l'invention, la poudre compactée n'est pas enfermée dans le fond d'une
enceinte puisque la surface de compactage, à savoir l'obturateur, peut être déplacée
vers la position de dégagement, ce qui permet d'extraire le cosmétique solide.
[0011] Avantageusement, lorsque l'obturateur est en position de dégagement, le piston peut
même poursuivre sa course vers l'ouverture de remplissage pour faire sortir ou éjecter
le cosmétique solide hors de la chambre de compactage.
[0012] De plus, le piston reste positionné dans la chambre de compactage entre deux cycles
de compactage, c'est-à-dire entre la fabrication de deux cosmétiques solides. Il n'est
donc pas nécessaire de sortir le piston de la chambre de compactage pour y insérer
la poudre, comme cela est le cas dans les dispositifs de l'art antérieur.
[0013] Par ailleurs, le fait que le déplacement de l'obturateur soit globalement perpendiculaire
à la direction de compactage permet de désolidariser efficacement, par cisaillement,
le cosmétique solide qui a été compacté contre l'obturateur. La récupération du cosmétique
solide est donc simplifiée par rapport aux dispositifs de l'art antérieur.
[0014] Enfin, le dispositif selon l'invention permet de doser précisément la quantité de
poudre à compacter en choisissant la position de départ du piston dans la chambre
de compactage.
[0015] Selon une caractéristique de l'invention, la direction principale est sensiblement
verticale, l'ouverture de remplissage étant située au-dessus du piston. Cet agencement
facilite d'une part le remplissage de la chambre de compactage par gravité et, d'autre
part, évite que les cosmétiques solides ne chutent lors de leur sortie des chambres.
[0016] Selon une caractéristique de l'invention, l'obturateur est mobile en translation
selon une direction sensiblement orthogonale à la direction principale. Ce déplacement
simplifie la mise en oeuvre de l'obturateur tout en conservant une désolidarisation
efficace du cosmétique solide et de l'obturateur. De plus, une telle cinématique de
déplacement de l'obturateur permet d'optimiser la reprise des efforts de compactage
par l'obturateur.
[0017] Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de compression comprend : un moyen
de mesure d'une force exercée par l'actionneur sur le piston ; une unité de commande
programmée pour déterminer, sur la base de la force, une vitesse de déplacement du
piston.
[0018] Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de compression comprend : un moyen
de mesure d'une course du piston ; une unité de commande programmée pour déterminer,
sur la base de la course, au moins l'une parmi une vitesse de déplacement du piston
et une force exercée par l'actionneur sur le piston.
[0019] Adapter la vitesse de déplacement du piston permet notamment de vider rapidement
l'air contenu dans la poudre afin d'augmenter la cadence de production tout en compactant
la poudre de façon homogène.
[0020] Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de compactage comprend une
structure support sur laquelle sont fixés l'obturateur et l'actionneur, la chambre
de compactage et le piston étant maintenus de façon amovible par rapport à la structure
support. La forme du cosmétique solide ou du bloc formé peut donc être modifiée simplement
en interchangeant la chambre de compactage avec une autre chambre de compactage de
la forme désirée.
[0021] Selon une caractéristique de l'invention, la chambre de compactage est un cylindre
de révolution présentant un diamètre compris entre 10 et 30 mm. Une telle forme permet
de bien répartir les contraintes radiales (perpendiculaires à la direction de compactage)
sur toute la surface du cylindre. Une telle chambre de compactage est donc très résistante.
[0022] Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de compactage comprend :
- une pluralité de chambres de compactage, chacune destinée à recevoir une partie de
la poudre et comprenant chacune une ouverture de remplissage ;
- un obturateur mobile entre une position de fermeture dans laquelle l'obturateur obture
toutes les ouvertures de remplissage et une position de dégagement dans laquelle l'obturateur
est situé à distance de toutes les ouvertures de remplissage ;
- une unité de compression comprenant une pluralité de pistons et au moins un actionneur,
chaque piston étant positionné à l'opposé d'une des ouvertures de remplissage et étant
adapté à être déplacé par l'actionneur dans la chambre de compactage correspondante.
[0023] Le dispositif de compactage est alors particulièrement adapté à la fabrication de
cosmétiques solides en série et à une cadence élevée. Avantageusement, le dispositif
de compactage ne comprend qu'un seul obturateur pour l'ensemble des chambres de compactages.
[0024] Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de compression est adaptée à exercer
sur la poudre reçue par chaque chambre au moins l'une des contraintes mécaniques suivantes
:
- une charge comprise entre 50 kg et 400 kg ;
- un taux de compression compris entre 50 % et 95 % ;
- une pression comprise entre 1 bar et 20 bar.
[0025] Le dispositif de compactage, en compactant très fortement la poudre, permet d'obtenir
des cosmétiques solides très résistants mais aussi de mettre en oeuvre une large variété
de poudres telles que des poudres comprenant un grand nombre d'ingrédients, par exemple
supérieur à cinq ou six.
[0026] L'invention propose également un procédé de compactage d'une poudre pour la fabrication
de cosmétiques solides mis en oeuvre au moyen du dispositif de compactage présenté
ci-dessus, le procédé comprenant :
- le remplissage d'une chambre de compactage par la poudre, le remplissage étant effectué
par une ouverture de remplissage de la chambre de compactage ;
- le déplacement d'un obturateur d'une position de dégagement, dans laquelle l'obturateur
est situé à distance de l'ouverture de remplissage, à une position de fermeture, dans
laquelle l'obturateur obture l'ouverture de remplissage ;
- le compactage de la poudre par déplacement d'un piston dans la chambre de compactage,
le compactage comprenant une phase initiale d'expulsion d'air au cours de laquelle
une première vitesse de consigne est imposée au piston et une phase subséquente de
compression de la poudre au cours de laquelle une deuxième vitesse de consigne, non
nulle et inférieure à la première vitesse de consigne, est imposée au piston.
[0027] Ainsi, grâce à l'invention, la poudre est compactée de façon à diminuer la durée
du cycle de compactage tout en assurant un compactage homogène. En effet, la décomposition
du compactage en une phase initiale et une phase subséquente permet notamment de vider
rapidement une grande quantité de l'air contenu dans la poudre puis d'obtenir un compactage
homogène de la poudre en ralentissant la vitesse du piston.
