Brevet FR2512517A1 — publié le 19830311

Pompe-valve pour la distribution de liquides~sous pression et procédé de remplissage de récipients équipés d'une telle pompe-va ive. La présente invention concerne la distribution sous pression de liquides conservés à l'abri de l'air dans un récipient sous une pression faible mais supérieure à la pression atmosphérique. Ce mode de conditionnement présente l'avantage d'éviter toute pollution du liquide à distribuer en cours de stockage aussi bien qu'en cours de distribution. Du fait de la faible pression utilisée, le conditionnement peut etre réalisé sans danger dans des récipients légers moins onéreux que ceux utilisés pour les conditionnements aérosols classiques. La pression d'éjection du liquide développée par la pompe assure une excellente pulvérisation en dépit de la faible pression régnant à l'intérieur du récipient, ainsi qu'un dosage précis. On connaît déjà des pompes à actionnement manuel de structure classique utilisées dans ce but, notamment celle décrite dans la demande de brevet français nO 77 16 959. Cependant, les pompes jusqu ici connues pour une telle utilisation présentent l'inconvénient de ne pas permettre l'introduction du gaz de pressurisation dans le récipient sans un passage forcé à travers la pompe, ce qui est souvent nuisible à son bon fonctionnement ultérieur. De plus, ces pompes classiques présentent généralement l'inconvénient d'etre de construction assez complexe, se pretant mal à l'assemblage automatique pour les productions en grande série. L'invention a pour but de permettre une injection rapide du fluide de pressurisation, voire meme du liquide à distribuer autour de la pompe, sans risque de détérioration de celle-ci. L'invention a pour objet une pompe-valve caractérisée en ce qu'elle comprend autour de la tige d'actionnement manuel du piston de la pompe un clapet s'opposant à toute fuite du récipient vers l'extérieur, mais autorisant l'accès à l'intérieur du récipient d'un fluide injecté sous une forte pression supérieure à celle régnant à l'intérieur du récipient. Une telle pompe peut comprendre avantageusement un corps de pompe tubulaire relié à sa base à un tube d'amenée du liquide à distribuer et comportant au sommet une collerette de sertissage dans une coupelle de fixation étanche sur le récipient, percée en son centre d'un orifice traversé par la tige d'actionnement manuel du piston de la pompe. La collerette sert d'appui à un joint élastique annulaire comprimé modérément par la coupelle autour de la tige d'actionnement par sertissage de la coupelle en-dessous de la collerette, ce joint restant encore compressible sous la forte pression d'injection du fluide pour permettre à ce fluide l'accès à l'intérieur du récipient par au moins un passage creusé à la périphérie de la collerette. Dans une telle pompe, le collerette peut présenter avantageusement à sa partie supérieure une cuvette annulaire de diamètre au plus égal à celui du joint et dont le fond présente une nervure annulaire de diamètre plus petit que le fond de la cuvette et plus grand que l'orifice central de la coupelle, l'espace libre entre la nervure et le bord de la cuvette étant inférieur à l'épaisseur du joint et déterminant le degré de compression du joint par la nervure de la collerette contre la coupelle. Le diamètre intérieur de la cuvette est avantageusement inférieur au diamètre extérieur du joint et l'épaisseur du joint est supérieure à la profondeur des passages creusés à la périphérie de la -collerette contre lesquels vient s'appliquer élastiquement le joint assurant ainsi normalement l'obturation de ces passages, mais les découvrant sous la forte pression d'injection du fluide. Suivant un mode de réalisation préféré, la collerette se prolonge à travers l'orifice central de la coupelle par un élément tubulaire coaxial à la tige d'actionnement de la pompe, servant à la fois à guider cette tige et à la mettre à l'abri du fluide injecté sous forte pression, le diamètre extérieur de cet élément tubulaire étant inférieur au diamètre de l'orifice central de la coupelle. Un tel prolongement tubulaire de la collerette peut être constitué par une pièce indépendante dont la base présente un épaulement venant s'encastrer dans la cuvette de la collerette et en garnir le fond, cet épaulement portant, en direction du joint, la nervure d'appui du joint. Dans un mode de réalisation pratique, l'épaulement du prolongement tubulaire sert de butée limitant la course de rappel du piston de la pompe. L'invention a également pour objet un procédé de conditionnement sous pression d'un récipient équipé d'une pompe-valve suivant l'invention, caractérisé en ce qu'on injecte un fluide sous forte pression dans le récipient renfermant le liquide à distribuer et scellé par la coupelle portant la pompe-valve, à l'aide d'une tete de remplissage coiffant la tige d'actionnement de la pompe et assujettie de façon étanche autour de la coupelle, l'intérieur de la tête étant reliée à une source du fluide sous forte pression. Lorsque la pompe-valve comporte un élément tubulaire prolongeant sa collerette, la tete de remplissage est