Brevet FR2558391A1 — publié le 19850726

La présente invention, comme il est exprimé à l'énoncé de ce mémoire descriptif, se rapporte à un système de pressurisation pour récipients nébuliseurs, qui révolutionne la technologie conventionnelle dans ce domaine, en conférant aux récipients en question un caractère autosuffisant, c'est-à-dire en obtenant que la surpression y soit atteinte de façon automatique sans besoin d'y apporter une pression fournie par une source extérieure. Il existe sur le marché de nombreux et différents produits dont la consommation se réalise sous une forme nébulisée, produits conditionnés dans des récipients connus sous le nom de "spray", o le produit à consommer se trouve accompagné d'un gaz sous pression qui agit comme élément de propulsion de sorte que, lorsque agit sur la soupape du spray, la pression interne qui existe dans le récipient provoque l'expulsion du produit sous forme nébulisée. De nombreux produits sont commercialisés sous cette forme et, à simple titre d'exemple, on peut citer les parfums, les laques, les insecticides liquides, les peintures, les huiles, etc. Comme on le sait, les gaz utilisés pour pressuriser ces récipients présentent deux problèmes. L'un d'eux consiste dans le fait que leur accumulation dans les couches supérieures de l'atmosphère provoque des effets négatifs sur la formation d'ozone, de sorte que la diminution progressive de ce gaz entrarne une augmentation de l'effet de "serre" dans les dites couches atmosphériques, ce qui représente un certain degré de risque à long terme. D'autre part, ces gaz sont généralement inflammables et dangereux, raison pour laquelle, comme on le sait, il est exigé de mentionner sur les récipients que ceux-ci ne peuvent pas être soumis à des températures de plus de 50 C et que, même lorsqu'ils sont vides, ils ne peuvent être perforés ou jetés au feu. Par le système que l'invention propose, grâce à l'élimination de tels gaz ou de n'importe quels autres comme éléments de pressurisation, on élimine également tous les problèmes mentionnés plus haut vu que, grâce à ce système et à l'utilisation d'un récipient parfaitement clos, à l'intérieur de ce dernier il n'existe que le produit à nébuliser et que l'on obtient, de façon spontanée la création d'une surpression interne suffisante pour permettre l'extraction dosée et nébulisée de son contenu lorsque l'on agit sur la soupape de nébulisation. 2- Conformément à ce qui est exposé plus haut, l'objectif primordial de l'invention consiste à obtenir, grâce au système préconisé, la réalisation d'un récipient destiné à contenir des liquides et capable d'en réaliser l'expulsion nébulisée dans l'absence de gaz pressurisants. Un autre objectif de l'invention consiste à permettre de remplir ces récipients de façon répétée ce qui, du point de vue économique, a une répercussion bienfaisante sur la commercialisation de ces produits. D'autres avantages seront mis spontanément en évidence lors de la description réalisée ci-après. Fondamentalement, le système consiste à établir à l'intérieur d'un récipient de n'importe quelle configuration deux chambres coaxiales avec l'aide d'un corps tubulaire de nature élastique ayant un coefficient d'élasticité adéquat pour fournir à la chambre intérieure qu'il établit le degré de pression approprié pour obtenir la propulsion du produit liquide. Ce corps tubulaire, fermé hermétiquement sur le bec nébuliseur, est installé sur un noyau de support qui doit s'étendre jusqu'à- proximité de la base inférieure du récipient, mais avec la particularité qu'entre ces éléments - le corps tubulaire et le noyau de support -, qui sont étranglés au moyen d'une virole à leur extrémité libre inférieure, il se situe un deuxième corps tubulaire en matière textile qui débouche sur la chambre externe et qui établit, par conséquent, une communication entre les deux chambres. Le corps tubulaire textile agit par capillarité à la façon d'une "mèche d'absorption" qui produit un transvasement progressif du produit liquide depuis la chambre externe à la chambre interne, ce qui se produit avec une déformation parallèle du premier corps tubulaire en matière élastique et c'est cette tension élastique, stockée dans le premier corps tubulaire, qui projette le liquide à l'extérieur lorsque l'on agit sur la soupape de nébulisation pour en réaliser l'ouverture. L'application