[0028] Ainsi, le procédé de compactage selon l'invention permet de produire des cosmétiques
solides sous forme de poudre compactée à une cadence élevée et à faible coût. En effet,
il permet notamment de réduire ou de simplifier les opérations manuelles en automatisant
un grand nombre d'étapes de fabrication.
[0029] Selon une caractéristique de l'invention, lorsqu'une force exercée par un actionneur
sur le piston ou une course du piston est inférieure à une valeur seuil, la première
vitesse de consigne est imposée au piston et lorsque la force exercée par l'actionneur
sur le piston ou une course du piston est supérieure à la valeur seuil, la deuxième
vitesse de consigne est imposée au piston. Ainsi, lorsque la résistance exercée par
la poudre est faible (phase d'expulsion d'air) le piston est déplacé rapidement afin
d'augmenter la cadence de production. Il est ensuite ralenti pour compacter de façon
homogène la poudre.
[0030] Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend, après le compactage,
le déplacement du piston à l'opposé de l'ouverture de remplissage. Cela permet de
relâcher la pression entre le cosmétique solide et l'obturateur contre lequel il a
été compacté. La désolidarisation du cosmétique solide de l'obturateur est alors facilitée.
[0031] Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend, après le compactage,
le déplacement de l'obturateur de la position de fermeture à la position de dégagement
pour pouvoir sortir le cosmétique solide de sa chambre de compactage.
[0032] Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend, après le déplacement
de l'obturateur de la position de fermeture à la position de dégagement, un déplacement
du piston en direction de l'ouverture de remplissage.
[0033] Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend, après le déplacement
de l'obturateur de la position de fermeture à la position de dégagement, l'extraction
de la poudre compactée depuis la chambre de compactage.
[0034] En sortant le cosmétique solide de sa chambre de compactage, le piston limite ou
facilite une opération manuelle délicate d'extraction du cosmétique solide. De plus,
une fois les cosmétiques solides sortis par les pistons, l'obturateur, en se déplaçant
latéralement, peut récupérer les cosmétiques solides, par exemple en les balayant
vers un réceptacle. L'ouverture de remplissage étant située au-dessus du piston, le
cosmétique solide ne chute pas lorsque le piston le pousse hors de la chambre.
[0035] L'invention propose également une composition pulvérulente pour la fabrication de
cosmétiques solides à reconstituer en milieu aqueux comprenant un promoteur de compactage
qui comprend un agent compactant sous forme solide ou un agent compactant sous forme
liquide, le promoteur de compactage étant compris entre 5 % et 30 % en poids, par
rapport au poids total de la composition.
[0036] Avantageusement, l'utilisation d'un promoteur de compactage améliore la cohésion
de la poudre compactée et donc la solidité des cosmétiques solides formés. Ils rendent
toutefois la composition pulvérulente plus difficile à manipuler avant son compactage
(risque de grumeaux et d'échauffement).
[0037] Grâce à l'invention, la proportion de promoteur de compactage est à la fois suffisamment
faible pour que la composition pulvérulente soit fine et fluide avant son compactage,
ce qui permet de facilement remplir la chambre de compactage, et à la fois suffisamment
élevée pour que les blocs de cosmétiques solides, c'est-à-dire la poudre compactée,
soient résistants aux chocs.
[0038] Selon une caractéristique de l'invention, l'agent compactant sous forme solide est
compris entre 2 % et 30 % en poids, par rapport au poids total de la composition et
est par exemple sélectionné dans un groupe comprenant : zinc citrate, maltrodextrine,
trisodium citrate dihydra.
[0039] Selon une caractéristique de l'invention, l'agent compactant sous forme liquide est
compris entre 2 % et 10 % en poids, par rapport au poids total de la composition et
est de préférence sélectionné dans un groupe comprenant : maltitol, un arôme, un parfum.
[0040] Selon une caractéristique de l'invention, l'agent compactant sous forme liquide n'est
pas en phase aqueuse. Cela permet notamment d'améliorer la conservation du cosmétique
solide. De manière préférée l'agent compactant sous forme liquide comprend moins de
1 % en poids d'eau.
[0041] Selon une caractéristique de l'invention, au moins 95 % des particules constituant
la composition présentent une granulométrie inférieure à 1 mm, ce qui améliore la
résistance du cosmétique solide. Avantageusement, avec une granulométrie inférieure
à 1 mm, les interfaces entre deux particules au sein du cosmétique solide sont suffisamment
petites pour que le détachement d'une de ces interfaces n'entraine pas la cassure
de tout le cosmétique solide. De manière préférée 95 % des particules constituant
la composition présentent une granulométrie comprise entre 0,5 mm et 1 mm.
[0042] Selon une caractéristique de l'invention, la composition comprend un agent effervescent
compris entre 12 % et 60 % en poids, par rapport au poids total de la composition,
de préférence sélectionné dans un groupe comprenant : bicarbonate de sodium, acide
citrique anhydre. Cette quantité d'agent effervescent permet une dissolution rapide
du cosmétique solide en milieu aqueux pour son utilisation.
[0043] Selon une caractéristique de l'invention, la composition comprend un agent hydratant
compris entre 5 % et 60 % en poids, par rapport au poids total de la composition,
par exemple sélectionné dans un groupe comprenant : erythritol, polysaccharide, polysaccharide
anionique, un extrait huileux de plante, un extrait sec d'aloe vera.
[0044] Selon une caractéristique de l'invention, la composition comprend un agent gélifiant
compris entre 10 % et 20 % en poids, par rapport au poids total de la composition,
de préférence sélectionné dans un groupe comprenant : alginate de sodium, gomme xanthane,
sodium polyacrylate.
[0045] Ces quantités d'agent hydratant et d'agent gélifiant confèrent à la solution comprenant
le cosmétique solide dissous une texture appropriée.
[0046] Selon une caractéristique de l'invention, la composition comprend un régulateur de
pH compris entre 3 % et 40 % en poids, par rapport au poids total de la composition,
de préférence sélectionné dans un groupe comprenant : sodium gluconate, acide citrique
anhydre, monosodium citrate. Cette quantité de régulateur de pH confère à la solution
comprenant le cosmétique solide dissous un pH approprié.
[0047] Selon une caractéristique de l'invention, la composition comprend un conservateur
compris entre 5 % et 20 % en poids, par rapport au poids total de la composition,
de préférence sélectionné dans un groupe comprenant : sodium benzoate, potassium sorbate,
isopropyl methylphenol, sodium gluconate. Cette quantité de conservateur permet d'obtenir
cosmétique facilement stockable.
