Brevet FR2295342A1 — publié le 19760716

La présente invention concerne le secteur technique des rd- cipients à deux compartiments, constitués d'une manière connue, par un sac intérieur flexible et un récipient extérieur rigide, l'espace vide délimité par les deux compartiments étant rempli d'un gaz sous pression. Ces récipients sont destinés à la distribution d'une variété de compositions fluides et/ou payeuses, en général, non compatibles avec le gaz sous pression. Ces récipients sont largement distribués dans le commerce mais on envisage détendre son utilisation pour les bombes d'aérosols en vue d'éviter le contact direct du gaz sous pression avec le produit à conditionner et à distribuer, de manière à éviter toute contamination. Une large diffusion de ces récipients compartimentés est toutefois handicapée par une série de problèmes de nature technique dont l'invention envisage précisément l'élimination. En effet selon la réalisation connue un sac ou poche flexible en matière plastique appropriée est introduit dans le récipient rigide, (bombe) de manière à prendre appui sur son bord roulé. La coupelle en métal portant la valve de débit, qui est en contact avec le produit à distribuer, est ensuite sertie sur le bord roulé, tandis que dans le meme temps le bord du sac flexible est fixé sur le dit bord roulé. L'espace vide formé entre le sac flexible et le récipient extérieur rigide est ensuite rempli de gaz sous pression par injection au travers d'un trou percé dans le fond du récipient rigide, le trou étant obturé par un bouchon en caoutchouc ou encore par l'intermédiaire d'une petite valve additionnelle. La valve de débit permet ensuite le montage d'un diffuseur pour son fonctionnement. Ce procédé connu présente des inconvénients notoires, il nécessite en effet - un usinasse mécanique du col recevant le sac flexible avec des tolérances précises pour la nécessité d'obtention d'une étanchéité parfaite. - l'emploi de machines spéciales, - l'emploi de technologies spéciales pour le sertissage de la coupelle de la valve de débit ; l'application du dit bouchon, D'autre part l'on remarque une insuffisance de rendement lors des phases de mise en pression et d'étanchéité. Selon l'invention on obvie à ces inconvénients , en utilisant directement les bombes classiques d'aérosols, sans aucune modification-des sacs flexibles. I1 est également possible d'adapter les technologies classiques des aérosols traditionnels pour assurer la mise en pression des récipients à deux compartiments pendant le sertissage de la coupelle porte-valve et en vue d'une étanchéité parfaite. L'invention obvie ainsi à la nécessité de machines spéciales et, permet l'adaptation immédiate des machines conventionnelles. En effet selon l'invention on réalise un procédé d'assemblage des récipients à deux compartiments dans lequel il est possible de conditionner et de distribuer des compositions, qui pourraient éventuellement attaquer la coupelle métallique porte-valve de débit. Le procédé pour la mise en pression des récipients à deux compartiments avec sac interne flexible en matière plastique est caractérisé par le fait qu'un corps intermédiaire fixé à la valve de débit est monté d'une manière étanche et automatique à l'orifice du sac flexible par l'intermédiaire d'un accouplement à encastrement glissant. Simultanément la coupelle de la valve de débit est accouplée par sertissage au bord roulé (boucle) du récipient rigide en fixant aussi le col du sac au dit corps intermédiaire et enfin le gaz propulseur est injecté par une tête conventionnelle de chargement dans l'espace vide formé entre les deux récipients au travers d'une valve de retenue constituant une unité individuelle et permettant l'alimentation du gaz sous pression seulement quand la communication de la valve de débit avec l'intérieur du sac est interceptée. L'invention se rattache également aux diverses composantes qui permettent la réalisation du procédé selon l'invention, ainsi qu'aux valves de débit qui sont combinées avec des soupapes d'interdiction et des soupapes de retenue (unidirectionnelles) et enfin aux têtes de mise en pression.On souligne succintement les avantages obtenus selon l'invention - Elimination de toute modification des récipients rigides, (bombes), - Elimination de tout usinage du col, et du récipient flexible, - Elimination