pratique de l'idée fondamentale du système exige certains éléments structurels complémentaires. Dans ce sens, entre le noyau central et l'ensemble des deux corps tubulaires - le corps élastique et le corps textile - il y a lieu de disposer un fourreau intérieur divisant la chambre interne en deux subdivisions (l'une logeant le noyau et l'autre hébergeant le corps tubulaire textile) mises en rapport entre elles à travers un alignement de 3 3- perforations micrométriques disposées sur tout le contour près de l'extrémité inférieure du fourreau en question, de sorte que la pression produite par absorption capillaire dans la subdivision se trouve transmise de façon progressive à la subdivision interne jusqu'à la situation limite d'équilibre o les deux pressions sont égales mais, en tout cas, supérieures à la pression atmosphérique, raison pour laquelle, lors de l'action exercée sur le bec de nébulisation pour ouvrir la soupape, le liquide s'échappe à l'extérieur est est adéquatement pulvérisé. Le noyau doit également adopter une structuration spéciale et, dans ce sens, il doit présenter une configuration tronconique à son extrémité inférieure et au niveau des orifices micrométriques du fourreau et, sur sa surface latérale cylindrique, une pluralité de rainures longitudinales et parallèles pour faciliter la création d'un effet Bernoulli afin de favoriser, à son tour, l'ascension du liquide, le noyau en question présentant en sa zone moyenne des perforations radiales établissant une communication entre les dites rainures longitudinales (qui, comme on l'a dit plus haut, en affectent la moitié inférieure) et le creux intérieur de sa moitié supérieure, à travers lequel s'établit la communication avec l'élément valvulaire. Evidemment, à mesure que le liquide contenu dans le récipient se consomme, il se crée un vide qui réduit l'efficacité du corps pressurisant mais, vu que le système permet de remplir de nouveau le récipient au moment considéré opportun, il suffit d'enlever le bec de nébulisation et d'ajouter du produit liquide. Pour compléter la description qui précède et afin de contribuer à une meilleure compréhension des caractéristiques de l'invention, on inclut, au présent mémoire descriptif comme partie intégrante de celui-ci un jeu de dessins o l'on a représenté ce qui suit à titre illustratif et non pas limitatif. La figure 1 montre une représentation schématique d'un récipient de nébulisation pourvu du système de pressurisation qui constitue l'objet de la présente invention, récipient qui apparaît à l'état vide et présente ses éléments de compartimentation interne partiellement découpés et laisse voir le noyau intérieur. La figure 2 montre une représentation similaire à celle de la figure 1 mais o le récipient se trouve rempli de liquide et o le corps tubulaire élastique de compartimentation se trouve déformé et en - 4 - situation pressurissante pour propulser le liquide à l'extérieur lors de l'actionnement de la soupape de nébulisation. La figure 3 montre un détail en plan latéral du corps tubulaire élastique et de ses moyens de fixation au dispositif valvulaire. La figure 4 montre une représentation similaire à celle de la figure qui précède et correspondant au deuxième corps tubulaire - celui en matière textile - o l'on a également représenté la virole d'étranglement inférieure de l'ensemble. La figure 5 montre une autre représentation similaire aux précédentes et correspondant, dans ce cas, au fourreau intérieur o l'on distingue clairement la disposition des perforations micrométriques. La figure 6 montre une vue en plan latéral et en coupe au quart du noyau o l'on monte les éléments représetnés aux figures 3, 4 et 5 et qui est destiné, ensemble avec ceux-ci, à s'adapter à la soupape de nébulisation. La figure 7 montre un détail en coupe du dit noyau au niveau de sa moitié supérieure. La figure 8, enfin, montre un autre détail en coupe du noyau, réalisé au niveau de sa moitié inférieure. A la vue de ces figures, on peut observer que le système proposé par l'invention comprend fondamentalement la disposition, sur un récipient 1 de n'importe quelle configuration, pourvu de son correspondant bec de nébulisation 2 avec des moyens 3 d'accouplement à caractère praticable au goulot du récipient, d'un corps tubulaire et élastique 4 réalisé en caoutchouc-butyle d'une dureté 16selon