[0048] L'invention propose enfin, un cosmétique solide à dissoudre en milieu aqueux obtenu
par le compactage d'une composition telle que décrite ci-dessus en mettant en oeuvre
le procédé décrit précédemment.
[0049] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation
de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons
dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0050] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples
non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle
peut être réalisée.
[0051] Sur les dessins annexés :
Figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de compactage selon l'invention
dans lequel l'obturateur est en position de dégagement ;
Figure 2 est une vue schématique en coupe du dispositif de compactage de la figure
1 dans lequel l'obturateur est en position de fermeture ;
Figure 3 est une vue schématique de dessus du dispositif de compactage de la figure
1 dans lequel l'obturateur est en position de dégagement ;
Figure 4 est un schéma bloc d'une séquence d'étapes permettant la mise en oeuvre d'un
procédé de compactage conforme à l'invention ;
Figure 5 est une représentation graphique schématique des vitesses de consigne des
pistons du dispositif de compactage de la figure 1 au cours du compactage ;
Figure 6 est une représentation graphique schématique de la position des pistons du
dispositif de compactage de la figure 1 au cours d'un cycle de compactage.
[0052] Un dispositif de compactage d'une poudre selon l'invention et désigné dans son ensemble
par la référence 1 comprend :
- une pluralité de chambres de compactage 11, chacune est destinée à recevoir une partie
de la poudre 2, chaque chambre de compactage 11 comprenant une ouverture de remplissage
12 ;
- une unité de compression 30 comprenant une pluralité de pistons 40 et au moins un
actionneur 31, chaque piston 40 étant associé à une chambre de compactage 11 ;
- un obturateur 20 mobile entre une position de fermeture dans laquelle l'obturateur
20 obture chaque ouverture de remplissage 12 et une position de dégagement dans laquelle
l'obturateur est situé à distance de chaque ouverture de remplissage 12.
[0053] La poudre est ici une composition rendue pulvérulente par broyage ou par pulvérisation.
La poudre présente par exemple une granulométrie inférieure à 1 mm. La poudre 2 est
une composition pulvérulente qui comprend des particules et qui est ici destinée à
la fabrication de cosmétiques solides. La composition pulvérulente se présente dans
un état dispersé avant son compactage par le dispositif de compactage 1, il y est
alors fait référence par la suite sous le terme de « poudre ». Après son compactage
par le dispositif de compactage 1, il est fait référence à la composition pulvérulente
sous le terme de « cosmétique solide ». Bien entendu, ce terme n'est pas limitatif
et doit être considéré comme équivalent à bloc compacté dans le cadre de la fabrication
de détergents ou de compléments alimentaires.
[0054] Chaque chambre de compactage 11 lorsqu'elle est remplie par ladite partie de la poudre
2 permet de fabriquer un cosmétique solide. Dans la suite de l'exposé, cette partie
de la poudre 2 remplissant la chambre de compactage 11 est plus simplement désignée
comme « la poudre » remplissant la chambre de compactage 11.
[0055] Comme cela apparait sur les figures 1 et 2, le dispositif de compactage 1 comprend
aussi une structure support 3 maintenant solidairement les chambres de compactage
11, l'obturateur 20 et l'unité de compression 30 de manière à rattraper les efforts
de l'unité de compression 30 pour assurer le compactage de la poudre 2 contre l'obturateur
20. Comme le montre la figure 3, le dispositif de compactage 1 comprend ici deux actionneurs
31.
[0056] Chaque chambre de compactage 11 présente une forme générale cylindrique en ce qu'elle
comprend une surface interne qui est cylindrique et dont les génératrices s'étendent
parallèlement à une direction principale D1 qui est ici la direction verticale (correspondant
à la direction haut-bas sur les figures 1 et 2). Les chambres de compactage 11 seront
désignées par la suite indifféremment par les termes « cylindres de compactage » 11
ou « chambres de compactage » 11. Les cylindres de compactage 11 apparaissent en trait
pointillé sur les figures 1 et 2, chaque trait pointillé représente plus particulièrement
une génératrice d'un cylindre de compactage 11.
[0057] Le dispositif de compactage 1 comprend de préférence au moins deux chambres de compactage
11 et de préférence plus de dix chambres de compactage 11. A titre d'exemple, le dispositif
de compactage 1 comprend soixante chambres de compactage 11 réparties selon une matrice
de quinze par quatre. Avantageusement, avec plusieurs chambres de compactage 11, le
dispositif de compactage 1 est particulièrement adapté à la production en série de
cosmétiques solides. Le dispositif de compactage 1 permet par exemple de produire
entre 1 et 100 cosmétiques solides par minutes.
[0058] Comme le montre la figure 1, chaque cylindre de compactage 11 comprend deux ouvertures
opposées situées respectivement au niveau de ses deux bases. Chaque cylindre de compactage
11 comprend ainsi une ouverture de remplissage 12, par laquelle la poudre 2 est mise
dans le cylindre de compactage 11, et une ouverture de travail 13 par laquelle passe
le piston 40 associé. Les ouvertures de remplissage 12 sont situées au-dessus, et
ici à la verticale, des ouvertures de travail 13.
[0059] De préférence, chaque cylindre de compactage 11 présente plus spécifiquement une
surface interne s'étendant selon un cylindre de révolution dont le diamètre est compris
entre 10 mm et 30 mm. Les cosmétiques solides produits sont alors en forme de cylindre
de révolution. La longueur des cylindres de compactage 11, c'est-à-dire leur dimension
selon la direction principale D1, est par exemple comprise entre 5 mm et 200 mm.
[0060] En variante, les cylindres de compactage peuvent présenter une section droite transversale
d'une autre forme comme une section hexagonale ou rectangulaire.
[0061] Comme cela apparait sur la figure 1, le dispositif de compactage 1 comprend un bloc-cylindres
10 au sein duquel les cylindres de compactage 11 sont maintenus ou aménagés. Le bloc-cylindres
10 est ici une pièce support de forme globalement parallélépipédique. De préférence,
tous les cylindres de compactage 11 installés au sein du bloc-cylindres 10 sont identiques.
[0062] Comme représenté en figure 1, le bloc-cylindres 10 présente une face de remplissage
14 sensiblement plane et qui s'étend sensiblement horizontalement. Chaque ouverture
de remplissage 12 débouche au niveau de la face de remplissage 14.
