Brevet FR2545573A1 — publié le 19841109

Valve doseuse L'invention concerne une valve doseuse, c'est-à-dire un dispositif de dosage à fermeture automatique pour délivrer des liquides contenus sous pression dans des récipients. Un dispositif de ce type est décrit dans le brevet FR 2 046 021, et comporte essentiellement un corps de valve, traversé par un tiroir vertical portant la tête de manoeuvre de la valve Dans ce brevet, le tiroir est guidé à sa partie inférieure par deux ergots latéraux coopérant avec des rainures du corps de valve Il en résulte une complexité de fabrication et de montage Par ailleurs, le tiroir est muni de deux joints toriques délimitant une zone centrale dans laquelle sont prévus deux perçages transversaux communiquant avec le perçage axial, l'un pour le remplissage de la tête assurant le dosage, l'autre pour l'éjection du liquide dosé En outre, la partie inférieure du tiroir est munied'un perçage axial et d'un perçage transver- sal. La réalisation du tiroir est donc assez complexe et onéreuse Par ailleurs, pour que la valve puisse fonctionner, il faut respecter un alignement précis entre le perçage d'éjec- tion du tiroir et le perçage correspondant du corps de valve qui doit recevoir un embout par exemple Lorsque le corps de valve reçoit une gaine, ou une gaîne-embout, il est nécessaire de l'orienter par rapport au perçage d'éjection du liquide, ce qui impose par exemple un ergot de repérage sur le corps de valve Il faut enfin remarquer que cette valve ne comporte pas de dispositif simple de sécurité pour éviter son fonction- nement intempestif si elle est placée dans une valise ou un sac par exemple. L'un des buts de la présente invention est de pro- poser une valve doseuse dont la réalisation soit simple, l'en- combrement réduit, la mise en oeuvre aisée et le prix de re- vient bas, c'est-à-dire une valve doseuse dont la conception permette d'éviter les inconvénients des valves doseuses conu- nues. Un autre but de l'invention est de prévoir une valve dont les volumes morts soient réduits de façon à augmenter la précision du dosage. L'invention a pour objet une valve doseuse pour dé- livrer des liquides sous pression, du type comportant un corps de valve, une tête, et une gaîne-embout, caractériséeen ce que dans une chambre axiale du corps de valve est disposé un piston présentant un alésage axial borgne débouchant à la par- tie supérieure vers la tête de la valve, une gorge annulaire extérieure dans sa partie centrale encadrée par deux joints toriques, et au moins un perçage faisant communiquer la gorge avec l'alésage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention ledit perçage sert à la fois au remplissage de la tête de dosage lorsque le piston est en position basse et à l'éjection du liquide dosé lorsque le piston est en position haute; le corps de valve présente une gorge annulaire extérieure et au moins un passage entre ladite gorge et la chambre du piston; ledit passage sert à l'éjection du liquide dosé; la gaîne-embout qui recouvre le corps de valve est mise en place par encliquetage, sans orientation particu- lière; la tête de valve présente une jupe pourvue d'une échancrure inférieure semi-circulaire destinée à se placer au dessus de l'embout pour autoriser le mouvement de descente de la tête de dosage en vue de son fonctionnement normal, et dans une autre position pour interdire le fonctionnement de la valve. D'autres caractéristiques ressortent de la descrip- tion qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir: Figure 1 une vue en coupe longitudinale partiel- le d'un mode de réalisation d'une valve doseuse selon l'inven- tion, limitée au corps de valve avec son piston et une partie de la gaîneembout; Figure 2 une vue extérieure de la gaîne-embout et de la tête de valve selon l'invention. En se reportant au dessin on peut voir que le corps de valve 1 est constitué d'une partie inférieure 