des frais dus au bouchon en caoutchouc et à son montage, - Elimination des problèmes d'étanchéité, - Impossibilité de contact du produit à conditionner et à distribuer avec la coupelle porte-valve, - Grande rapidité de production, - Diminution des frais généraux, - Nombreuses applications de ces récipients à deux compartiments, - Sécurité complète de ces récipients à deux compartiments, - Possibilité d'effectuer des tests de laboratoire afin de réduire les frais d'installation. Pour mieux fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés Les figures 1,2,3 et 4 montrent schématiquement l'engagement à expansion radiale à encastrement glissant de l'orifice du sac flexible avec un corps intermédiaire portant la valve de débit ainsi qu'une soupape de retenue ; dans ces représentations, la moitié gauche de l'axe de symétrie montre la position de départ et la moitié droite montre la position finale. La figure 5 est une vue de détail semblable à la figure 3 ou un récipient rigide avec orifice de 20 millimètres est prévu dans cette figure la soupape de retenue est montrée en section. La figure 6 est une autre représentation en détail d'un récipient à deux compartiments, dont le récipient rigide présente un orifice de 20 millimètres. La soupape de retenue est montrée en coupe et une valve doseuse est prévue. Les figures 7,8,9 et 10 montrent comme la figure 6 la valve de débit combinée avec une soupape d'interdiction coopèrant avec la dite valve de débit selon un programme alternatif d'interdiction-passage, lorsque la tige de la valve de débit est pressée à fond ; dans ces figures diverses les soupapes de retenue sont illustrées. La figure 11 représente seulement la partie supérieure d'un récipient à deux compartiments, dans le but de montrer la valve de débit combinée avec la soupape d'interdiction ; dans cette figure le diffuseur est montré pressé (ouvert). La figure 12 montre la tête de sertissage et de remplissage du gaz sous pression pour un récipient à deux compartiments. La figure 13 montre une vue de détail à grande échelle semblable à la figure 12 et illustrant la valve de débit en po sition d'ouverture , tandis que la soupape d'interdiction, coopèrant avec la valve de débit et en position de fermeture. - ~~~~ montrant La rivure 14 est une vue semblable à la figure 12 / un sac flexible pourvu d'un accouplement modifié à encastrement glis sant, n / un corps intermédiaire porte-valve de débit et une soupape de retenue selon une réalisation en variante sont également illustrés ; l'axe de symétrie délimite deux réalisations constructives. La figure 15 est une vue de détail à échelle plus importante correspondant à la figure 14. La figure 16 est une vue éclatée correspondant à la réalisation de la figure 12. La figure 17 est une vue éclatée de la réalisation selon la figure 14. Les figures 18 et 19 montrent d'une manière schématique le procédé selon l'invention. En vue d'une meilleure compréhension de l'invention, la description est décomposée de la manière suivante 1 : Sacs flexibles et leur accouplement à encastrement glissant avec le corps intermédiaire portant la valve de débit; 2 : Procédé de mise en pression des récipients à deux compartiments, 3 : Valves de débit et soupapes d'interdiction coopèrant selon un programme alternatif de passage-interdiction, 4 : Soupapes de retenue, 5 : Têtes de sertissage et remplissage. 1 : Sacs flexibles et leur accouplement à encastrement glissant avec le corps intermédiaire portant la valve de débit Le récipient rigide CR est accouplé d'une manière rigide à la coupelle FN dela valve par sertissage, au moyen d'une tête de sertissage décrite ci-après (figures 12 à 19). La valve VE de débit est incorporée dans un corps intermédiaire CI et le dôme DU de la coupelle de la valve de débit est sertie soit au corps CI (figures 6-9-10) ou soit au corps conventionnel EC (figures 12-13-16-17) de la valve VE. Le corps intermédiaire CI s'accouple par emmanchement d'une manière étanche, et permanente au sac flexible CF dans ce but un accouplement à encastrement glissant est prévu, qui exploite la dé formation élastique radiale du bord BB de l'orifice BO du sac CF, pour coopérer avec la surface à profil complémentaire du corps CI. Selon les réalisations des figures 1-2-4- -5 et 6 le sac flexible CF est formé- avec une saillie ou embouchure