[0063] Les cylindres de compactage 11 sont plus spécifiquement montés de façon amovible
dans le bloc-cylindres 10. Chaque cylindre de compactage 11 est ainsi formé par un
fourreau interchangeable, ce qui permet d'adapter la forme que l'on souhaite donner
au cosmétique solide. Il est ainsi possible de monter des cylindres de compactage
de section rectangulaire ou carrée pour former des cosmétiques solides parallélépipédiques.
Il est en outre prévu des moyens de fixation des cylindres sur le bloc-cylindres 10,
par exemple des taraudages et passages dans les cylindres de compactage 11 et dans
le bloc-cylindres 10 de façon à solidariser ces derniers au moyen de vis.
[0064] Les cylindres de compactage 11, c'est-à-dire ici les fourreaux, sont réalisés en
matériau métallique tel que par exemple de l'aluminium, de l'acier inoxydable ou du
polytétrafluoroéthylène.
[0065] En variante, les cylindres de compactage pourraient être formés par des alésages
traversant un bloc-cylindres plein.
[0066] Les pistons 40 sont positionnés à l'opposé des ouvertures de remplissage 12. Les
pistons 40 sont mobiles à travers les ouvertures de travail 13.
[0067] Comme le montre la figure 1, l'unité de compression 30 comprend une plaque support
32 sur laquelle sont montés les pistons 40. Les pistons 40 sont ici montées sur une
face avant 33 de la plaque support 32. Les actionneurs 31 exercent quant à eux leur
effort au niveau d'une face arrière 34 de la plaque support 32 opposée à la face avant
33. Les faces 33, 34 de la plaque support 32 s'étendent ici sensiblement horizontalement.
[0068] Chaque piston 40 comprend plus particulièrement une tête 41, dont la forme est adaptée
au ou complémentaire de celle du cylindre de compactage 11 correspondant, et une tige
42. Chaque tête 41 présente ainsi ici une forme cylindrique de diamètre égal au diamètre
du cylindre de compactage 11 associé, à un jeu près pour permettre l'emboitement dans
ce dernier. Les tiges 42 présentent ici une largeur, correspondant à une dimension
selon une direction orthogonale à la direction principale D1, inférieure au diamètre
des têtes 41.
[0069] De même que les cylindres de compactage 11, les pistons 40 sont également interchangeables.
Pour cela, les pistons 40 sont par exemple fixés de manière amovible sur la plaque
support 32. De préférence, seules les têtes 41 des pistons 40 sont interchangeables,
les tiges restant quant à elles fixées à la plaque support 32. Les têtes 41 peuvent
par exemples êtres vissées sur les tiges 42.
[0070] Les têtes 41 des pistons 40 sont réalisées en polytétrafluoroéthylène (PTFE), ce
qui limite les frottements dans les cylindres de compactage 11. Les tiges 41 sont
par exemple réalisées en aluminium, en acier ou en acier inoxydable.
[0071] Comme schématisé en figure 2, chaque piston 40 est adapté à être déplacé par les
actionneurs 31 dans le cylindre de compactage 11 correspondant, c'est-à-dire dans
son cylindre de compactage 11 associé. La figure 2 illustre un état du dispositif
de compactage 1 dans lequel les têtes 41 des pistons 40 sont situées environ à mi-chemin
entre les ouvertures de travail 13 et les ouvertures de remplissage 12.
[0072] Chaque piston 40 est plus spécifiquement adapté à être déplacé selon une génératrice
de son cylindre de compactage 11 associé. Les pistons 40 sont ainsi tous adaptés à
être déplacés selon la direction principale D1.
[0073] Les pistons 40, en étant déplacés par les actionneurs 31, permettent le compactage
de la poudre 2 remplissant les cylindres de compactage 11 contre l'obturateur 20,
celui-ci étant alors en position de fermeture.
[0074] Les actionneurs 31 sont par exemple des vérins électriques à vis ou des vérins hydrauliques.
Ainsi, l'unité de compression 30 est adaptée à exercer, par cylindre de compactage
11, sur la poudre 2 remplissant ce dernier, au moins l'un parmi :
- une charge comprise entre 50 kg et 400 kg ;
- un taux de compression compris entre 50 % et 95 % ;
- une pression comprise entre 1 bar et 20 bar.
[0075] L'unité de compression 30 comprend aussi une unité de commande 35 comprenant au moins
un processeur, au moins une mémoire, au moins une interface de commande d'actionneurs
ainsi qu'une interface de communication avec des capteurs ou des moyens de mesures.
L'unité de commande est programmée pour piloter les actionneurs 31. L'unité de commande
35 est en particulier adaptée à commander les actionneurs 31 de manière à imposer
une vitesse de déplacement déterminée aux pistons 40.
[0076] L'unité de compression 30 peut aussi comprendre un moyen de mesure d'une force exercée
par les actionneurs 31 sur la plaque support 32, et donc indirectement sur chaque
piston 40. Ce moyen de mesure d'une force est par exemple un circuit électronique
permettant de mesurer l'intensité et/ou la tension du courant électrique fourni aux
actionneurs 31 pour les faire fonctionner.
[0077] L'unité de commande 35 est alors programmée pour déterminer, sur la base de cette
force exercée par les actionneurs 31 sur la plaque support 32, la vitesse de déplacement
des pistons 40.
[0078] L'unité de compression 30 peut aussi comprendre un moyen de mesure d'une course des
pistons 40. Ce moyen de mesure de la course est par exemple un intégrateur intégrant
la vitesse des pistons 40 au cours du temps sur la base du courant électrique fourni
aux actionneurs 31. Ce moyen de mesure de la course peut aussi être un capteur de
déplacement mesurant le déplacement des actionneurs 31 ou encore de la plaque support
32.
[0079] L'unité de commande 35 est alors programmée pour déterminer, sur la base de cette
course, la vitesse de déplacement des pistons 40. L'unité de commande 35 est par exemple
programmée au moyen d'instructions renseignées manuellement par un opérateur (par
exemple via des vitesses de consigne comme décrit par la suite). En d'autres termes,
l'unité de commande 35 est adaptée à contrôler la vitesse des pistons 40 en fonction
d'un taux de compression, lui-même déterminé sur la base d'une différence entre une
position de départ des pistons 40, avant le compactage, et une positon instantanée
des pistons 40 au cours du compactage.