l'échelle Shore D, lequel est monté sur un noyau 5 associé à la soupape de nébulisation 2 et présentera de préférence une disposition axiale à l'intérieur du récipient 1 de façon à ce que ce corps tubulaire 4 établisse, dans le récipient 1 deux chambres coaxiales (une externe 6 par rapport à la paroi du récipient et une autre, interne, entre lui et le noyau 5). Dans la chambre interne, notamment entre le corps tubulaire élastique 4 et le noyau 5, se trouve situé un deuxième corps tubulaire 7 en matière textile, matérialisé par un maillage élastique susceptible d'exercer une pression avec le même effet tant en sens longitudinal qu'en sens transversal. En ce qui concerne sa partie textile, ce maillage doit être confectionné en coton, sans aucun pourcentage de fibre, sous la forme de fils de trame et de. charne, et, -- 5 - afin de créer un effet de capillarité, tant en sens vertical que dans le sens horizontal pour obtenir le transvasement de liquide de la chambre externe 6 à la chambre interne,' à l'encontre de la nature élastique du corps tubulaire 4 en provoquant la déformation de celui-ci selon la représentation de la figure 2. Comme complément de la structure décrite et conformément au système préconisé, il est nécessaire de disposer, entre le deuxième corps tubulaire 7 en matière textile et le noyau 5, un fourreau 8 obtenu sur la base d'un matériau de P.P.R., d'une dureté Shore D. de 5 , matériau qui assure à ce fourreau un degré optimal de consistance et d'adaptabilité, tant externe qu'interne. L'extrémité inférieure de ce fourreau 8 est fermée et, près de cette extrémité, il y aura lieu d'incorporer une pluralité d'orifices micrométriques 9 alignés sur le contour et dont le diamètre soit de l'ordre de 0,1 mm, orifices obtenus par une perforation vers l'intérieur, c'est-à-dire réalisés du dehors vers l'intérieur, de sorte que la possbilité d'introduction de liquide à l'intérieur soit totale et que, de façon parallèle, ils offrent une forte résistance à sa sortie en agissant à la façon d'une soupape du type "castagnette". Conformément à la structuration décrite, le fourreau 8 est monté à pression sur le noyau 5 et sa fixation est réalisée au moyen d'une pièce complémentaire comme celle qui est représentée sous la référence 10 à la figure 5, raison pour laquelle le noyau doit présenter à son extrémité supérieure une expansion comme celle qui est repésentée sous la référence 11 à la figure 6. La pièce complémentaire 10 en question consistera en un capuchon en P.V.C. qui, tout en réalisant la fermeture de ce fourreau 8, assure l'herméticité nécesaire à l'ensemble, une fois le montage sur le bec de nébulisation réalisé au moyen de l'union solidaire. Le maillage 7 est monté à pression sur l'ensemble 5-8 et s'adaptera parfaitement au fourreau en P.P.R. tout au long de sa surface. Ce maillage sera préférablement à cul-de-sac sur son extrémité inférieure afin de s'adapter parfaitement au fourreau 8 sur lequel il est situé. Enfin, on procède à l'accouplement du corps tubulaire élastique 4 lequel peut être réalisé par un procédé d'échauffement ou par un moyen d'expansion mécanique qui en permette le placement 255839I - 6- correct jusqu'à une disposition finale o il atteigne le col ou l'expansion supérieure 11 du noyau sans qu'il ne se produise dans ce montage des déformations pour le maillage élastique 7. Tout cet ensemble, qui détermine le noyau de pression, est fixé conjointement avec la soupape de nébulisation 2 au goulot du récipient 1 d'une façon démontable au moyen d'un système à baibnnette ou de tout autre, afin de permettre le remplissage du récipient. Les divers éléments intégrant le corps pressurisant, c'est-à-dire le noyau 5, le fourreau 8, le corps tubulaire textile 7, et le corps tubulaire élastique 4, se solidarisent de façon rigide à leur extrémité inférieure, ces toirs derniers s'adaptant à la rainure 12 du contour du noyau avec l'aide d'une virole à pression 13, cette reinaure 12 présentant un profil denté pour assurer l'herméticité. Il convient de faire une mention spéciale du noyau 5, lequel est usiné soit en un polyamide, soit, de préférence, en un P.V.C. vu que les polyamides sont extrêmement hygroscopiques. Ce noyau est creux sur toute sa première moitié longitudinale et supérieure 5', comme on peut l'observer sur la coupe de la figure 7, tandis qu'il présente, extérieurement, des