radiale creuse FG à profil à tronc de cône qui forme unldpaulement d'appui sur le bord roulé du récipient rigide. De l'autre côté le corps intermédiaire CI forme une partie conique'effilée SE qui peut se prolonger avec une rainure circulaire PS coopèrant selon une forme complémentaire avec le profil de l'orifice BO du sac flexible CF. L'invention exploite ainsi la déformation élastique radiale de l'orifice BO du sac flexible. Dans la réalisation de la figure 4, l'orifice BO est ioulé par soufflage et forme un profil BB de forme pratiquement complémentaire à celle d'un espace vide cylindrique CQ comportant une portion'à contre-dépouille NP faisant saillie dans cet espace vide gg défini par le manteau extérieur, afin que l'élasticité radiale de ltorifice du sac flexible coopère avec l'élasticité radiale du manteau extérieur MA en vue d'assurer un accouplement à encastrement glissant à double étanchéité., On fait remarquer que la pression du gaz présent dans l'espace vide défini entre le sac et le récipient rigide coopère avec le joint à encastrement glissant pour assurer l'étanchéité. Dans la réalisation selon la partie inférieure de la figure 17 la disposition est essentiellement la même que celle illustrée figure 4, mais le sac flexible n'est pas formé avec un é- paulement en saillie et au contraire il s'appuie et se centre sur le fond du récipient rigide CR. Dans cette réalisation le sac flexible est établi avec une rigidité axiale suffisante en formant par soufflage des génératrices CT ou nervures inclinées relativement raides sur le sac même. Naturellement tin espace vide IN est laissé périphériquement pour que d'une manière connue la composition contenue dans le dit sac puisse être pressée en vue de sa distribution. 2 : Procédé de mise en pression des récipients à deux comparti- ments. Deux moyens de remplissage de l'espace vide IN, avec le gaz sous pression peuvent être réalisés selon les figures 18 et 19 par l'intermédiaire des têtes de sertissage TT-TA et de remplissage décrites ci-apres . Dans ces mêmes figures 18 et 19 les parties en noir signifient interdiction / / les de- d'injection mi-parties gauche montrent l'étage / du gaz sous pression, et les parties droites montrent la position de repos. Avec UN on a indiqué une soupape de retenue ou unidirectionnelle à savoir une soupape qui permet le passage du gaz sous pression seulement vers l'espace vide IN et non pas selon la direction contraire. La tête de mise en pression TA (f-igure 18) est combinée d'une manière connue avec une soupape d'entrée W sollicitée par un fort ressort MO (figure 16), dont la force est supérieure à celle du ressort MM de la valve de débit VE,(comme illustré figures 8, 9, 10 et 11). Cette valve VE coopère (figure 18) avec une soupape LL d'interdiction, de manière que lorsque la valve VE de débit se trouve dans la position "ouverte" la soupape est dans sa position "fermée" pour interdire le passage au travers du trou 00 qui débouche dans l'intérieur du sac flexible, et vice-versa, selon une alternance automatique.Quand la tête TA de remplissage est poussée vers le bas et lorsque le sertissage de la coupelle FN de la soupape a eu lieu, il se produit une inversion de fonctionnement des soupapes VE et LL à savoir : la valve VE passe en position d'ouverture et la soupape LL passe en position de fermeture afin que conséquemment à l'ouverture de la soupape de retenue UN, le- gaz sous pression passe dans 1' espace vide IN. Aussitôt que la tête TA de mise en pression est déplacée vers le haut, la soupape W d'entrée est fermée automatiquement d'une manière connue, la valve VE se ferme au tomatiquement tandis que la soupape LL s'ouvre automatiquement, selon l'alternance déjà précisée. Le gaz sous pression qui se trouve dans le corps de la valve de débit VE sera déchargé automatiquement à l'extérieur et n'aura aucune possibilité de nuire à la composition fluide FL. La tête TT réalisée selon la figure 19 est un peu différente puisque la valve de retenue UN coopère avec un trou FO percé dans le dôme DU, ou un trou FX percé dans la coupelle de la val ve, (suivant les fiqures 14,16,17). Dans cette réalisation le gaz sous pression est injecté au travers des dits trous FO (ou FX)et le dôme est recouvert par la tête présentant une partie (figure 14) YX en forme de cloche/. De ce fait, il n'y a aucun problème de nuisance du produit conditionné puisque la valve VE de débit n' est jamais ouverte pendant l'admission du gaz sous pression. 