Brevet FR2028538A1 — publié le 19701009

i 2028538 L'invention, pouvant rentrer dans le secteur delà pulvérisation et des ajutages, concerne des soupapes à aérosols (destinées à des récipients sous pression) construites de manière à permettre le remplissage sous pression des récipients 5 sur lesquels elles sont montées. Ces soupapes comprennent habituellement un joint annulaire en matière élastomère (caoutchouc naturel ou synthétique), monté à l'extrémité extérieure d'un corps de soupape, une tige de soupape pouvant coulisser à travers le joint et un 10 ressort de compression à boudin placé à l'intérieur du corps et qui sollicite la tige pour qu'elle coopère de façon étanche avec le joint. On abaisse la tige contre l'action du ressort dans l'usage normal de la soupape et aussi pour le remplissage sous pression. Dans ce dernier cas, de la matière fluide sous 15 pression est amenée à la surface extérieure du joint, de sorte que le bord périphérique intérieur de celui-ci dévie vers le bas de manière à créer un passage d'écoulement annulaire entre le joint et la tige. La matière sous pression s'écoule alors à- travers le corps jusqu'à un passage principal d'écoulement 20 situé à l'extrémité intérieure du corps et menant à l'intérieur du récipient. Il existe deux facteurs principaux qui influent sur la vitesse à laquelle on peut effectuer le remplissage. L'un est l'aire disponible de la section d'écoulement dudit corps 25 et l'autre, l'aire du parcours d'écoulement que l'on peut créer • en faisant dévier le joint. Quant au premier de ces facteurs, le problème que doit résoudre le fabricant de soupapes de ce genre consiste à équilibrer les exigences contradictoires qui sont d'une part 30 un parcours d/écoulement à grande section et d'autre part, un faible prix de revient unitaire et la facilité de fabrication. On pourrait facilement remplir la première condition en prévoyant un corps de soupape de dimensions globales appréciables mais cela est peu avantageux, étant donné la place que prendrait 35 alors la soupape dans le récipient et le coût de chaque corps de soupape, car le facteur principal dans ce domaine est le poids de matière nécessaire pour fabriquer le corps de soupape. Bien entendu, ces soupapes à aérosols ne sont fabriquées qu'en grande série, le corps étant formé en particulier par moulage 70 01570 2 2028538 par injection de matière plastique synthétique, droîi la relation étroite entre le poids des matières et le prix de revient. Le fabricant doit aussi tenir compte de la nécessité d'assurer un soutien latéral adéquat du ressort à boudin et * 5 1'expédient le plus couramment adopté antérieurement consiste à donner au. corps de soupape une section globalement circulaire avec des ailettes radiales faisant saillie vers l'intérieur, qui supportent le ressort à boudin et définissent entre elles des passages d'écoulement de la matière sous pression. Un incon-10 vénient important de cette structure est que pour fabriquer ces corps par. moulage il faut utiliser un noyau présentant sur sa longueur des fentes étroites et-profondes (correspondant aux ailettes radiales) et il s'ensuit que les noyaux sont vulnérables aux dégâts mécaniques, que le temps de moulage est accru 15 (parce que la matière rentre difficilement dans les fentes étroites et qu'il faut aussi un-plus grand soin pour démouler les objets), et qu'une assez forte proportion des pièces est mise au rebut par suite d'imperfections telles que l'inclusion de bulles d'air dans les ailettes radiales. 20 L'invention vise à éliminer ou à réduire certaines de ces difficultés et elle propose une soupape à aérosols comprenant un corps de soupape muni d'un passage principal d'écoulement à son extrémité intérieure, un joint élastomère annulaire situé à l'extrémité extérieure du corps et dont le bord péri-25 phérique extérieur est assujetti de façon étanché au corps, une tige 'centrale de soupape passant à travers le joint de manière à pouvoir coulisser et un ressort de compression à boudin contenu dans le corps et agissant sur la tige de soupape de manière à la solliciter vers l'extérieur et' vers une posi-30 tion d'application étanche contre le joint. La tige est mobile vers l'intérieur de manière à actionner la soupape dans l'usage normal et à permettre le remplissage sous pression lorsqu'on fait dévier vers l'intérieur le bord périphérique intérieur du 'joint et la section intérieure du corps est pratiquement car-35 rée sur une portion notable entre ses extrémités intérieure et extérieure, des canaux d'écoulement étant prévus aux angles du carré de façon que la matière s'écoule à travers le corps, le long et à l'extérieur du ressort de compression à boudin. Quant au deuxième des deux principaux facteurs mentionnés 70 01570 3 2028538 plus haut, il est évidemment avantageux, si l'on veut faciliter le remplissage sous pression, de rendre le joint aussi flexible que possible pour obtenir de grandes déformations du joint et, de façon correspondante, un parcours d'écoulement de grande 5 section. Cependant, ces conditions sont en conflit avec celles de l'usage normal d'un récipient rempli dans'lequel il faut que le joint ferme le récipient pour empêcher une perte de pression pendant les intervalles prolongés entre des décharges intermittentes de petites quantités de matière. 