ailerons 14 qui définissent des cannelures parallèles pour le liquide, lesquelles s'étendent sur toute la longueur du noyau et en affectant également la moitié inférieure massive 5 et sont pourvues, en leur zone moyenne, d'orifices 15 qui mettent en communication la périphérie du noyau avec l'intérieur creux de sa moitié supérieure. Avant la cannelure extrême inférieure 12, le noyau présente un secteur à configuration générale tronconique qui, à l'aide des cannelures 14 ellesmêmes et comme il a été dit antérieurement, favorise l'effet Bernoulli pour l'ascension du liquide. Conformément au système structurel et fonctionnel préconisé, une fois le récipient 1 rempli jusqu'à un niveau déterminé 17 avec le liquide que l'on se propose de nébuliser, on procède à accoupler à son intérieur la soupape de nébulisation 2 à laquelle se trouve associé le corps pressurisant 4-7-8-5 et lon en établit la fermeture hermétique. Vu que le tube élastique en caoutchouc-butyle 4 est ouvert à son extrémité inférieure et qu'à travers celle-ci le maillage textile 7 émerge partiellement vers la chambre externe 6, le liquide qui s'y 255839! - 7 - trouve, mû par capillarité, traverse la zone étranglée 18 sans pouvoir reculer postérieurement en vertu de l'effet physique connu qui se produit dans les vaisseaux capillaires étranglés et tout le maillage s'imbibe et augmente son volume, ce qui entraîne une augmentation de la pression dans les deux sens, c'est-à-dire vers le corps tubulaire élastique 4, lequel se déforme au point d'atteindre la situation représentée à la figure 2, et vers le fourreau interne 8. Cette surpression, ajoutée à la surpression due à la déformation du tube élastique 14, fait que le liquide passe à travers les orifices micrométriques 9 du fourreau 8 et passe à son intérieur qui héberge le noyau 5. Au cours de cette phase de'l'opération, le déplacement du maillage en coton 7 permet parallèlement une déformation du fourreau 8 dans le même sens, ce qui crée un vide interne autour du noyau 5 qui est occupé progressivement par le liquide qui passe à l'intérieur à travers les orifices micrométriques 7 et qui monte jusqu'à ce qu'il atteigne la zone qui correspond à la soupape de sortie 2. Parallèlement et au fur et à mesure que l'espace interne du fourreau 8 se remplit de liquide, il se produit un équilibre entre les pressions externe et interne de l'ensemble, ces pressions étant cependant à tout moment supérieures à la pression atmosphérique, comme il a été dit plus haut, cette surpression étant obtenue par la tension provoquée par les trois systèmes élastiques qui constituent le corps pressurisant. Dans ces conditions, lorsque l'on agit sur le bec nébuliseur, la soupape s'ouvre et, par l'effet Venturi, le liquide passe à l'extérieur sous la forme pulvérisée. Logiquement, I'efficacité du corps pressurisant sera d'autant plus grande que le récipient se trouvera plus rempli et cette efficacité diminuera progressivement jusqu'à une situation limite qui correspond à peu près au moment o le liquide contenu dans le récipient représentera à peu près 25 % de la capacité de celui-ci, moment o l'efficacité deviendra nulle, la pression provoquée par le corps pressurisant n'étant plus suffisante pour créer une différence de pression par rapport à la pression atmosphérique. Cependant, comme il a été dit plus haut, vu que l'une des caractéristiques fondamentales du système consiste dans le fait que le récipient peut être rempli de façon réitérée, il suffit de le recharger 255839! -- 8-- jusqu'au niveau primitif pour que l'ensemble récupère un degré d'efficacité optimum. Indépendamment des avantages fondamentaux qui découlent du système constituant l'objectif de la présente invention, il est évident que l'usinage du récipient est beaucoup plus simple que celui des sprays conventionnels, ce qui, ajouté à la possibilité de la réutilisation indéfinie de ce récipient, constitue un nouvel avantage considérable visà-vis de la technologie utilisée normalement dans ce domaine. Il n'est pas considéré nécesaire d'approfondir la présente description pour que n'importe quel expert en la matière comprenne la portée de l'invention et les avantages qui en découlent. Les matériaux, la forme, les dimensions et la disposition des éléments seront susceptibles d'être variés à condition toutefois que cela ne signifie aucune altération du caractère essentiel de l'invention. Les termes dans lesquels le présent mémoire a été décrit devront toujours être pris dans leur sens le plus large et non pas dans un sens limitatif. 