Brevet FR2387399A1 — publié le 19781110

La présente invention a pour objet une soupape d'équilibrage de la pression dont les divers éléments, tels que la plaquette et la membrane sont assemblés par collage. La soupape est construite de manière que sa fabrication puisse être exécutée économiquement à partir de matières peu coûteuses présentées sous la forme de bandes, par assemblage des bandes et découpape des soupapes dans la combinaison de bandes ainsi obtenue. Par ailleurs, la soupape présente, dans la région de la plaquette et de la membrane une configuration telle quton puisse utiliser un moyen d'étanchéité visqueux et que la pression d'ouverture reste pratiquement invariable, même longtemps après la fabrication. Ces dernières caractéristiques peuvent également s'appliquer avantageusement à des soupapes autres que celle qui sera décrite plus bas. La demande de brevet soumise à l'inspection Publique 25 37 317 de la République Fédérale d'Allemagne décrit une soupape d'équilibrage de la pression destinée à un récipient d'emballage dont les éléments essentiels sont constitués par une plaquette siège percée d'un trou de passage, une membrane servant à couvrir le trou et un élément de bottier exactement superposé à la plaquette siège et qui présente la forme d'un disque perforé. Dans cette soupape, la plaquette siège est enduite d'un adhésif sur toute sa surface et une partie de la couche adhésive est recouverte d'une couche anti-adhésive qui s'étend sensiblement 3usqutau trou de passage et se prolonge au maximum le long d'une partie du bord dudit trou de passage.De cette façon, la membrane recouvre aussi bien la zone de la couche d'adhésif non recouverte par la couche anti-adhésive que la zone de cette couche anti-adhésive qui s'étend le long du bord du trou de passage, de sorte qu'il peut se former un canal d'équilibrage delta pression entre la plaquette siège et la membrane. Le dépit de la couche anti-adhésive implique une dépense supplémentaire en matière et une phase de travail supplémentaire. L'application d'un adhésif sur toute la surface de la plaquette siège est une opération qui peut s'effectuer d'une façon simple. La pose de la couche anti-adhésive sous la forme d'un tube fait d'une pellicule mince est une opération facile à maitriser, de meme que la pose de la membrane fournie sous la forme d'une bande de matière en pellicule. Toutefois, il reste encore à résoudre le problème consistant à abaisser le prix de revient d'une soupape de ce type en acceptant éventuellement I'inconvénient de la nécessité d'un plus grand soin à la fabrication. Il est déjà connu, du fait des demandes de brevets soumises à l'inspection Publique 23 41 905 et 23 60 126 de la République Fédérale d'Allemagne, d'interposer une matière d'étanchéité plus ou moins visqueuse entre les deux éléments d'une ou de chacune de plusieurs paires d'éléments- de la soupape en vue d'améliorer l'étanchéité du joint qui s'oppose à la pénetration de l'oxygène de l'air ambiant dans le récipient d'emballage. C'est pourquoi on a proposé d'utiliser une matière d'étanchéité visqueuse dans une soupape suivant la demande 25 37 317 précitée.Toutefois on a constaté qu'après un temps de stockage prolongé la soupape ne commence à s 'ouvrir que sous une pression nettement plus forte, ce qui peut entraîner des effets préjudiciables, du moins pour l'aspect extérieur du récipient d'emballage. Quelquefois, ce défaut peut avoir pour effet que le récipient se dilate au point de finir par perdre son étanchéité propre. Ce phénomène d'élévation de la pression d'ouverture était surprenant puisque ni la membrane, ni la matière d'étanchéité ne perdaient leurs propriétés initiales à un degré perceptible dans le laps de temps des observations. Suivant l'invention, dans une soupape d'équilibrage de la pression telle que celle décrite au début du présent mémoire, la couche d'adhésif interposée entre la plaquette siège et la membrane présente la forme d'un segment de cercle dont le plan limite longhle trou de passage de la soupape ou coupe le bord de ce trou. La configuration de la soupape suivant l'invention permet de réaliser une économie aussi bien sur la matière adhésive que sur la matière de la couche anti-adhésive. La couche de matière adhésive qui recouvre partiellement la plaquette siège de la soupape peut Autre fermée par dépôt d'une bande continue d'adhésif sur une bande de matière dans laquelle les plaquettes sièges sont ensuite découpées. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, la matière d'étanchéité visqueuse interposée entre la plaquette siège et la membrane de la soupape est composée d'huile de paraffine, d'huile de sésame ou de squalène et une substance à grain fin peut éventuellement etre ajoutée en mélange à la matière d'étanchéité. Cette substance à grain fin peut être constituée par du bioxyde de silicium, mais elle peut également être faite de carbonate de calcium. de silicate de calcium, d'un sel de sodium ou de potassium d'un acide organique inferieur, d'un sel de magnésium ou de calcium de l'acide adipique, succinique, fumarique, lactique, tartrique ou citrique, ou encore de charbon médicinal.La plaquette siège et/ou la membrane sont de préférence munies sur leurs faces en regard de saillies possédant une hauteur et une étendue prédéterminées qui peuvent vaFarl.ent présenter la forme de boutons ou être constituées par les bourrelets soulevés sur les bords de cratères formés par refoulement dans ''Lr.e ou chacune des faces en regard de la plaquette siege et de la membrane. Grâce à ces nouvelles caractéristiques, la soupape continue à s'ouvrir sensi bie:-ent à la même pression même après un long temps de stockage ou d'utili satin. En effet, ces caractéristiques garantissent le maintien d'une quantité ou épaisseur minimale déterminée de matière d'étanchéité entre le siège et la membrane de la soupape et, lorsque la soupape doit s'ouvrir, cette quantité ou épaisseur minimale de matière d'étanchéité se laisse décoller suffisamment facilement de la membrane qui se bombe sous l'effet de l'accroissement de la pression. D'un autre c8té, la présence de cette matière d'étanchéité subsistant entre la plaquette siège et la membrane de la soupape garantit la sécurité de la fermeture de la soupape-après l'équilibrage des pressions. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les faces de la plaquette siège et de la membrane de la soupape qui sont en regard de la matière d'étanchéité forment des écrans qui s'opposent à I'infiltration de la matière d'étanchéité; cet écran est avantageusement composé de chlorure de polyinylidène ou d'un métal. Grâce à cette caractéristique, la quantité minimale désirée de matière d'étanchéité qui a etc citée plus haut ne risque pas de disparaitre par absorption ni dans la plaquette siège ni dans la membrane.Si cette matière était absorbée, la quantité de matière d'étanchéité interposée entre la plaquette siège et la membrane de la soupape ne conserverait pas la valeur désirée en dépit des caractéristiques mentionnées aux paragraphes précédents Sa disparaition se traduirait vraisemblablement par une perte progressive de l'étanchéité Autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une soupape d'équilibrage de la pression suivant l'invention par une vue en perspective éclatée; - la figure 2 représente un détail de la soupape d'équilibrage de la pression de la figure 1; ; - la figure 3 représente une autre forme de réalisation de ce détail de la figure 1; - la figure 4 représente un autre détail, également prévu pour une soupape suivant la figure 1. La soupape d'équilibrage de la pression 2 suivant l'invention est essentiellement composée d'une plaquette siège 4 percée dlun trou de passage 3, d'une membrane 5 d'un élément 8 de bottier de soupape constitué lui-même par un disque 7 percé dlun trou 6, et d'un couvercle de protection 9. De son côté, la plaquette siège 4est réalisée en métal ou en matière plastique. Toutefois, il est également possible de réaliser la plaquette siège 4 en une matière composite peu conteuse qui comprend un écran d'arrêt de l'oxygène et une couche porteuse peu coûteuse. La plaquette siège 4 est munie sur sa face travaillante 4a d'une couche adhésive 10 qui ne couvre qu'une partie de cette face 4a. Le dépôt de la couche 10 sur la face 4aest d'une exécution technique plus simple que le dépôt de cette couche sur la membrane 5, mais il serait également possible de déposer cette couche sur la membrane. La membrane 5 est avantageusement constituée par une pellicule de matière