3 : Valves de débit et soupapes d'interdiction coopèrant selon un proqramme alternatif de passage-interdiction La valve VE de débit comprend d'une manière connue un corps EC en forme de verre, dans lequel est monté un ressort MM de rappel, le dit corps de valve en forme de verre est serti au dôme DU après qu'un joint annulaire GZ ait été inséré (voir figures 7, 8). La tige ST, rappelée par le ressort MM présente un trou axial FP ainsi qu'un trou transversal FT formant l'orifice de la tige de commande de valve. Lors d'une force axiale agissant sur la tige à l'encontre de la tension du ressort MM, une communication est établie à la façon connue dans le récipient sous pression. Selon une caractéristique de l'invention la valve de débit VE coopère selon un mouvement alternatif avec une soupape LL d' interdiction comprenant (selon la figure 7) un prolongement conique PP de la tige ST pour coopérer avec un joint QG d'étanchéité monté dans le fond du corps EC profilé en forme de verre ; la disposition est telle que, aussitôt que la tige ST est pressée à fond, la valve VE de débit est ouverte et la soupape LL est fermée, afin d'intercepter la communication du conduit 00 avec I' intérieur du sac. Dans la réalisation illustrée figure 8 la soupape LL est constituée par une bride NG coopèrant avec une saillie intérieure circulaire RI du corps profilé EC en forme de verre. La réalisation selon la figure 9 est différente de celle de la figure 7 par le fait que le prolongement axial de la tige ST coopère avec un bouchon OC en matière souple fixé à la dite tige. Dans la réalisation selon la figure 10 la bride NG de la tige coopère avec une partie effilée RA du corps EC qui peut être élastiquement déformée en assurant aussi une étanchéité suffisante å tension élastique. 4 : Soupapes de retenue Dans la réalisation selon la figure 7, la soupape UN de retenue comprend une jupe MD élastiquement déformable formée par le corps intermédiaire CI. Dans la réalisation selon la figure Il la jupe illustrée par la partie de gauche fait partie du corps intermédiaire CI tandis que dans la partie de droite la jupe constituée par un joint séDaré dont son bord inférieur est serré entre le corps EC et le corps CI. Dans la réalisation selon les figures 8 et 9, lemême joint GZ de la valve de débit opère comme une soupape de retenue, puis qutil peut être axialement déformé sous la forte pression du gaz pendant l'inutilisation, afin de permettre son passage dans espace vide IN au travers d'une série de rainures CC moulées radialement dans le corps intermédiaire CI. Les deux réalisations selon les figures 8 et 9, sont différentes l'une de l'autre par le fait que le corps EC conformé en forme de verre fait partie du corps intermédiaire CI. Selon la réalisation de la figure 10, le joint GZ d1étan- chéité n'est pas déformable axialement mais est monté librement flottant quand la tige est pressée à fond, puisque la partie effilée RA du corps EC conformé en forme de verre en serrant d'une manière étanche le joint GZ d'étanchéité, peut être axialement déformée pendant la phase de mise en pression. De cette façon le gaz peut passer le long des rainures CC. Dans la réalisation illustrée par lps parties gauches des figures 14,15 et 17, la soupapeLd'interdiction est formée par le même joint GZ de la valve VE de débit pour obturer le trou FO percé dans le dôme DU de manière à injecter le gaz sous pression. Dans la réalisation illustrée par le côté droit des figures 14,15,17 le trou FX est percé dans la jupe de la coupelle, tandis qu'un joint supplémentaire GU est prévu pour être fixé entre le corps intermédiaire CI et le corps EC de la valve de débit de manière à réaliser {a soupape UN. Dans la réalisation illustrée selon les figures 5 et 6 une aarniture GG de forme annulaire est prévue, avec une partie sertie entre la coupelle FN et le bord du récipient rigide. 