avantageusement assujettie de façon étanche autour de la coupelle ainsi qu'autour du prolongement tubulaire de la collerette, le fluide sous forte pression étant admis dans l'espace annulaire entre la coupelle et le prolongement tubulaire sans contact avec la tige d'actionnement du piston de la pompe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre non limitatif, deux modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'une pompe-valve suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 d'un second mode de réalisation montrant l'opération d'injection de fluide dans le récipient. Les éléments correspondants sur les deux figures ont été affectés des mêmes indices de référence. Dans le premier mode de réalisation de la figure 1, la pompe-valve est représentée montée sur un bidon métallique 4 à l'aide d'une coupelle 8 du type classique utilisé pour les valves de conditionnement aérosol. La pompe-valve représentée comprend essentiellement une tige 1 d'actionnement manuel de la pompe 3 qui coulisse dans un corps de pompe 5 tubulaire dont la base 6 constitue un tube d'amenée du liquide à distribuer. La pompe en elle-meme du type dit à contre pas pression est de type classique et ne fait/partie de l'invention. Elle n'est dont pas décrite-plus en détail. Elle ne diffère en f-ait d'une pompe manuelle classique que par l'absence de trou d'aération assurant la mise à l'atmosphère du récipient. Le corps de pompe 3 est prolongé à sa partie supérieure par une collerette 7 qui permet son sertissage dans l'axe de la coupelle 8. Sa'tigre d'actionnement manuelle 1 traverse l'orifice central 19 de la coupelle, et son son extrémité libre est insérée à force dans un poussoir 20 de type classique comportant un diffuseur 21. La collerette 7 sert d'appui à un joint élastique annulaire 9 qui est comprimé modérément par la coupelle 8 autour de la tige d'actionnement 1 lors du sertissage de la coupelle 8 en-dessous de la collerette 7. La collerette 7 comporte à sa périphérie au moins un passage 10 parallèle à l'axe communiquant avec un passage radial 14. Ce canal 14 est complètement obturé par le joint 9 en position normale. Le joint 9 est logé dans une cuvette annulaire 11 de la collerette 7. Le diamètre intérieur de la cuvette est un peu plus petit que celui du joint 9, de ce fait, la tranche du joint 9 vient s'appliquer contre les passages 14 en position normale. Le fond de la cuvette 11 présente une nervure annulaire 12 qui assure la compression au degré voulu du joint 9 lors du sertissage. En effet, la distance entre le bord de la nervure 12 et la face interne de la coupelle 8 est déterminée par la distance entre le bord de la nervure 12 et ia face supérieure de la collerette 7. Cette distance ne peut etre modifiée, quelle que soit la force et le réglage du sertissage de la coupelle 8 sur la collerette 7. Dans un tel mode de réalisation, lorsqu'on utilise une tête classique de remplissage à travers la valve utilisée en conditionnement aérosol, la tête de remplissage vient prendre un appui étanche sur la face externe de la coupelle 8 et le fluide injecté passe entre la tige 1 et l'orifice 13 de la coupelle pour venir comprimer le joint 9 et parvenir à l'intérieur du récipient 4 par les passages 14 et 10. Ce premier mode de réalisation a l'avantage d'être simple mais peut, en certains cas,présenter l'inconvénient, pour des remplissages à haute pression et à cadence élevée, de provoquer un enfoncement de la tige 1 et du piston 2, bien que moins sensible qu'avec les pompes classiques. Le mode de réalisation de la figure 2 permet de pallier cet inconvénient. On retrouve, dans ce mode de réalisation l'ensemble des pièces du mode de réalisation de la figure 1. La différence réside en ce que la cuvette 11 renferme un prolongement tubulaire 15 coaxial à la tige 1 d'actionnement de la pompe qui sert à la fois à guider cette tige 1 et à la mettre à l'abri du fluide injecté sous pression. Ce prolongement tubulaire se termine par un épaulement 16 qui vient s'encastrer dans la cuvette 11 de la collerette 7 et qui porte, en direction du joint 9, une nervure 17 assurant la compression limitée du joint 9 de la même façon que la nervure 12, dans le mode de réalisation de la figure 1. La face inférieure de l'épaulement 16 constitue une butée 22 limitant la course i rappel du piston 2 de la pompe 3. Lorsqu'on veut injecter du fluide sous pression dans un bidon équipé de cette pompe-valve, on utilise une tette 18 d'injection comportant une tubulure radiale 23 d'amenée du fluide sous pression à l'intérieur d'un passage annulaire 24 réalisé entre deux jupes 25 et 26, portant chacune un joint torique d'étanchéité 27, 28, dont l'un, 27 vient prendre appui contre la coupelle 8, et l'autre, 28, contre le prolongement tubulaire 15. Ainsi, le fluide injecté dans le passage annulaire 24 est admis seulement dans l'espace annulaire 19, entre la coupelle 8 et le prolongement tubulaire 15.Ce fluide vient ensuite comprimer et écarter le joint 9 pour parvenir dans le récipient 4 parles passages 14 et 10 creusés dans la collerette. En aucun cas la pression n'est exercée sur la-tige d'actionnement 1, ni sur le piston 2. De telles dispositions mettent donc la pompevalve à l'abri de toute détérioration lors de l'injection du fluide. L'assemblage et le montage des pompes-valves suivant l'invention se prêtent particulièrement bien aux fabrications automatiques en grande série. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour autant du cadre de l'invention. C'est ainsi qu'on peut réaliser des pompesvalves suivant l'invention comportant des systAmes de pompes intérieurs différents de ceux décrits et représentés, l'ensemble collerette-joint compressible pouvant être aisément adapté par l'homme de l'art à n importe quel type de pompe, par ailleurs classique. REVENDICATIONS 1. Pompe-valve pour la distribution sous pression de liquides conservés à l'abri de l'air dans un récipient sous une pression faible mais supérieure à la pression atmosphérique, caractérisée en ce qu'elle comprend autour de la tige (1) d'actionnement manuel du piston (2) de la pompe (3) un clapetAs opposant à toute fuite du récipient vers l'extérieur, mais autorisant l'accès à l'intérieur du récipient (4) d'un fluide injecté sous une forte pression supérieure à celle régnant à l'intérieur du récipient. 2. Pompe-valve suivant la revendication 1, comprenant un corps de pompe (5)tubulaire relié à sa base à un tube (6) d'amenée du liquide à distribuer et comportant au sommet une collerette (7) de sertissage dans une coupelle (8) de fixation étanche sur le récipient (4), percée en son centre d'un orifice (13)traversé par la tige (1) d'actionnement manuel du piston de la pompe (3), caractérisée en ce que la collerette (7) sert d'appui à un joint élastique annulaire (9) comprimé modérément par la coupelle (8) autour de la tige (1) d'actionnement par sertissage de la coupelle (8) en dessous de la collerette (7), ce joint (9) restant encore compressible sous la forte pression d'injection du fluide pour permettre à ce fluide l'accès à l'intérieur du récipient par au moins un passage (10) creusé à la périphérie de la collerette (7). 3. Pompe-valve suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la collerette présente à sa partie supérieureune cuvette annulaire (11) de diamètre au plus égal à celui du joint (9) et dont le fond présente une nervure (12) annulaire de diamètre-plus petit que le fond de la cuvette (11) et plus grand que l'orifice central (13) de la coupelle (8), l'espace libre entre la nervure (12) et le bord de la cuvette (11) étant inférieur à ltépaisseur du joint (9) et déterminant le degré de compression du joint (9) par la nervure (12)de la collerette (7) contre la coupelle (8). 4. Pompe-valve suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le diamètre intérieur de la cuvette 11 est inférieur au diamètre extérieur du joint (9),et l'épaisseur du joint (9) est supérieure à la profondeur des passages (14) Creusés à la périphérie de la collerette (7) contre lesquels vient s'appliquer élastiquement le joint (9) assurant ainsi normalement l'obturation de ces passages (14), mais les découvrant sous la forte pression d'injection du fluide. 5. Pompe-valve suivant l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la collerette (7) se prolonge à travers l'orifice central (13) de la coupelle (8) par un élément tubulaire (15) coaxial à la tige (1) d'actionnement de la pompe (3), servant à la fois à guider cette tige (1) et à la mettre à l'abri du fluide injecté sous forte pression, le diamètre extérieur de cet élément tubulaire (15) étant inférieur au diamètre de l'orifice central (13) de la coupelle (8). 6. Pompe-valve suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le prolongement tubulaire 5)de la collerette(7) est constitué par une pièce indépendante dont la base présente un épaulement(16)venant s'encastrer dans la cuvette(ll)de la collerette(7)et en garnir le fond, cet épaulement(l6)portant, en direction du joint(9),la nervure(17)d'appui du joint(9). 7. Pompe-valve suivant la revendication 6, caractérisée en ce que 1'épaulement(16) du prolongement tubulaire (15) sert de butée limitant la course de rappel du piston (2) de la pompe (3). 8. Procédé de conditionnement sous pression d'un récipient équipé d'une pompe-valve suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on injecte un fluide sous forte pression dans le récipient renfermant le liquide à distribuer et scellé par la coupelle (8) portant la pompe-valve, à l'aide d'une tête de remplissage (18) coiffant la tige (1) d'actionnement de la pompe (3) et assujettie de façon étanche autour de la coupelle (8), l'intérieur de la tête étant reliée à une source du fluide sous forte pression. 9. Procédé suivant la revendication 8 pour le conditionnement sous pression d'un récipient équipé d'une pompevalve suivant l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la tete de remplissage (18) est assujettie de façon étanche autour de la coupelle (8) ainsi qu'autour du prolongement tubulaire (15) de la collerette, le-fluide sous forte pression étant admis dans l'espace annulaire (19) entre la coupelle (8) et le prolongement tubulaire (15) sans contact avec la tige d'actionnement (1) du piston (2) de la pompe (3).