2 et d'une partie supérieure 3 s'emboîtant-l'une dans l'autre, l'étanchéité étant assurée par exemple par une rondelle de caoutchouc 4 Une collerette 5 en métal souple peut être uti- lisée pour maintenir l'ensemble assemblé et pour le fixer en position sur le col d'un flacon par exemple. La partie inférieure 2 présente un puits central 6 limité par un épaulement inférieur 7, et un canal axial infé- rieur 8 qui peut être raccordé par emmanchement à un tube plc geur non représenté destiné à assurer la montée dans la valve du liquide sous pression. La partie supérieure 3 présente un alésage central 9 limité vers le haut par un épaulement 10 A sa partie infé- rieure, cet alésage 9 s'élargit en 11 pour rejoindre un alé- sage inférieur plus large 12 en correspondance directe avec le puits central 6 de la partie inférieure Environ à la moitié de sa hauteur, la partie supérieure 3 présente une gorge annu- laire extérieure 13 munie d'au moins un passage radial 14,et de préférence de deux passages radiaux diamétralement opposés. Cette gorge 13 est bordée en dessous par une nervure circu- laire 15. Au voisinage de son extrémité supérieure, la partie supérieure 3 du corps de valve 1 présente une rainure annulai- re 16 destinée à recevoir une nervure circulaire intérieure 17 de la gaine-embout 18 venant coiffer le corps de valve 1. Cette gaine-embout présente une bague intérieure 19 sensible- ment cylindrique, portant la nervure 17 à sa partie supérieure Elle s'applique contre la partie supérieure 3 du corps de val- ve d'une part à sa partie supérieure par une première zone cylindrique 20, d'autre part au voisinage de son milieu et contre la nervure circulaire 15 du corps de valve par une deuxième zone cylindrique 21 de diamètre plus grand que la première zone 20. La gaine-embout 18 porte en outre une bague exté- rieure 22 cylindrique, coaxiale à la bague intérieure 19, et munie à son bord supérieur d'une nervure extérieure 23 desti- née à retenir la jupe 25 de la tête de valve 24 (figure 2). La gaîne-embout comporte une jupe 26 cylindrique recouvrant la partie médiane du corps de valve, de diamètre nettement plus grand que les bagues 19 et 22, et venant s'appuyer par son bord libre inférieur sur le flacon ou sur la collerette 5 par exemple. La gaine-embout présente un embout 27 radial, au niveau de la gorge annulaire 13 du corps de valve lorsque la gaîne-embout est en place, et qui traverse les bagues 19 et 22 Cet embout est un tube destiné à assurer l'évacuation vers l'extérieur du liquide dosé Il est susceptible de recevoir un prolongateur ou un diffuseur, non représenté Cet embout est surmonté par un bossage 28 de forme cylindrique, faisant sail- lie au-dessus de l'embout et parallèlement à lui L'embout a par exemple une longueur de 1 cm environ, et le bossage de quelques millimètres environ Suivant certaines réalisations, le bossage 28 peut être constitué par l'embout 27 lui-même, lorsque la taille de ce dernier est suffisante Enfin, la gaine-embout porte une languette de sécurité 29, destinée à empêcher tout fonctionnement de la valve avant sa mise en service, et susceptible d'être enlevée par rupture de ses points d'articulation sur la gaîne-embout-18. La tête de valve 24 qui vient se placer au dessus de la gaine-embout 18 est essentiellement constituée d'une cavité dont le volume correspond à la dose de liquide désirée. Cette cavité est entièrement logée dans une enveloppe rigide arrondie à la partie supérieure de la tête Cette enveloppe arrondie sert de point d'appui pour l'opérateur qui veut faire fonctionnerla valve Sous la cavité est prévue une jupe cy- lindrique 25 présentant une échancrure sensiblement semi-cir- culaire 30. Le bord inférieur de la jupe 25 présente vers l'in- térieur une nervure circulaire Cette nervure est destinée à retenir la tête de valve en place sur la gaine-embout A cet effet, la tête de valve est mise en place