Brevet FR2026485A1 — publié le 19700918

L'invention concerne des soupapes dites Mà aérosols" pour récipients sous pression. Ii'invention concerne particulièrement des soupapes de ce genre dans lesquelles un débit élevé est nécessaire. 5 L'invention concerne plus particulièrement des sou papes à aérosols de la forme en elle-même connue qui comprend un corps de soupape définissant une chambre de soupape et présentant à son extrémité inférieure une entrée de matière sous pression, un joint flexible annulaire fermant l'extrémité supé-10 rieure de la chambre, un organe d'actiozmement creux passant à travers le joint et pouvant y coulisser de façon étanche et auquel est fixé, à l'intérieur de la chambre de soupape, un obturateur en forme de cuvette dont l'intérieur est en communication permanente avec l'intérieur de l'organe d'actionnement 15 par des ouvertures radiales prévues dans la paroi de l'organe d'actionnement, et un ressort qui sollicité l'obturateur vers le haut en l'appliquant de façon étanche contre le siège, l'organe d'actionnement pouvant être déplacé manuellement vers le bas contre l'action du ressort de manière à écarter l'obturateur 20 de son siège pour ouvrir la soupape. Des soupapes de cette forme générale sont fréquemment employées lorsqu'un débit élevé est exigé mais la Demanderesse a découvert que l'on peut augmenter notablement le débit d'une telle soupape en améliorant la configuration d ' écoulement à 25 travers la soupape. , Dans les soupapes connues, l'obturateur en cuvette présente des parois latérales parallèles et la matière qui entre dans la cuvette est forcée de dévier d'un angle de 180° lorsqu'elle passe par dessus le bord de la cuvette et à nouveau lors-30 qu'elle passe de l'intérieur de la cuvette aux ouvertures radiales. Selon l'invention, l'obturateur d'une soupape a aérosols de la foime décrite ci-dessus est muni, d'une surface intérieure qui guide radialement vers l'intérieur et vers la tige 35 d'actionnement la matière qui entre dans 1'obturateur. Selon une particularité préférentielle, les ouvertures de la tige d'actionnement sont situées en dessous mais à proximité du plan du bord supérieur de l'obturateur. Ces dispositions permettent d'assurer une configuration 69 43915 2 2026485 d'écoulement dans laquelle une composante radiale notable de mouvement est appliquée à la matière sous pression, du bord supérieur de l'obturateur vers les ouvertures de l'organe d'actionnement . 5 La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. 10 La figure uni que est une vue en coupe axiale d'une soupape à aérosols selon l'invention. Lâ soupape comprend un corps de soupape 1, un joint 2, un obturateur en cuvette 3 sollicité vers le joint par un ressort de compression à boudin 4» une tige d'actionnement creu-15 se 6 qui passe à travers le joint 2 et peut y coulisser de façon étanche, une buse de décharge 7 montée sur la tige et un godet de montage en tôle métallique 8 dont la périphérie extérieure présente la forme voulue pour être reliée à un récipient et être fixée à celui-ci par sertissage. Le godet de montage pré-20 sente un renflement central 8A dans lequel est logé le rebord du corps 1 et la paroi latérale de ce renflement est déformable par pression de manière à se serrer autour du rebord afin de fixer ces pièces ensemble. Le godet de montage présente aussi un rebord, dressé autour de son trou central pour guider la tige 25 6. En service, quand on assemble la soupape à aérosols à un récipient à matière sous pression, le récipient est normalement fermé grâce à l'étanchéité qui s'établit entre le joint 2 et le bord supérieur de l'obturateur 3 (moitié gauche du des-30 sin). Pour décharger une certaine quantité de matière, on pousse la tige 6 vers l'intérieur de manière à écarter l'obturateur de son siège, de sorte que de la matière s'écoule par dessus le bord supérieur de l'obturateur vers l'intérieur de celui-ci, puis par les ouvertures radiales 9 de la tige 6 à l'intérieur 35 de celle-ci et parvient ainsi, à la buse de décharge (moitié droite du dessin). ' Selon une particularité" importante de l'invention, au lieu dé présenter une paroi latérale parallèle comme dans les soupapes usuelles, l'obturateur 5 présente une portion supé 69 43915 3 2026485 rieure tronconique dont la paroi intérieure est ainsi propre à imprimer à la matière qui s'écoule dans l'obturateur une composante radiale d'écoulement dirigée vers l'intérieur. En outre, les ouvertures radiales 9 de la tige 6 sont disposées juste 5 en dessous du plan du bord supérieur de l'obturateur mais à proximité de ce plan, ce qui facilite l'écoulement de matière de l'intérieur de la cuvette à l'intérieur de la tige 6. Dans les soupapes classiques, l'entrée menant à l'intérieur de la tige se trouve près du fond de l'obturateur en cuvette de sorte que 10 la matière qui s'écoule doit dévier de 180° pour passer par dessus le bord de l'obturateur et atteindre le fond de celui-ci, puis de 180° en sens inverse pour arriver dans la tige 6. Par contre, dans la disposition selon l'invention, la matière dévie à deux reprises, de moins de 180° chaque fois, comme l'in-15 dique la flèche d'écoulement sur le dessin