[0080] Comme le montrent les figures 1 et 2, l'obturateur 20 comprend une face de compactage
21 sensiblement plane. La face de compactage 21 est conçue pour s'étendre au contact
de la face de remplissage 12 du bloc-cylindres 10 lorsque l'obturateur 20 est en position
de fermeture. En position de fermeture, la face de compactage 21 s'étend plus spécifiquement
contre la face de remplissage 14 de manière à obturer les ouvertures de remplissage
12. On entend ici par « obturer » que l'obturateur 20 ferme, au niveau des ouvertures
de remplissage 12, les cylindres de compactage 11 de manière à empêcher la poudre
2 d'en sortir mais permet tout de même à l'air présent dans les cylindres de compactage
11 de s'échapper. En d'autres termes « obturer » signifie ici rendre hermétique à
la poudre 2 mais pas à l'air.
[0081] L'obturateur 20 présente par exemple une forme de plaque dont l'épaisseur, ici sa
dimension selon la direction principale D1, est suffisamment grande pour résister
au compactage de la poudre 2, c'est-à-dire ici pour ne pas se déformer lors du compactage.
L'épaisseur de l'obturateur 20 est par exemple comprise entre 3 mm et 200 mm. L'obturateur
20 peut être réalisé en matériau métallique, par exemple en acier inoxydable, en polytétrafluoroéthylène
ou par une combinaison de ces matériaux.
[0082] L'obturateur 20 est mobile entre la position de dégagement, telle que représentée
sur la figure 1 et sur la figure 3, et la position de fermeture telle que représentée
sur la figure 2. En position de dégagement, l'obturateur 20 laisse accessibles les
ouvertures de remplissage 12, ce qui permet de remplir les cylindres de compactage
11 ou à l'inverse d'en sortir les cosmétiques solides.
[0083] Comme schématisé sur les figures 1 et 2, l'obturateur 20 est plus spécifiquement
mobile parallèlement à la face de remplissage 14 du bloc-cylindres, et plus spécifiquement
au contact de cette dernière. Ainsi, l'obturateur 20 est mobile horizontalement, c'est-à-dire
selon un plan sensiblement orthogonal à la direction principale D1. Cela permet notamment
d'assurer un décollement efficace des cosmétiques solides de la face de compactage
21 de l'obturateur 20 contre laquelle ils ont été compactés. L'obturateur 20 est ici
mobile en translation, selon une direction orthogonale à la direction principale D1,
ce qui simplifie sa mise en oeuvre.
[0084] L'obturateur 20 est ici monté sur la structure support 3 au moyen de rails de guidage
22. De préférence, comme le montre la figure 3, deux rails 22 sont situés latéralement,
c'est-à-dire le long des deux côtés opposés de la face de compactage 21 qui s'étendent
selon la direction de translation de l'obturateur 20. Comme illustré en figure 3,
cela permet de laisser facilement accessible le bloc-cylindres 10 lorsque l'obturateur
20 est en position de dégagement.
[0085] Pour déplacer l'obturateur 20, le dispositif de compactage 1 comprend par exemple
un actionneur dédié (non représenté) lui-aussi piloté par l'unité de commande 35.
[0086] Le dispositif de compactage 1 permet de mettre en oeuvre le procédé de compactage
représenté en figure 4. Le procédé de compactage comprend les étapes principales suivantes
:
- le remplissage des cylindres de compactage 11 par la poudre 2 ;
- le déplacement de l'obturateur 20 de la position de dégagement à la position de fermeture
;
- le compactage de la poudre 2 par déplacement des pistons 40 dans les cylindres de
compactage 11.
[0087] Le procédé de compactage s'inscrit ici dans le cadre d'un procédé plus large de fabrication
de cosmétiques solides ou de blocs solides de poudre compactée. Ce procédé de fabrication
de cosmétiques solides comprend deux phases principales : une première phase de préparation
de la poudre 2 et une seconde phase de compactage de la poudre 2.
[0088] La phase de compactage de la poudre 2 au moyen du dispositif de compactage 1, c'est-à-dire
le remplissage des chambres de compactage 11 par la poudre et le compactage de poudre
en lui-même, dure par exemple entre 10 secondes et 1 minute.
[0089] La première phase peut comprendre le broyage d'ingrédients solides et/ou le mélange
d'ingrédients déjà sous forme pulvérulente. La composition de la poudre 2 est décrite
en détail ultérieurement. On peut toutefois noter à ce stade que le dispositif de
compactage 1 et le procédé de compactage permettent de compacter efficacement des
poudres dont la proportion de liquide n'est pas négligeable, par exemple car elle
est supérieure à 2 % en poids, qui sont difficiles à compacter avec les dispositifs
selon l'art antérieur.
[0090] La seconde phase de compactage de la poudre 2 correspond à la mise en oeuvre du procédé
de compactage présenté en figure 4.
[0091] Ainsi, le procédé de compactage débute par l'étape E1 de remplissage des cylindres
de compactage 11 par la poudre 2. Le remplissage peut être effectué de façon automatisée,
par exemple à l'aide d'un injecteur monté sur un bras robotisé et relié à un réservoir
rempli par la poudre 2, ou de façon manuelle par un opérateur.
[0092] Lors du remplissage, les pistons 40 sont positionnés à une position de départ PD
à l'intérieur et en bas des cylindres de compactage 11, c'est-à-dire à proximité des
ouvertures de travail 13. La position de départ PD est ici prédéterminée en fonction
de la quantité de poudre 2 souhaitée pour former les cosmétiques solides. Elle est
par exemple déterminée en considérant la masse finale que doit faire un cosmétique
solide et la densité de la poudre 2. La masse de poudre 2 déposée dans chaque cylindre
de compactage 11 est par exemple comprise entre 2 g et 40 g.
[0093] De préférence, un volume de poudre 2 supérieur au volume de la totalité des cylindres
de compactage 11 est utilisé pour s'assurer que chaque cylindre de compactage 11 est
complètement rempli. Le surplus de poudre 2 est ensuite récupéré pour être réutilisé.
Avantageusement, le surplus de poudre 2 peut être récupéré par le déplacement de l'obturateur
20 de la position de dégagement à la position de fermeture (cf. étape suivante).
[0094] Le procédé se poursuit ensuite par l'étape E2 de fermeture des ouvertures de remplissage
12. Pour cela, l'actionneur dédié translate l'obturateur 20 de la position de dégagement
à la position de fermeture. A la fin de l'étape E2, dans chaque cylindre de compactage
11, la poudre 2 est interposée entre le piston 40 correspondant et l'obturateur 20.
