Brevet FR2521036A1 — publié le 19830812

La présente invention a trait à un dispositif de projection de doses précises d'aérosol, du type comportant une pompe à piston, et dans lequel une pression de gaz est maintenue dans le récipient contenant le produit liquide à atomiser, pour assurer le remplissage complet de la pompe avant chaque déplacement du piston, ou assurer une atmosphère neutre. On connait déjà ce type de dispositif appelé valve- pompe qui présente divers avantages, tant vis à vis des dis- positifs dits valves doseuses que des pompes à actionnement manuel Par rapport aux valves doseuses, une valve-pompe fournit des doses exactes, toujours de même mesure, jusqu'à épuisement du récipient qu'elle équipe, parce que la course du piston est constante et parce que la pression de gaz rési- duelle est suffisante, jusqu'à épuisement du flacon pour as- surer un remplissage complet de la pompe. Par rapport aux pompes, une valve-pompe fournit toujours une dose exacte pour la même raison que ci-dessus, et en outre, on évite l'introduction d'air, donc d'oxygène dans le récipient, ce qui évite l'oxydation et la contamina- tion du produit contenu, par un choix approprié du gaz de compression. Un des problèmes rencontrés dans ce type de valve- pompe est dû aux clapets, qui gênent le remplissage libre de la pompe, et qui en outre ont parfois une étanchéité défec- tueuse, du fait de la présence de corps étrangers sur le siège de clapet, ou du fait du siège lui-même qui en pratique est venu de moulage avec le reste du corps de valve et ne peut être usiné pour des raisons d'économie En fait jusqu'à maintenant, aucun dispositif de ce type n'a été utilisé en pratique à une échelle commerciale. Conformément à la présente invention, un dispositif de projection de doses précises d'un produit liquide, notam- ment un produit liquide à atomiser pour former un aérosol du type comportant une pompe à piston prévue pour être montée sur un récipient pressurisé, en vue de recevoir un volume du liquide à atomiser et une charge de gaz suffisante pour oc- cuper tout le volume du récipient avec une pression supérieure à la pression atmosphériqueest remarquable notamment en ce qu'il comporte une chambre de dosage cylindrique dans laquel- le est logé un piston monté à mouvement perdu par l'inter- médiaire d'un ressort sur une tiqe de soupape comportant un épaulement à cet effet, la tige de soupape traversant de part en part la chambre doseuse, l'extrémité interne de la soupape étant formée avec un rétreint passant dans l'ouverture cen- trale de la chambre de façon que pour une position relevée de la soupape l'ouverture ne soit pas obturée et pour une position abaissée de la soupape l'ouverture soit fermée de façon étanche, l'extrémité externe de la soupape étant creuse sur une certaine longueur de façon à former un canal axial borgne, communiquant avec l'extérieur par un passage radial situé à un niveau tel que ce passage soit obturé par le pis- ton pour une position abaissée du piston et dégagé pour une position haute du piston, le déplacement du piston nécessaire pour dégager le passage étant supérieur à l'écart entre les susdites positions haute et basse de la soupape. D'autres caractéristiques de l'invention apparaî- tront au cours de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-joint et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique du dessin ci-joint représente une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif selon l'invention est prévu pour être monté de façon étanche sur un récipient, destiné à recevoir un liquide, en laissant dégagée une partie du volume intérieur pour recevoir une charge de gaz La quantité de gaz doit être suffisante pour qu'il reste une pression résiduelle quand le liquide est extrait en totalité du récipient Le gaz peut être quelconque Il est choisi en fonction du liquide à atomiser. De préférence, il ne sera pas soluble dans le liquide, et il ne réagira pas avec lui En général on ne choisira par l'air, pour éviter l'oxydation L'azote ou le gaz carbonique sont fréquemment utilisés. Le dispositif selon l'invention comporte une tige de soupape cylindrique l sur laquelle est monté à mouvement perdu un piston 2 A cet effet, la