5 : Têtes de sertissage et de remplissage La tête de remplissage et de sertissage TA autorisant 1' injection du gaz dans l1epace vide IN est représentée suivant les figures 17, 14, 15. Le piston PI d'injection présente un prolongement axial PL formant la soupape W d'entrée avec le joint GW. Ce piston peut recevoir un mouvement vertical alternatif dans une partie cylindrique creuse CL à commande verticale en haut et en bas. Entre la tête TA de remplissage et la tête TG de sertissage, montée glissante le long de la têten > n fort ressort MR est monté comprimé. Le rôle du ressort MR est de fournir le moyen intermédiaire de poussée agissant sur la tête d'agrafage GT. Le piston PI présente une douille intérieure cylindrique creuse HB en communication avec le trou axial HA du piston au mpyen de rainures radiales et longitudinales HC usinées dans la douille HB. Une garniture QO est prévue à I'extrémité intérieure du piston pour l'étanchéité. Pendant le remplissage, la valve VE est isolée de l'exté- rieur d'une façon étanche par l'intermédiaire des joints QO - QM et de sa coupelle fixée par sertissage. Lorsque la soupape UN de retenue est ouverte , le gaz sous pression peut alors être injecté. L'anneau QO et la douille XB délimitent une chambre étanche Iflors de 1'injection du gaz. Latartie droite de chaque figure 14 et 15 est différente de la partie gauche par le fait qu'un joint annulaire QM est prévu pour coopérer avec la paroi latérale de la coupelle portant la valve de débit. Dans ce cas l'injection du gaz a lieu au travers du trou FX de la coupelle. La tête de remplissage et de mise en pression TA illustrée aux figures 12,13 et 16 est différente de la tête TT déjà décrite par le fait que la soupape de débit est actionnée en poussée et ouverte pendant la course en bas de la tête de remplissage. Un piston flottant PF est commandé par la poussée élastique d'un ressort à boudin MJ comprimé par le piston PI. L'injection du gaz sous pression a lieu au travers de la valve VE de débit en position d'ouverture et de la soupape de retenue UN. Comme illustré à la figure 12 la partie cylindrique creuse CL dans laquelle le piston PI coulisse alternativement, présente un trou transversal FF qui est ouvert quand la tête d'agrafage est déplacée vers le haut et avant que la tige de la valve de débit soit désengagée, c'est-à-dire avant que la soupape de débit retourne dans sa position fermée. De ce fait la dispersion à 1' extérieur du gaz sous pression résiduel est rendue possible et sans aucun contact avec le produit conditionné. Le fonctionnement de la tête illustrée selon les figures 12,13 et 16 est le suivant Pendant la phase bien connue du sertissage de la coupelle de la valve de débit, le piston flottant PI est pressé contre le dôme DU de la coupelle de la valve de débit et dans le meme temps la soupape d'interdiction LL est commandée dans sa position de fermeture . De ce fait la valve de débit est ouverte et la soupape d'interdiction est comme indiqué, dans la position de fermeture. Si la tête TT de mise en pression est déplacée à fond vers le bas, le piston PI effectue un mouvement relatif en regard du joint GW pour ltouverture de la soupape d'entrée W et 1 injection du gaz sous-pression peut s'effectuer . A la fin de 1' injection, la soupape de retenueest akrsfefinE6t le gaz résiduel ne peut donc pas pénétrer dans l'intérieur du sac flexible CF. Effectivement le ressort MJ de plus grande force que le ressort MM de la soupape de débit VE permet seulement en dernier lieu la position d'ouverture de la valve VE, en vue du débit. La dispersion du gaz résiduel sous pression a lieu au travers du trou FT dès que le piston PI découvre le trou FF percé dans le cylindre creux CL. L'invention ne se limite aucunement à celui de,ses modes d'application non plus qu'à ceux desmodes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Procédé de mise en pression de récipients à deux compartiments, incorporant un sac ou poche flexible intérieur, caractérisé par le fait qu'un corps intermédiaire fixé à la valve de débit est rendu solidaire et étanche de l'orifice du sac flexible par l'intermédiaire d'un accouplement à encastrement glissant, tandis que la coupelle de la valve de débit est accouplée par sertissage à la bordure arrondie du récipient rigide et le col du sac est fixé aux corps intermédiaires ; le gaz soustression étant injecté par une tête de chargement dans l'espace vide formé entre les deux récipients à travers une soupape de retenue, unidirectionnelle, permettant l'alimentation du gaz soustpression seulement quand la communication de la valve de débit avec l'intérieur du sac est interceptée. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'embouchure du sac flexible appuyé sur l'orifice est poussée dans l'intérieur du bord roulé du récipient rigide dans ce dernier. 3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le sac flexible est supporté centré sur le fond du récipient rigide, et il est accouplé au corps intermédiaire, attaché à la va} ve de débit, lors de la course vers le bas de la tête de sertissage et de remplissage de manière à exploiter la rigidité axiale convenablement augmentée du sac flexible. 4- Récipients à deux compartiments assemblés selon les revendications 1-2 et 3 prises ensemble, caractérisés par le fait que la valve de débit est incorporée dans un corps intermédiaire s' accouplant avec le sac flexible, et coopèrant avec une soupape d'interdiction, la dite valve de débit et la dite soupape coopèrant alternativement en fermeture et ouverture et par une soupape de retenue pour le passage du gaz sous pression lorsque la soupape de débit est dans la position ouverte et la soupape d' interdiction dans sa position-fermée. 5- Récipients à deux compartiments selon les revendications 1-2 et 3 prises ensemble, caractérisés par le fait que la valve de débit est incorporée à un corps intermédiaire s'accouplant avec ltorifice du sac flexible, tandis qu'une soupape de retenue permet le remplissage-du gaz sous pression au travers d'un trou percé dans la coupelle de la valve de débit ou dans le dôme de la dite coupelle, la valve de débit restant dans sa position fermée. 6- Soupape de retenue selon les revendications 1-2 et 3 prises ensemble, caractérisée par le fait quelle comporte une jupe cylindrique en matière élastique faisant partie du corps intermédiaire ou bien fixe en dehors de ce dernier, la dite jupe étant déformable radialement sous la pression du gazpour permettre le passage du gaz au travers des rainures formées dans le dit corps intermédiaire et dans l'espace vide existant entre le récipient rigide et le sac intérieur. 7- Soupape de retenue selon les revendications 1-2 et 3 prises ensemble, caractérisée par le fait que le moyen de fermeture i la soupape de retenue est réalisé par le même joint de la valve de débit. 8- Corps intermédiaire attaché à la valve de débit et coopèrant avec les soupapes de retenue selon les revendications 1-2-3-4-56 et 7 prises ensemble. caractérisé nar le fait outil comnrend Contre-déouTlle - -- une saillie radiale profilée koopèrant avec une partie du profil complémentaire de l'orifice du sac flexible afin de former un joint à encastrement glissant. 9- Corps intermédiaire solidaire de la valve de débit et coopèrant avec les soupapes de retenue selon les revendications 1-23-4-5-6-7 et 8 prises ensemble, caractérisé par le fait qu'une contre-dépouille partie de la chemise cylindrique comporte une saillie radiale/ coopèrant avec un profil complémentaire de l'orifice du sac flexible pour assurer l'accouplement réciproque à encastrement glissant à double étanchéité. 10- Tête de sertissage et d'alimentation du gaz sous pression selon les revendications 1-2 et 3 prises ensemble, caractérisée par le fait qu'elle est associée au dispositif de sertissage et comporte un piston creux en forme de cloche disposé à l'en- contre de la réaction d'un ressort pour contrôler d'un côté la soupape d'entrée du gaz sous pression et formant de l'autre côté, une chambre étanche recevant le dôme de la coupelle de la valve de débit, sans interférence avec la tige de la valve de débit, de manière à permettre l'éjection du gaz sous pression dans l'espace vide prévu entre le sac et le récipient rigide. 11- Tête de sertissage et d'alimentation du gaz sous pression selon les revendications 1-2 et 3 prises ensemble, caractérisée par le fait qu'elle est associé au dispositif de sertissage et comporte un piston creux en forme de cloche disposé à l'encontre de la réaction d'un ressort pour contrôler d'un côté la soupape d'entrée du gaz sous pression, et de l'autre côté, avec un petit piston flottant, un ressort étant monté entre le dit piston et le piston profilé en forme de cloche ; le dit ressort intercalé entre les dits pistons étant d'une force supérieure à celle de la soupape de débit, le piston flottant permettant la décharge du gaz pendant le retour de la tête de sertissage et de remplissage avant que la valve de débit soit fermée.