[0095] Ensuite, le procédé continue à l'étape E3 de compactage de la poudre 2 comprise dans
chaque cylindre de compactage 11. Au cours de l'étape E3, l'unité de commande 35 détermine
notamment la vitesse de déplacement des pistons 40.
[0096] De façon remarquable, le compactage, c'est-à-dire le déplacement des pistons 40 de
la position de départ PD à une position finale PF, comprend deux phases P1, P2 successives
telles que représentées sur les figures 5 et 6. Le compactage comprend aussi le démarrage
et l'arrêt des pistons 40 qui ont lieu respectivement avant et après les deux phases
P1, P2. La position finale PF correspond à la position des pistons 40 à la fin du
compactage de la poudre 2, dans le sens où, à la position finale PF, les cosmétiques
solides sont formés. Elle correspond ainsi à un taux de compression finale de la poudre
2. La figure 6 illustre ici la course des pistons 40 le long de la direction principale
D1.
[0097] Le compactage commence par une phase initiale P1 qui se caractérise par l'expulsion
de l'air présent dans la poudre et dans les cylindres de compactage 11. Comme le montre
la figure 6, lors de la phase initiale P1, les pistons 40 avancent rapidement. Les
pistons 40 sont alors déplacés par les actionneurs 31 selon une première vitesse de
consigne appelée vitesse d'expulsion V1 qui est déterminée par l'unité de commande
35. Elle est sélectionnée pour expulser rapidement la majorité de l'air contenu dans
la poudre 2. Après un état transitoire très court dû à leur démarrage, les pistons
40 avancent globalement à la vitesse d'expulsion V1 au cours de la phase initiale.
Au cours de la phase initiale, la vitesse d'expulsion peut être constante, telle que
représentée sur la figure 5, ou varier, par exemple linéairement, dans un intervalle
donné.
[0098] L'unité de commande 35 est par exemple programmée pour imposer la vitesse d'expulsion
V1 aux pistons 40 jusqu'à ce que la course des pistons 40, mesurée grâce au moyen
de mesure d'une course des pistons 40, atteigne une première valeur seuil. De manière
équivalente, les pistons 40 peuvent être déplacés à la vitesse d'expulsion V1 jusqu'à
ce qu'un taux de compression atteigne une seconde valeur seuil, par exemple comprise
entre 50 % et 90 %. Les première et seconde valeurs seuils dépendent par exemple de
la densité de la poudre 2 ou d'une quantité de promoteur de compactage au sein de
la poudre 2.
[0099] Comme le montre la figure 5, la phase initiale P1 continue jusqu'au temps d'inversion
T correspondant au moment à partir duquel la course des pistons 40 est supérieure
à la première valeur seuil (ou le taux de compression supérieur à la seconde valeur
seuil).
[0100] Sur la figure 6, le temps d'inversion T correspond à la position intermédiaire PI
des pistons 40. Dans l'exemple de la figure 6, la seconde valeur seuil (qui est relative
au taux de compression) est approximativement de 65 %. Le taux de compression est
ici calculé comme le ratio de i) la différence entre la position instantanée et la
position de départ PD des pistons 40, sur ii) la différence entre une position d'affleurement
PA (lorsque les pistons 40 sont au niveau des ouvertures de remplissage 12) et la
position de départ PD des pistons 40.
[0101] Au temps d'inversion T, débute alors une phase subséquente P2 de compression de la
poudre qui se caractérise notamment par la déformation plastique des particules composant
la poudre 2 de manière à assurer leur agglomération par frittage. Les pistons 40 sont
alors déplacés par les actionneurs 31 selon une deuxième vitesse de consigne appelée
vitesse de compression V2 qui est déterminée par l'unité de commande 35. De façon
remarquable, au cours de la phase subséquente P2, la vitesse de compression V2 est
strictement inférieure à la vitesse d'expulsion V1. Lorsque la vitesse d'expulsion
V1 est comprise dans un intervalle donné, la vitesse de compression V2 est inférieure
à la borne inférieure de cet intervalle donné.
[0102] Lorsque l'actionneur 31 est un vérin à vis entrainé par un moteur électrique la vitesse
de rotation du moteur d'entrainement déterminant la vitesse d'expulsion V1 et la vitesse
de compression V2 est par exemple comprise entre 500 et 4000 tours/minutes soit des
vitesses comprises entre 1 mm/s et 400 mm/s (millimètres/secondes). De préférence,
la vitesse d'expulsion V1 et la vitesse de compression V2 sont comprises entre 100
mm/s et 250 mm/s. La vitesse de compression V2 est par exemple deux fois plus faible
que la vitesse d'expulsion V1.
[0103] Cette avance plus lente des pistons 40 permet d'obtenir un compactage homogène de
la poudre 2. La demanderesse a en effet démontré qu'une vitesse de compression V2
trop élevée induit un gradient de compactage dans le cosmétique solide, ce dernier
étant de plus en plus compact vers l'extrémité située contre l'obturateur 20. Cette
avance plus lente vise à se rapprocher d'un processus quasi-statique et à atteindre
une compression élevée, par exemple supérieure à 80%.
[0104] A titre d'exemple, lorsque les actionneurs 31 comprennent des vérins à vis entrainés
par un moteur électrique, le temps d'inversion T peut aussi correspondre au moment
à partir duquel, un couple exercé par le moteur électrique devient supérieur à une
troisième valeur seuil. En effet, pendant la période d'expulsion de l'air, la poudre
2 oppose peu de résistance au mouvement des pistons. Une fois que la phase subséquente
P2 commence, la poudre 2 oppose une grande résistance, il est alors préférable que
le couple fourni soit supérieur à celui de la phase initiale P1. La troisième valeur
seuil peut être exprimée de façon absolue ou en pourcentage d'un couple nominal des
actionneurs 31.
[0105] Lors d'un compactage, la phase initiale P1 correspond par exemple à 50 % à 80 % de
la course totale des pistons 40, entre la position de départ et la position finale
PF. La phase initiale P1 dure, par exemple, entre 500 millisecondes et 5000 millisecondes.
La phase subséquente P2 correspond par exemple à 20 % à 50 % de la course totale des
pistons 40. De même, la phase subséquente P2 dure, par exemple, entre 500 millisecondes
et 5000 millisecondes. Comme le montre la figure 6, la phase subséquente P2 est par
exemple de deux à trois fois plus courte que la phase initiale P1.