25589 1 9 9- Revendications 1. Système de pressurisation pour récipients nébuliseurs, caractérisé par le fait qu'en partant d'un récipient de forme quelconque (1) pourvu d'une soupape de nébulisation, on le compartimente au moyen d'un corps tubulaire élastique (4), en deux chambres coaxiales, I'une externe (6) entre ledit corps tubulaire (4) et les parois du récipient et l'autre à l'in- térieur de ce corps tubulaire (4), et que, dans la chambre coaxiale inter- ne, il est prévu un noyau (5) par lequel ledit corps tubulaire (4) est fixé de façon hermétique à la soupape de nébulisation, ce noyau s'étendant axia- lement à l'intérieur du récipient jusqu'à proximité de sa base inférieure, un deuxième corps tubulaire (7), en matière textile, étant monté entre ce no- yau (5) et le corps tubulaire élastique (4), ce deuxième corps tubulaire (7) émergeant à l'extrémité inférieure du corps tubulaire élastique (4) dans la chambre externe et agissant, par effet capillaire, comme élément de trans- vasement entre la chambre externe (6) et la chambre interne, afin que le liquide à nébuliser se trouvant dans la chambre externe passe par capilla- rité dans la chambre interne et produise une déformation du corps tubulai- re élastique (4) à l'encontre de sa propre nature et transforme ce dernier en une "pompe" à pression qui, lors de l'ouverture de la soupape de nébu- lisation et, par suite de l'élasticité, projette le liquide à l'extérieur. 2. Système de pressurisation pour récipients nébuliseurs selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait qu'entre le noyau (5) et le corps tubu- laire textile (7) il est prévu un fourreau (8) d'une grande consistance et d'une grande adaptabilité, fermé à son extrémité inférieure et pourvu, à proximité de celle-ci, d'un alignement, sur le contour, d'orifices micromé- triques (9) à travers lesquels il s'établit une communication entre les deux subdivisions qu'il définit. 3. Système de pressurisation pour récipients nébuliseurs suivant les re- vendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le corps tubulaire élastique (4) est fabriqué en caoutchouc-butyle d'une dureté de 16n Shore D, tandis que le corps tubulaire textile (7) est formé par des mailles élastiques, susceptibles d'exercer avec le même effet une pression tant longitudinale que transversale, ce corps étant fabriqué en coton, sans fibres, avec des fils de trame et de chai'ne, alors que le fourreau interne (8) est fabriqué en matériau P.P.R. d'une dureté de 5- Shore D. 4. Système de pressurisation pour récipients nébuliseurs, selon la reven- -10 - dication 1, caractérisé par le fait que le noyau (5) est creux en sa moi- tié supérieure et présente extérieurement sur toute sa longueur plusieurs ailerons déterminant des cannelures parallèles (14), une communication s'établissant entre ces cannelures et l'intérieur creux du noyau à travers des orifices (15) prévus au fond de celles-ci en leur partie médiane, tan- dis que ledit noyau présente, près de son extrémité inférieure, un sec- teur tronconique (16), convergent, suivi d'une zone (12) cannelée à diamètre réduit prévue pour recevoir une virole (18) permettant d'étran- gler sur le noyau (5) l'extrémité inférieure des deux corps tubulaires, pour produire l'effet de transvasement à sens unique dans les capillai- res étranglés. 5. Système de pressurisation pour récipients nébuliseurs, selon la re- vendication 2, caractérisé par le fait que les orifices micrométriques du fourreau (8) présentent un diamètre de l'ordre de 0,1 mm et sont réali- sés de l'extérieur à l'intérieur afin de faciliter l'entrée du liquide et d'op- poser une grande résistance à sa sortie, agissant à la façon de soupapes de castagnette. 6. Système de pressurisation pour récipients nébuliseurs, selon la re- vendication 1, caractérisé par le fait que le corps tubulaire élastique (4), qui définit les deux chambres coaxiales, est monté sur le corps tubulaire textile (7) par un procédé d'échauffement ou au moyen d'un dispositif d'expansion mécanique afin qu'au cours de cet accouplement il ne se pro- duise pas de déformation de la trame ou de la charne du maillage textile élastique.