soupape 1 comporte une surépaisseur 3 contre laquelle prend appui un ressort 4, dont l'autre extrémité prend appui dans le fond creux du piston 2 A l'état de repos, c'est-à-dire quand le dispositif est monté sur un flacon, il règne à l'intérieur du flacon une certaine pression à laquelle est exposé le piston, et par suite le ressort est légèrement comprimé, le piston étant ap- pliqué contre le joint 9 Le ressort 4 doit donc être assez faible dans cette position Le piston est monté de façon à coulisser avec étanchéité dans une chambre doseuse 7, laquelle peut constituer une pièce indépendante, ou comme dans le cas présent être logée dans un corps de valve 8 Celui-ci est prévu avec un bourrelet à l'extrémité extérieure, de façon à pouvoir être serti avec un joint annulaire 9 dans une capsule 10 Un autre joint 11 est prévu contre un épaulement du corps de valve pour assurer le montage étanche de l'ensemble sur un flacon La tige de soupape peut coulisser avec étanchéité dans l'ouverture centrale du joint 9 Le corps de valve pré- sente à l'extrémité intérieure un prolongement creux 8 a, s'étendant au dela de la chambre doseuse 7 Ce prolongement est de préférence plus mince et se termine par un embout 13 auquel est raccordé de façon classique un tube plongeur 14 s'étendant jusqu'au fond du récipient sur lequel est monté le dispositif Le fond de la chambre doseuse comporte un ori- fice 15 d'un diamètre suffisant pour laisser passer la tige de soupape 1 Entre le fond de la chambre doseuse et un épau- lement du corps de valve est logé un joint annulaire 16, dont l'ouverture centrale est prévue pour recevoir en glissement étanche la partie inférieure de la tige de soupape 1 Quand la tige de soupape est en position de repos, la tige de sou- pape présente un rétreint 18 au niveau du joint 16, de façon à laisser passer les fluides sans restriction notable Con- formément à une disposition connue (B FR 1 287 373 à M L. Guillou) ce rétreint peut avoir une section différente du cercle, de façon que le joint circulaire en caoutchouc ne puisse, même en cas de gonflement, arriver a obturer complè- tement le passage existant normalement entre la soupape et le joint. Avantageusement le rétreint 18 est obtenu par une pièce distincte 19 ou bas de soupape emmanchée ou fixée de toute façon appropriée dans l'extrémité de la soupape 1 Le bas de soupape sert également à assurer le guidage de la sou- pape,le long du prolongement 8 a du corps de valve,tout en laissant passer les fluides sans obstruction Un ressort 20 prend appui par une extrémité à l'intérieur du bas de soupape et par l'autre extrémité contre un épaulement approprié au fond du prolongement 8 a du corps de valve, de façon à rappeler la soupape vers le haut (ou vers l'intérieur) la surépaisseur 3 venant en butée contre le joint 9 qui est lui-même maintenu appliqué contre la capsule 10. La soupape 1 est creuse sur une certaine distance à partir de l'extérieur, ce qui ménage un canal central 22. Un passage radial 23 fait communiquer le fond du canal central 22 avec l'extérieur de la tige de soupape Ce passage est situé à un niveau tel que dans l'état de repos, représenté sur le dessin, il débouche au niveau du piston 2, et est obturé par celui-ci; et à une faible distance de la face in- terne 2 a de ce piston, de façon à pouvoir être dégagé par un déplacement du piston contre la force du ressort 4 Mais cette distance est toutefois supérieure au déplacement néces- saire à la tige 1 pour venir obturer le trou 15 de façon étanche Enfin, la tige de soupape est coiffée de façon clas- sique, d'un bouton poussoir (non représenté) comportant un gicleur de pulvérisation. Le dispositif fonctionne de la façon suivante. Quand la valve-pompe est prête à fonctionner elle est sertie sur le flacon rempli par exemple aux trois quarts d'un produit liquide à atomiser, surmonté d'azote à une pres- sion de 5 à 6 bars par exemple Sous l'effet de la pression, le liquide emplit tout le dispositif, éventuellement après amorçage, obtenu en donnant quelques coups de pompe, comme on le comprendra dans la description qui suit La chambre doseuse 7 est remplie de liquide à la pression de l'azote. Le piston 4 est appliqué contre le joint 9 par la pression