plastique telle que, par exemple, une pellicule de chlorure de polyvinylidène qui possède une très bonne étanchéité à l'oxygène L'élément 8 du bottier de la soupape porte une couche d'adhésif ll dirigée vers la membrane 5 et la plaquette siège 4 et au moyen de laquelle les deux éléments 5 et 4 sont maintenus assemblés à l'élément 8. Cette couche adhésive 10 fixe une partie de la membrane 5 à la plaquette siège 4 de telle manière que la membrane 5 puisse se soulever du trou de passage 3 et qu'il se forme entre cette membrane et la plaquette siège 4 un canal de sortie qui débouche dans le trou 6 de l'élément 8 du bottier de la soupape. A cet effet, la couche d'adhésif 10 est déposée sur la plaquette siège 4 de manière à former un segment de surface circulaire dont le plan limite se trouve à proximité du trou de passage 3. Pour la fabrication, on procède avantageusement en déposant la couche d'adhésif 10 sous la forme de lignes ou bandes continues sur la bande~de matière dans laquelle les plaquettes sièges sont ensuite découpées. La couche adhésive 10 peut s'étendre jusque proximité immédiate- du trou de passage 3, ainsi qu'on l'a représenté sur les figures 1, 2 et 3, ou encore, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 4, elle peut être déposée de manière que son plan limite coupe le trou de passage 3. Le couvercle de protection 9 est réuni à l'élément 8 du bottier de la soupape par une autre couche d'adhésif 12. Le couvercle de protection 9 peut autre constitué par une pellicule perforée ou par un papier poreux. Pour améliorer l'étanchéité, on dispose une matière d'étanchéité visqueuse 13 entre la plaquette siège 4 et la partie de la membrane 5 qui n'est pas collée à cette plaquette. En dehors de l'huile de silicone et du polybutadiène qui ont déjà été proposés antérieurement pour cette application, on peut avantageusement utiliser une huile de paraffine, de huile de sésame ou du squalène. A cette matière d'etanchéité 13, on peut éventuellement ajouter en mélange de l'oxyde de silicium, du carbonate de calcium, du silicate de calcium, un sel de sodium ou de potassium d'un acide orgar.ique inférieur, un sel de magnésium ou de calcium de l'acide adipique, succinique, fùmarique, lactique, tartrique, citrique ou une autre substance 14 à grain fin, dépourvue de nocivité physilogique, insoluble dans la matière d'étanchéité, peu hygroscopique et pratiquement insoluble dans l'eau. Cette addition de substance mélangée à la matière d'étanchéité a pour fonction de maintenir une distance d'écartement minimal, qui peut être extrêmement faible, entre la plaquette siège.4 et la membrane 5-de la soupape.Le maintien de cet écartement minimal garantit à son tour le maintien d'une couche de matière d'étanchéité 13 possédant une épaisseur minimale et capable de s'ouvrir facilement dès que se fait sentir le besoin de l'établissement d'un canal d'équilibrage de la pression le long de la membrane 5. On peut Egalement obtenir l'avantage de l'ouverture spontanée de la soupape 2 en prévoyant volontairement par exemple sur la plaquette siège 4-des défauts de planéité qui garantissent la présence d'une quantité minimale de matière d'étanchéité 13 entre la plaquette siège 4 et la partie mobile de la membrane 5 et le maintien de cette quantité de matière d'étanchéité, meme lorsque la membrane 5 est pressée contre la plaquette siège 4. Les défauts de planéité peuvent etre constitués par des bosses bombées en bouton 15 formées sur la plaquette siège ou encore par les bourrelets 16 soulevés au bord de cratères 17 refoulés dans la plaquette, ainsi qu'on l'a représenté sur les. figures 2 et 3. A titre de mesure additionnelletendant à soutenir l'action des caractéristiques précitées en vue de maintenir la présence de quantité minimale de matière d'étanchéité 13, la plaquette siège 4 et la membrane 5 de la membrane sont réalisées, du moins dans la région de leurs surfaces qui sont en contact avec la matière d'étanchéité 13, en une matière qui n'absorbe pas ou pratiquement pas cette matière 13. On peut citer comme matériau approprié pour cet usage, par exemple, les métaux et le chlorure de polyvinylidène qui ont déjA été cités plus haut. Le choix de la matière d'étanchéité 13, de la substance 14 ajoutée en mélange et des matériaux