10 Selon une autre caractéristique de l'invention, on équilibre soigneusement ces exigences contradictoires en calculant convenablement les dimensions du j oint et en choisissant la matière du joint et, selon un mode d'exécution préférentiel de l'invention, le joint présente une épaisseur de 15 0,76-1,27 mm, son diamètre soutenu est de 5,84-6,85 mm, son diamètre intérieur de 2,03-3,18 mm et il est formé d'un caoutchouc ou matière similaire ayant une dureté Sh'ore dè 55-80° IEED. Selon une autre caractéristique préférentielle, la 20 sollicitation appliquée à la soupape en position fermée est de 0,91-2,27 kg, le ressort correspondant est de 8,38-10,92 mm et le mouvement de la tige en partant de la position fermée pour le remplissage sous pression est de 1,27-3»05 mm. On décrira maintenant, à titre d'exemple seulement, 25 une forme de soupape à aérosols selon l'invention en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 montre cette forme de soupape en coupe axiale; et, - la figure 2 est une coupe suivant la ligne X-X de 30 la figure 1. La soupape représentée comprend un corps de soupape 1 monté dans la virole ou cuvette de montage usuelle 2 en tèle, recevant une tige de soupape 3 centrale, munie d'un collier qui s'applique normalement contre la surface intérieure d'un joint 35 de soupape 6 en caoutchouc naturel ou synthétique,"sous l'action d'un ressort de soupape 7. La virole 2 présente un rebord relevé central 8 entourant la tige 3 avec un jeu annulaire et la virole est déformée localement par sertissage en 9 pour former un assemblage solide entre la virole, le corps et le joint 70 01570 4 2028538 de soupape. En service, on actionne la soupape de façon connue en abaissant la tige de soupape. On effectue le remplissage sous pression également de façon connue en abaissant la tige 5 de soupape 3 de sorte que le joint n'est plus supporté à sa surface intérieure par le collier 4» et en amenant de la matière sous pression à l'espacement annulaire entre la tige 3 et le rebord 8. La matière sous pression agit sur le bord périphérique radialement intérieur du joint, le déviant vers l'intérieur 10 pour créer un parcours d'écoulement entre le joint et la tige de façon que ladite matière entre dans le corps de soupape 1 et arrive' ainsi à l'intérieur du récipient. La soupape présente une sortie inférieure 12 et la portion intermédiaire du corps a une section carrée (munie de 15 parois latérales a) et présente des cannelures c partiellement réunies par des portions amincies en saillie 14 situées à la partie inférieure de la portion intermédiaire, les cannulures étant disposées aux angles du carré et allant d'une portion supérieure circulaire E du corps à une portion inférieure cir-20 culaire D qui se termine en dessous de la tige de soupape dans des positions de fonctionnement. Cette conformation est prévue pour assurer une aire suffisante à la section d'écoulement à travers le corps et le long du ressort 7, selon le débit permis par le joint 6. 25 Le joint 6 a une épaisseur de 0,76-1,07"mm, son dia mètre soutenu (c'est-à-dire le plus petit diamètre par lequel il est soutenu par le corps) est de 5,84-6,85 mm, son diamètre intérieur de 2,03-3,18 mm et la matière du joint a une dureté Shore de 55-80° IKHD. 30 De préférence, l'effort élastique appliqué à la soupa pe en position fermée est de 0,91-2,27 kg» pour une longueur de ressort de 8,38-10,92 mm et un déplacement de tige (ou compression du ressort) de 1,27-3»05 mm. 1 On a trouvé que cette combinaison de dimensions et 35 de dureté procure un très bon taux de remplissage sans diminuer l'efficacité du joint dans les conditions normales d'usage intermittent de la soupape à aérosols avec des intervalles prolongés entre les utilisations. 70 01570 5 2028538 REVENDICATIONS 1. Soupape à aérosols comprenant un corps de soupape muni d'un passage principal d'écoulement à son extrémité intérieure, un joint élastomère annulaire situé à l'extrémité 5 extérieure du corps et dont le bord périphérique extérieur est assujetti de façon étanche au corps, une tige centrale de soupape passant à travers le joint de manière à pouvoir coulisser et un ressort de compression à boudin contenu dans le corps et agissant sur la tige de soupape de manière à la solliciter vers 10 l'extérieur et vers une position d'application étanche contre le joint, la tige étant mobile vers l'intérieur de manière à actionner la soupape dans l'usage normal et à permettre le remplissage sous pression lorsqu'on fait dévier vers l'intérieur le bord périphérique intérieur du joint, ladite soupape étant 15 caractérisée par le fait que la section intérieure du corps est pratiquement carrée sur une portion notable entre ses extrémités intérieure et extérieure, des canaux d'écoulement étant prévus aux angles du carré de façon que la matière s'écoule à travers le corps, à l'extérieur et le long du ressort de 20 compression à boudin. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la portion à section carrée est située entre une portion extérieure à section intérieure circulaire adjacente au joint et une portion intérieure à section intérieure circu- 25 laire adjacente au passage principal d'écoulement et qu'elle est voisine de ces portions, la largeur de la portion carrée entre côtés plats étant inférieure au diamètre de la portion circulaire extérieure, et supérieure au diamètre de la portion circulaire intérieure. 30 3. Soupape selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le joint a une épaisseur de 0,76-1,27 mm, que son diamètre soutenu est de 5,84-6,85 mm, son diamètre intérieur de 2,03-3,18 mm et qu'il est formé d'un caoutchouc ou matière similaire ayant une dureté Shore de 55-80° 35 IBHD. 4. Soupape selon la revendicatioh 3, caractérisée par le fait que la sollicitation appliquée à la soupape en position fermée est de 0,91-2,27 kg, que la longueur du ressort est de 8,38-10,92 mm et que le déplacement de la tige en partant de 40 la position fermée pour le remplissage sous oression est de 1 » 27-3,05 mm.