[0106] La phase initiale P1 et la phase subséquente P2 apparaissent sur la figure 6 qui
représente la position des pistons 40 le long de la direction principale D1 au cours
d'un cycle complet de compactage, dans le sens où les pistons 40 partent de et reviennent
à la position de départ PD.
[0107] Comme le montre la figure 6, la majorité de la course totale des pistons 40 (entre
la position de départ PD et la position finale PF) à lieu lors de la phase initiale
P1 entre la position de départ PD et la position intermédiaire PI. Il apparait bien
sur la figure 6 que la partie restante de la course totale des pistons 40 (partie
qui est minoritaire) est effectuée, lors de la phase subséquente P2, à une vitesse
inférieure à celle de la phase initiale P1. La pente de la courbe est en effet plus
faible lors de la phase subséquente P2.
[0108] Il est ici prévu que, lors de la phase subséquente P2, les actionneurs 31 délivrent
un couple supérieur à celui délivré lors de la phase initiale P1.
[0109] A la fin de l'étape E3, la poudre 2 est compactée, le cosmétique solide est donc
formé.
[0110] Avantageusement, le procédé comprend ensuite une étape E4 au cours de laquelle les
pistons 40 effectuent un court mouvement de retrait. Cela signifie ici que les actionneurs
31 déplacent les pistons 40 à l'opposé de l'obturateur 20, par exemple sur une distance
comprise entre 0,2 mm et 2 mm. Cela permet de relâcher la pression exercée par les
cosmétiques solides sur l'obturateur 20. Dans l'exemple de la figure 6, les pistons
40 effectuent un mouvement de retrait de la position finale PF à la position intermédiaire
PI. Ce retrait peut être effectué à une vitesse supérieure à la vitesse d'expulsion
V1.
[0111] Comme le montre la figure 4, le procédé comprend ensuite une étape E5 de translation
de l'obturateur 20 de la position de fermeture à la position de dégagement.
[0112] A l'étape E6, les cosmétiques solides peuvent alors être sortis des cylindres de
compactage 11. Ici, comme le montre la figure 6, l'étape E6 comprend le déplacement
des pistons 40 par les actionneurs 31 en direction des ouvertures de remplissage 12
de façon à faire ressortir du bloc-cylindres 10 au moins une partie des cosmétiques
solides. Les cosmétiques solides peuvent alors facilement être saisis, par exemple
manuellement par l'opérateur.
[0113] Les pistons 40 peuvent aussi être déplacés jusqu'aux ouvertures de remplissage 12
de sorte à affleurer avec la face de remplissage 14 du bloc-cylindres 10. Dans l'exemple
de la figure 6, les pistons 40 sont ainsi déplacés de la position intermédiaire PI
jusqu'à la position d'affleurement PA.
[0114] Pour automatiser davantage le procédé, les cosmétiques solides peuvent alors être
déplacés, ou en d'autres termes balayés, par l'obturateur 20 vers un réceptacle.
[0115] Le procédé de compactage se termine ici par une étape E7 de retour des pistons 40
à la position de départ PD. Comme le montre la figure 6, ce retour peut être effectué
à une vitesse élevée, par exemple deux à trois fois plus grande que la vitesse d'expulsion
V1.
[0116] Le procédé décrit ci-dessus est commandé par l'unité de compression 30 et en particulier
par l'unité de commande 35. L'unité de commande 35 comprend notamment en mémoire des
instructions, sous forme de lignes de code, qui, lorsqu'elles sont exécutées par le
processeur, permettent d'implémenter les étapes E2 à E7.
[0117] La composition pulvérulente, c'est-à-dire la poudre 2, fabriquée lors de la première
phase peut par exemple permettre de fabriquer des cosmétiques solides à reconstituer
en milieu aqueux par exemple pour dentifrice, shampooing, gel douche, savon liquide,
crème de visage, eau micellaire ou encore bain de bouche. « A reconstituer en milieu
aqueux » signifie ici que les cosmétiques solides sont destinés à être réhydratés
dans un volume d'eau afin de générer un cosmétique visqueux ou en solution.
[0118] Afin d'augmenter la résistance des cosmétiques solides, la composition pulvérulente
comprend un promoteur de compactage qui a pour rôle d'améliorer le compactage des
particules composant la poudre les unes contre les autres. Le promoteur de compactage
est ici compris entre 5 % et 30 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
[0119] Le promoteur de compactage peut comprendre un ou plusieurs agents compactants sous
forme solide tels que le zinc citrate, le maltrodextrine, le trisodium ou le citrate
dihydra. Les agents compactants sous forme solide représentent entre 2 % et 30 % du
poids total de la composition.
[0120] Le promoteur de compactage peut comprendre un ou plusieurs agents compactants sous
forme liquide tels que le maltinol, des arômes ou des parfums, par exemple des huiles
essentielles. On entend ici par « sous forme liquide » que ces agents compactant sont
ajoutés à la composition alors qu'ils sont en solution. Les agents compactants sous
forme liquide représentent entre 2 % et 10 % du poids total de la composition. Il
doit être remarqué que les agents promoteurs de compactage peuvent également avoir
une autre fonction dans le cadre de composition pulvérulente. Il en est de même pour
les agents effervescents, agents hydratants, agents gélifiants, régulateurs de pH
ou conservateurs qui peuvent être compris dans la composition.
[0121] Ici, les agents compactants sous forme liquide sont non-aqueux dans le sens où ils
sont dissous dans un solvant organique tel qu'une huile, ils ne sont donc pas en phase
aqueuse. De tels agents compactants non-aqueux permettent d'améliorer la conservation
des cosmétiques solides.
[0122] Une grande majorité des particules comprises dans la composition, par exemple au
moins 95 % d'entre elles, présentent une granulométrie inférieure à 1 mm.
[0123] A titre d'exemple, une composition pulvérulente selon l'invention permettant d'obtenir
un cosmétique solide pour dentifrice comprend par exemple, en pourcentage de son poids
total :
- 11,5 % d'agent hydratant ;
- 7 % de promoteur de compactage ;
- 12,5 % d'agent effervescent ;
- 5 % de conservateur ;
- 10 % de tensioactif ;
- 8 % d'agent abrasif ;
- 10,5 % de régulateur de pH ;
- 18 % de gélifiant ;
- des arômes, agents actifs ou agents texturant en proportion variable.