constitutifs de la plaquette siège 4 et de la membrane 5 est également applicable avec avantage à des soupapes d'équilibrage de la pression possédant une forme de construction différente de celle représentée sur la figure 1, ainsi quton l'a déjà indiqué dans le préambule du présent mémoire. La soupape d'équilibrage 2 qui a été décrite plus haut peut etre collée au moyen d'une autre couche de colle 18 sur la surface extérieure 19 de la paroi d'un récipient d'emballage non représenté, qui est percée d'un trou. Pour le cas où la soupape doit être disposée contre la face intérieure de la paroi d'un récipient dlemballage non représenté, l'élément de bottier 8 de cette soupape est collé à cette paroi et le couvercle de protection est alors collé sur la plaquette siège 4, ainsi qu'on l'a décrit dans le DT-OS 25 37 317. Finalement, il convient encore d'ajouter pour compléter qu'il peut ètre avantageux de colorer la matière d'étanchéité d'une façon appropriée pour permettre de vérifier à tout instant Si la quantité de matière d'étanchéité portée par la soupape est suffisante. On peut obtenir cet effet d'une façon particulièrement simple en ajoutant à cette matière d'étanchéité du charbon médicinal qui, d'une part, colore la matière d'etan- chéité, d'autre part, apporte en même temps un effet analogue à celui d'une addition à grain fin citée plus haut. Bien entendu, diverses modifications pourront etre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Soupape dléquilibrage de la pressionpour un récipient d'emballage, comprenant une plaquette siège percée d'un trou de passage, une membrane qui couvre le trou de passage et un élément de bottier exactement superposé à la plaquette siège, qui présente la forme d'un disque perforé et est enduit de colle au moins sur sa face dirigée vers la plaquette siège et vers la membrane, cette soupape étant caractérisée en ce que la couche de colle interposée entre entre la plaquette de siège et la membrane présente la forme d'un segment de cercle dont le plan limite longe le trou de passage de la soupape ou coupe le bord de ce trou. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une matière d'étanchéité visqueuse3 notamment composée dlune huile de paraffine, d'huile de sésame ou de squalène, est interposée entre la plaquette siège et la membrane de la soupape. 3. Soupape selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une substance à grain fin est ajoutée en mélange à la matière d'étanchéité. 4. ~ Soupape selon la revendication 3 caractérisée en ce que ladite substance à grain fin est constituée par du bioxyde de silicium. 5. Soupape selon la revendication 3 caractérisée en ce que ladite substance à grain fin est constituée par du carbonate de calcium, du silicate de calcium un sel de sodium ou de potassium d'un acide organique inférieur, un sel de magnésium ou de calcium de acide adipique, succinique, fumarique, lactique, tartrique ou citrique, ou par du charbon médicinal. 6. Soupape selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la plaquette siege et/ou la membrane portent sur leurs faces en regard des saillies d'une hauteur et d'une étendue prédéterminées. 7. Soupape selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdites saillies présentent la forme de boutons. 8. Soupape selon la revendication 6, caractérisée en ce que les saillies sont constituées par des bourrelets soulevés le long des bords de cratères formés par refoulement dans l'une ou chacune des faces en regard de la plaquette siège et de la membrane. 9. Soupape selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les faces en regard de la plaquette siège et de la membrane forment des écrans qui s'opposent à l'absorption des matieres d'étanchéité. 10. Soupape selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'écran anti-absorption est constitué par du chlorure de polyvlnylidene. ll. Soupape selon la revendication 9, caractérisée en ce que écran anti-absorption est composé d'un métal. 12. Soupape selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la matière d'étanchéité est colorée ou contient une addition colorante. 13. Soupape selon les revendications 3 et 12 prises ensemble, caractérisée en ce qu'elle utilise du charbon médicinal en qualité de substance à grain fin.