par déformation-élas- tique de la jupe 25, la nervure intérieure de la jupe 25 fran- chissant la nervure extérieure 23 de la bague 22, et restant en butée sous cette nervure 23. Lorsque la tête de valve 24 est déplacée vers le bas, l'échancrure 30 vient entourer le bossage 28 et à la li- mite, vient s'appuyer dessus, limitant ainsi le mouvement de descente de la tête de valve. Selon l'invention, la tête de valve 24;a une orien- tation quelconque par rapport à la gaine-embout Avant la s 2545573 mise en service de la valve, cas de la figure 2, la position dé l'échancrure 30 par rapport au bossage 28 est indifférente par- ce que la languette de sécurité 29 empêche la descente de la tête Cependant, si l'échancrure 30 est située juste au dessus de la languette 29, celle-ci ne peut interdire la descente de la tête Dans ce cas, le bord inférieur de la jupe 25 vient buter sur le bossage 28 qui interdit la descente de la tête de valve. Après mise en service de la valve par arrachement de la languette 29, l'échancrure 30 placée juste au dessus du bossage 28 permet le fonctionnement de la valve par descente de la tête 24 Si l'on veut éviter le fonctionnement acciden- tel de la valve, au cours d'un transport par exemple, il suf- fit de tourner la tête de valve de façon que le bord de la jupe 25 soit au dessus du bossage 28. La tête de valve 24 présente dans son axe un canal non représenté, destiné à coopérer avec le piston 31 de la val- ve Ce canal est un tube faisant communiquer la cavité contenue dans la tête de valve 24 avec l'alésage axial du piston 31 de la valve A cet effet, l'alésage axial 32 du piston présente à sa partie supérieure une partie évasée 33, débouchant vers le haut, et destinée à recevoir le canal axial de la tête de val- ve 24, dont l'extrémité inférieure se trouve ainsi guidée au montage L'alésage axial 32 est borgne Le piston 31 est sus- ceptible de se déplacer dans une chambre de piston 34 consti- tuée par le volume intérieur du corps de valve 1, c'est-à-dire le puits 6 pour la partie inférieure 2 du corps de valve, et pour la partie supérieure 3 le volume délimité par les alésa- ges 9 et 12 et l'élargissement conique 11 Le piston 31 présen- te deux rainures annulaires extérieures destinéesà recevoir les joints toriques 35 et 36, qui définissent entre eux une zone centrale séparant une zone supérieure et une zone infé- rieure La zone inférieure est sans perçage et va en se rétré- cissant vers le bas pour permettre le montage éventuel d'un ressort La zone supérieure est cylindrique et s'étend jus- qu'à un bord supérieur 37 susceptible de venir en butée sous l'épaulement 10 Elle ne présente aucun perçage radial La zone centrale est elle aussi cylindrique comme la zone supé- rieure Dans cette zone centrale, le piston 31 présente une 6 2545573 gorge annulaire extérieure 38 Au moins un perçage radial 39, et de préférence deux, font communiquer la gorge annulaire 38 et l'alésage axial borgne 32. Les joints toriques 35 et 36 assurent l'étanchéité dans l'alésage 9 Lorsque le piston descend sous l'action de la tête de valve, le joint 36 franchit l'élargissement conique 11 et n'assure plus l'étanchéité, ce qui permet au liquide re- montant dans le puits 6 de contourner le joint 36 par l'exté- rieur, de pénétrer dans la gorge annulaire 38, et par les per- çages 39, dans l'alésage borgne 32, de là de remonter dans le canal axial de la tête et de remplir la cavité de dosage, qui présente une membrane élastique en général. Si on relâche la tête de valve 24, la pression ré- gnant dans le flacon et le puits 6 assure la remontée du pis- ton 31 qui repousse la tête de valve 24 vers le haut Au cours de ce mouvement de remontée, le joint 36 vient de nouveau glis- ser-dans l'alésage 9 en isolant de façon étanche la gorge an- nulaire 38 Lorsque cette gorge 38 arrive en regard de la gor- ge annulaire 13 du corps de valve, le liquide contenu dans