et il semble que ce facteur contribue notablement au débit élevé de la soupape selon l'invention. le fait que la surface extérieure de l'obturateur soit aussi tronconique et que la surface intérieure adjacente 20 du corps 1 soit à côtés parallèles a pour effet de foimer entre elles un passage d'écoulement convergent et on pense que cela donne une configuration d'écoulement pratiquement non turbulente qui contribue aussi à obtenir des débits élevés. Une autre particularité que l'on croit importante à 25 cet égard est le fait que la somme des laigeurs des ouvertures * $ n'est pas inférieure à 50^ de la circonférence de la tige. Ces ouvertures sont formées par des fentes qui partent du bord inférieur de la tige en laissant dans celle-ci trois branches dirigées axi a.l ement 11, ou davantage, qui sont logées dans une 30 rainure annulaire dirigée axialement de la base de l'obturateur 3. Les deux pièces sont de préférence faites en matière plastique dont la nature élastique permet de fixer fermement les pièces entre elles en poussant simplement les branches dans la rainure. 35 L'extrémité inférieure du ressort de soupape 4 est tenue en place par des ailettes radiales 12 prévues dans la partie inférieure du corps. Dans le mode d'exécution représenté, ces ailettes sont soigneusement conformées et proportionnées de manière à restreindre le moins possible 1'écoulement de la 69 43915 4 2026485 matière dans cette région du corps. Si le diamètre intérieur du corps immédiatement en dessous de ces ailettes est "b", si la diagonale marquée sur le dessin est "a" et si l'épaisseur des ailettes est "c", il est préférable d'avoir les relations 5 suivantes : | = 0,4 à 1,0 g =0,04 à 0,44 gL 10 Le nombre d'ailettes est de préférence de 3 à 8 in clus. Il a été indiqué dans la description ci-dessus qu'en service la soupape est verticale, l'organe d'actionnement étant vers le haut, mais il est entendu que c'est simplement pour la 15 commodité de la description, et que des soupapes selon l'invention peuvent être utilisées en position renversée si on le désire. 69 43915 5 2026485 REVENDICATIONS 1. Soupape à aérosols pour récipient sous pression, comprenant un corps de soupape définissant une chambre de soupape et présentant à son extrémité inférieure une entrée 5 matière sous pression, un joint flexible annulaire fermant l'extrémité supérieure de la chambre," une tige d'actionnement creuse passant à travers le joint et pouvant y coulisser de façon étanche et à laquelle est fixé, à l'intérieur de la chambre de soupape, un obturateur en forme de cuvette dont l'intérieur est 10 en communication permanente avec l'intérieur de ladite tige d'actionnement par des ouvertures de la paroi de cette-tige d'actionnement, et un ressort qui sollicite l'obturateur vers le haut en l'appliquant de façon étanche contre le siège, sou- • pape caractérisée en ce que l'obturateur présente une surface 15 intérieure inclinée vers l'intérieur et vers le bas de manière à guider radialement vers l'intérieur et vers les ouvertures la matière qui entre dans l'obturateur. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures de la tige d'actionnement sont situées 20 en dessous mais à proximité du plan du bord supérieur de l'obturateur. 3. Soupape selon l'une des revendications 1 eu 2, caractérisée en ce que le total des largeurs circonfèrent!elles des ouvertures de la tige d'actionnement n'est pas Inférieur 25 à 50jC de la circonférence de la tige. « 4. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3» caractérisée en ce que l'extrémité inférieure de la tige .d'actionnement présente une pluralité de fentes dirigées axialement qui partent du bord inférieur de la tige et qui 30 laissent entre elles des branches axiales dont les bords inférieurs sont retenus par frottement dans une rainure annulaire de la base de l'obturateur, fixant ainsi les deux pièces ensemble, les portions supérieures des fentes formant les ouvertures. 35 5. Soupape selon la revendication 5» caractérisée en ce que la tige d'actionnement et l'obturateur sont tous deux faits en matière plastique synthétique dont l'élasticité aide à assurer la coopération par frottement des branches axiales avec la rainure. 69 43915 6 2026485 6. Soupape selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface intérieure du corps de soupape et la surface extérieure de 11 obturateur présentent la forme voulue pour définir entre elles un passage 5 annulaire d'écoulement qui diminue de largeur radiale vers le haut et vers le bord supérieur de l'obturateur. 7. Soupape selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion inférieure du corps de soupape est munie d'ailettes intérieures disposées 10 axialement, formant une butée pour le ressort. 8. Soupape selon la revendication 7» caractérisée en ce que les ailettes sont rectangulaires en élévation axi aie et que si l'on appelle "a" la dimension diagonale des ailettes, nc" leur épaisseur et "b" l'alésage du corps immédiatement en 15 dessous des ailettes, le rapport ^ est de 0,4 à 1,0 et le rapport •§■ est de 0,04 à 0,44. et 9. Soupape selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte de trois à huit ailettes inclusivement.