et la surépaisseur 3 de la tige 1 est appliquée contre le bord intérieur de l'ouverture du joint 9 par le ressort 20. Quand l'utilisateur veut délivrer une dose de produit il enfonce le bouton poussoir, par conséquent la sou- pape 1 descend Au début, la chambre doseuse 7 n'est pas fermée, puisqu'il y a une communication par le trou 15 La pression dans la chambre est celle du gaz La soupape 1 com- prime d'abord le ressort jusqu'à ce que le force de celui-ci équilibre la pression Au repos, la pression dans la chambre est normalement supérieure à la force du ressort, pour que le piston soit appuyé contre le joint 9 Quand les forces sont en équilibre, le piston 2 descend avec la tige 1, qui l'entraîne par l'intermédiaire du ressort, jusqu'à ce que le bas de la tige vienne obturer le trou 15 du joint annulaire 16 A ce moment, la chambre doseuse 7 est fermée et comme le liquide qu'elle renferme est incompressible, la pression dans la chambre monte rapidement, le piston s'arrête et la tige de soupape continue seule son mouvement de descente jusqu'à ce que le passage radial 23 soit dégagé La compression du ressort atteint alors une valeur élevée Ensuite, le piston est entrains avec la soupape, ce qui chasse le liquide par le passage 23 et le canal central 22 pour le pulvériser dans le bouton poussoir La continuation du mouvement de descente de la soupape a pour effet de chasser une dose de produit de volume précis, jusqu'à ce que le piston bute sur le fond de la chambre de dosage. Quand on cesse d'appuyer sur le bouton poussoir, la tige de soupape remonte sous la poussée du ressort 20 Du fait de l'abaissement de la presison, le piston 2 ne suit pas le mouvement de la soupape 1 et obture ainsi immédiatement le passage 23 La tige 1 remonte seule, et le piston reste en bas jusqu'à ce que la section réduite 18 s'engage dans l'ouverture centrale 15 du joint annulaire 16 La chambre doseuse est alors ouverte et se remplit du liquide à pulvé- riser, sous l'effet de la dépression due à la remontée, et de la pression du gaz,qui chasse alors le piston vers le haut jusqu'à venir en butée contre le joint 9, retrouvant ainsi l'état initial. Un tel dispositif est utile dans toutes les ap- plications o la précision du dosage est importante, notam- ment pour les applications pharmaceutiques Le dispositif est simple, donc faible et d'un prix de revient de fabrication relativement bon marché. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'il serait possible de le modifier notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de Projection de doses précises d'un produit liquide,notamment un produit liquide à atomiser pour for- mer un aérosol du type comportant une pompe à piston prévue pour être montée sur un récipient pressurisé, en vue de re- cevoir un volume du liquide à atomiser et une charge de gaz suffisante pour occuper tout le volume du récipient avec une pression supérieure à la pression atmosphérique, caracté- risé en ce qu'il comporte une chambre de dosage cylindrique ( 7) dans laquelle est logé un piston ( 2) monté à mouvement perdu par l'intermédiaire d'un ressort ( 4) sur une tige de soupape ( 1) comportant un épaulem@nt ( 3) à cet effet, la tige de soupape traversant de part en part la chambre doseuse, l'extrémité interne de la soupape étant formée avec un ré- treint ( 18) passant dans l'ouverture centrale ( 15) de la chambre, de façon que pour une position relevée de la sou- pape l'ouverture ( 15) ne soit pas obturée et pour une posi- tion abaisséede la soupape l'ouverture ( 15) soit fermée de façon étanche, l'extrémité externe de la soupape étant creuse sur une certaine longueur de façon à former un canal axial borgne ( 22), communiquant avec l'extérieur par un passage radial ( 23), situé à un niveau tel que ce passage soit ob- turé par le piston pour une position abaissée du piston et dégagé pour une position haute du piston, le déplacement du piston nécessaire pour dégager le passage étant supérieur à l'écart entre les susdites positions haute et basse de la soupape. 2. Dispositif de projection selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la chambre de dosage ( 7) est une pièce distincte du corps de valve et est logée à l'in- térieur de celui-ci.