la tête de valve 24 peut s'échapper sous l'action de la membrane élastique disposée dans la tête de valve En raison même de la présence de ces deux gorges annulaires 38 et 13, le liquide sous pression est acheminé à l'embout 27 et de là vers l'exté- rieur, sans qu'il y ait d'orientation relative à respecter entre le corps de valve 1, le piston 31, la gaîne-embout 18 et la tête 24 Il faut noter cependant que le piston 31 et la tête 24 de valve sont solidarisés par le canal axial de la tête de valve, l'ensemble pouvant pivoter par rapport à la gaîne-embout 18 et au corps de valve 1 Dans la position cor- respondant à l'expulsion du liquide sous pression, le piston 31 est en appui, par son bord supérieur 37 sous l'épaulement qui limite sa course vers le haut. On peut remarquer que la valve doseuse selon l'in- vention présente de nombreux avantages par rapport aux valves doseuses antérieures Tout d'abord il n'y a pas d'orientation à respecter pour le piston, le corps de valve, la ga 1 ne-embout et la tête de valve au moment du montage De ce fait, l'assem- blage de la valve peut être automatisé Ensuite, il y a une simplification de la fabrication du piston en raison de 7 2545573 l'utilisation d'une seule gorge annulaire à la place de plu- sieurs perçages spécifiques Il en résulte une économie de coût de fabrication Mais, en outre, cette simplification de la géométrie du piston permet de réduire les dimensions du piston et de la valve, ce qui entraîne une réduction de coût de matière Par ailleurs, la disposition d'un bossage au dessi de l'embout et d'une échancrure dans la jupe de la tête de valve permet de réduire la hauteur de l'ensemble et de four- nir une position de sécurité pour la tête de valve par simple rotation Du fait que le piston 31 n'a pas d'orientation spé- cifique, la tête de valve 24 peut tourner par rapport à la gaine-embout 18, et on peut assurer la fixation par enclique- tage de la tête de valve sur la gaîne-embout. Enfin, il faut souligner que la réduction des dimez sions de la valve entraîne une réduction des volumes morts et par voie de conséquence une amélioration de la précision du dosage. 8 2545573 R E V E N D I C A T I O N S 1 Valve doseuse pour délivrer des liquides sous pression, du type comportant un corps de valve, une tête et une gaîne-embout, caractérisée en ce que dans une chambre axia- le du corps de valve ( 1) est disposé un piston ( 31) présentant un alésage axial borgne ( 32) débouchant à la partie supérieure vers la tête ( 24) de la valve, une gorge annulaire extérieure ( 38) dans sa partie centrale encadrée par deux joints toriques ( 35, 36), et au moins un perçage ( 39) faisant communiquer la gorge ( 38) avec l'alésage ( 32). 2 Valve doseuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que ledit perçage ( 39) sert à la fois au remplis- sage de la tête de dosage ( 24) lorsque le piston ( 31) est en position basse, et à l'éjection du liquide dosé lorsque le piston ( 31) est en position haute. 3 Valve doseuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le corps de valve ( 1) présente une gorge annulaire ( 13) extérieure, et au moins un passage ( 14) entre ladite gorge et la chambre du piston. 4 Valve doseuse selon la revendication 3, carac- térisée en ce que ledit passage ( 14) sert à l'éjection du liquide dosé. S Valve doseuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que la gaîne-embout ( 18) qui recouvre le corps de valve ( 1) est mise en place par encliquetage et sans orien- tation particulière. 6 Valve doseuse selon la revendication 5, carac- térisée en ce que la tête de valve ( 24) présente une jupe ( 25) pourvue d'une échancrure inférieure semi-circulaire ( 30) des- tinée à se placer au dessus de l'embout ( 27) pour autoriser le mouvement de descente de la tête de valve ( 24) en vue de son fonctionnement normal, et dans une autre position pour interdire le fonctionnement de la valve.