[0124] Encore à titre d'exemple, une composition pulvérulente selon l'invention permettant
d'obtenir un cosmétique solide pour gel douche comprend par exemple, en pourcentage
de son poids total :
- 10,2 % de promoteur de compactage ;
- 12,5 % d'agent effervescent ;
- 12 % de conservateur ;
- 50 % de tensioactif ;
- 7,5 % de régulateur de pH ;
- 12 % de gélifiant ;
- des arômes, parfums ou colorants en proportion variable.
[0125] La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et
représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l'invention,
par exemple en ce qui concerne la forme des cylindres de compactage ou leur nombre,
ou encore le type ou le nombre d'actionneur.
1. Dispositif de compactage (1) d'une poudre (2) pour la fabrication de cosmétiques solides
comprenant :
- une chambre de compactage (11) qui est destinée à recevoir la poudre (2) et qui
comprend une ouverture de remplissage (12) ;
- une unité de compression (30) comprenant un piston (40) et un actionneur (31), le
piston (40) étant positionné à l'opposé de l'ouverture de remplissage (12) et étant
adapté à être déplacé en translation dans la chambre de compactage (11) par l'actionneur
(31) selon une direction principale (D1);
- un obturateur (20) mobile selon un plan sensiblement orthogonal à la direction principale
(D1) entre une position de fermeture dans laquelle l'obturateur (20) obture l'ouverture
de remplissage (12) et une position de dégagement dans laquelle l'obturateur (20)
est situé à distance de l'ouverture de remplissage (12).
2. Dispositif de compactage (1) selon la revendication 1, dans lequel la direction principale
(D1) est sensiblement verticale, l'ouverture de remplissage (12) étant située au-dessus
du piston (40).
3. Dispositif de compactage (1) selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel l'unité
de compression (30) comprend :
- un moyen de mesure d'une force exercée par l'actionneur (31) sur le piston (40)
;
- une unité de commande (35) programmée pour déterminer, sur la base de la force,
une vitesse de déplacement du piston (40).
4. Dispositif de compactage (1) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'unité
de compression (30) comprend :
- un moyen de mesure d'une course du piston (40) ;
- une unité de commande (35) programmée pour déterminer, sur la base de la course,
au moins l'un parmi une vitesse de déplacement du piston (40) et une force exercée
par l'actionneur (31) sur le piston (40).
5. Dispositif de compactage (1) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une
structure support (3) sur laquelle sont fixés l'obturateur (20) et l'actionneur (31),
la chambre de compactage (11) et le piston (40) étant maintenus de façon amovible
par rapport à la structure support (3).
6. Dispositif de compactage (1) selon l'une des revendications 1 à 5 comprenant :
- une pluralité de chambres de compactage (11), chacune destinée à recevoir une partie
de la poudre (2) et comprenant chacune une ouverture de remplissage (12) ;
- un obturateur (20) mobile entre une position de fermeture dans laquelle l'obturateur
(20) obture toutes les ouvertures de remplissage (12) et une position de dégagement
dans laquelle l'obturateur (20) est situé à distance de toutes les ouvertures de remplissage
(12) ;
- une unité de compression (30) comprenant une pluralité de pistons (40) et au moins
un actionneur (31), chaque piston (40) étant positionné à l'opposé d'une des ouvertures
de remplissage (12) et étant adapté à être déplacé par l'actionneur (31) dans la chambre
de compactage (11) correspondant.
7. Dispositif de compactage (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel unité
de compression (30) est adaptée à exercer sur la poudre (2) reçue par chaque chambre
de compactage (11) au moins l'une des contraintes mécaniques suivantes :
- une charge comprise entre 50 kg et 400 kg ;
- un taux de compression compris entre 50 % et 95 % ;
- une pression comprise entre 1 bar et 20 bar.
8. Procédé de compactage d'une poudre (2) pour la fabrication de cosmétiques solides
comprenant :
- le remplissage d'une chambre de compactage (11) par la poudre (2), le remplissage
étant effectué par une ouverture de remplissage (12) de la chambre de compactage (11)
;
- le déplacement d'un obturateur (20) d'une position de dégagement, dans laquelle
l'obturateur (20) est situé à distance de l'ouverture de remplissage (12), à une position
de fermeture, dans laquelle l'obturateur (20) obture l'ouverture de remplissage (12)
;
- le compactage de la poudre (2) par déplacement d'un piston (40) dans la chambre
de compactage (11), le compactage comprenant une phase initiale (P1) d'expulsion d'air
au cours de laquelle une première vitesse de consigne (V1) est imposée au piston (40)
et une phase subséquente (P2) de compression de la poudre (2) au cours de laquelle
une deuxième vitesse de consigne (V2), non nulle et inférieure à la première vitesse
de consigne (V1), est imposée au piston (40).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel lorsqu'une force exercée par un actionneur
(31) sur le piston (40) ou une course du piston (40) est inférieure à une valeur seuil,
la première vitesse de consigne (V1) est imposée au piston (40) et lorsque la force
exercée par l'actionneur (31) sur le piston (40) ou une course du piston (40) est
supérieure à la valeur seuil, la deuxième vitesse de consigne (V2) est imposée au
piston (40).
10. Procédé selon l'une des revendications 8 à 9, comprenant, après le compactage, le
déplacement du piston (40) à l'opposé de l'ouverture de remplissage (12).
11. Procédé selon la revendication 10, comprenant, après un déplacement de l'obturateur
(20) de la position de fermeture à la position de dégagement, un déplacement du piston
(40) en direction de l'ouverture de remplissage (12).
12. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel la poudre est une composition
pulvérulente à compacter pour la fabrication de cosmétiques solides à dissoudre en
milieu aqueux comprenant un promoteur de compactage qui comprend un agent compactant
sous forme solide ou un agent compactant sous forme liquide, le promoteur de compactage
étant compris entre 5 % et 30 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
13. Procédé selon la revendication 12, dans laquelle l'agent compactant sous forme solide
est compris entre 2 % et 30 % en poids, par rapport au poids total de la composition
et est de préférence sélectionné dans un groupe comprenant : zinc citrate, maltrodextrine,
trisodium citrate dihydra.
14. Procédé la revendication 12 ou 13, dans laquelle l'agent compactant sous forme liquide
est compris entre 2 % et 10 % en poids, par rapport au poids total de la composition
et est de préférence sélectionné dans un groupe comprenant : maltitol, un arôme, un
parfum.
15. Procédé selon l'une des revendications 12 à 14, dans laquelle l'agent compactant sous
forme liquide n'est pas en phase aqueuse.