Brevet FR2559567A1 — publié le 19850816

Valve doseuse pour récl ient contenant un produit sous aression. L'invention concerne une- valve doseuse pour récipient contenant un produit sous pression, c'est-à-dire un appa- reil distributeur de doses volumétriques définies par une capacité de volume variable, constituée par un cylindre rigide dans lequel peut circuler à l'encontre de la pression d'un ressort un piston soumis à la pression régnant dans le récipient, et comportant une soupape soumise à l'action d'un ressort de rappel, les déplacements commandés de la soupape assurant soit IE communicatinon de la capaclté variable avec le produit, soit après interruption de cette communication la mise er relation de cette capacité variable avec l'extérieur, le piston soumis à l'action de la pres- sion du produit étant alors déplacé dans le cylindre et pro- voquant ainsi l'expulsicn sous pression d'une certaine quan- tité de produit, laquelle constitue la dose désirée, le pis- ton revenant à sa position de repos lorsque par manoeuvre de la soupape, la communication est rétablie entre la capacité variable et le produit. On connait divers dispositifs de ce type, notamment ceux qui sont décrits dans le B US 3 018 928 de P. Meshberg (30 janvier 1962) et dans les B FR 1 461 685 du 29 octobre 1965 et 1 503 684 du 10 octobre 1966 au nom de Idées, et 2 300 950 du 12 février 1975 au nom de Valois. Ces disposi- tifs présentent les inconvénients d'une part d'être assez compliqués, par suite coiteux et peu fiables, et d'autre part d'être assez volumineux et donc difficiles à intro- duire dans des récipient; de petite ouverture. La présente invention a Jour objet une valve doseuse du tyDe ci-dessus caract6risée par un corps cylindrique com- portant intérieurement à une extrémité, du côté de la sor- tie du produit, une chambre de soupape connectée à l'inté- riEur du flacon, à trave s la capacité variable par un z tube central, coaxial au cylindre, et débouchant à l'autre extrémité du cylindre, un piston en forme de couronne étant monté dans le cylindre, dans l'espace annulaire compris entre le cylindre et le tube. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins ci-joints et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un exemple de la valve selon l'invehtion, en position de repos; et, - la figure 2 est une vue analogue de la même valve au moment de la fin de l'expulsion de la dose. Le dispositif est représenté dans une position prévue pour être monté sur un flacon placé avec son ouverture en haut, dans la position o l'on range généralement un tel flacon. C'est pourquoi les qualificatifs "supérieur" et "inférieur" dans la suite de la description se référeront à la position représentée, "supérieur" désignant ce qui est vers le haut des figures, et inversement. Mais, on notera que selon le type de valve, certains flacons peuvent être utilisés norma- lement en position inversée, le fond du récipient étant alors vers le haut. La valve représentée comprend un corps cylindrique 1 serti de façon classique dans une coupelle 2 avec interposition d'un joint 3. Le pourtour de la coupelle est ourlé de façon à pouvoir être serti, dé façon classique, sur le bord de l'ouverture d'un récipient tel qu'un bidon, flacon ou ana- logue, non représenté, avec interposition d'un joint appro- prié. La référence 10 indique l'intérieur du récipient. En service normal, cet intérieur contient un produit liquide maintenu sous pression, par un gaz comprimé, qui peut ou non être soluble dans le liquide. Dans le cylindre est logée une pièce axiale 4, en forme générale d'entonnoir, et qui s'étend d'une extrémité à l'autre du cylindre 1. La partie supérieure 40 de la pièce axiale 4 est élargie, pour délimiter une chambre de soupape 41 et la partie inférieure de la pièce 4 est constituée par un tube 42, s'étendant jusqu'au fond du cylindre et présentant une ouverture 45 débouchant sur la face inférieure du cylindre. La partie supérieure 40 se termine par un collet 43, qui est coincé par le sertissage entre le joint 3 et un épaulement du cylindre 1. Tout autre système de fixation convenable pourrait être utilisé. La paroi 40 de la chambre de soupape comporte des ouvertures 44 établissant une communication entre l'intérieur de la partie supérieure de la pièce 4 et le volume annulaire compris entre le cylindre 1 et la pièce 4. Dans ce volume annulaire est monté coulissant un piston annulaire 5, rappelé vers le fond du cylindre par un ressort 6 appuyé à la partie supérieure contre le collet 43 de la pièce 4. Ce piston 5 détermine avec le cylindre 1 une capacité variable 11. Le fond du cylindre comporte au moins une ouverture, de préférence plusieurs ouvertures 12, 13, réparties sur la circonférence. Ces ouvertures mettent en communication avec l'intérieur 10 du récipient le volume annulaire défini en-dessous du piston 5 de sorte que la pression régnant à l'intérieur du récipient s'exerce sur la face inférieure 51 du piston. Le joint 3 comporte une ouverture centrale 31 dans laquelle est engagée la tige 73 d'une soupape 7. La soupape présente sous le joint 3, à l'intérieur de la valve, un bourrelet 71 formant un épaulement 71a vers le haut et un épaulement 71b vers le bas. Un ressort 8 prenant appui contre l'épaulement 71b repousse la soupape 7 vers le haut. La soupape est main- tenue en position de repos par l'épaulement 71a appliqué contre le bord interne du joint 3, sur le pourtour de son ouverture centrale 31. A son autre extrémité, le ressort 8 est en appui contre le fond de la-chambre 41, par l'inter- médiaire d'un joint annulaire 9. La partie inférieure de la soupape 7 forme une crosse cylindrique 72 dont le diamètre extérieur est égal au diamètre de l'ouverture 91 du joint annulaire 9. Dans la position de repos représentée sur la figure 1, l'ouverture 91 du joint 9 est dégagée. La chambre de soupape communique donc avec l'intérieur du tube 42, et par là avec l'intérieur 10 du récipient. La pression qui règne en 10 dans le récipient s'exerce donc sur les deux faces du piston 5. A l'état de repos représenté sur la figure 1, ce piston est donc repoussé par le ressort 6 et reste placé en appui contre le fond du cylindre 1. La tige 73 de la soupape comporte un canal central 74 débou- chant à la partie supérieure et s'étendant jusqu'à un point voisin, de préférence au-dessus du bourrelet 71. Un trou 75 formé à travers la paroi de la tige creuse 73 établit une communication entre le canal 74 et l'extérieur. Le bord inférieur de l'ouverture du trou 75 est placée à une dis- tance D de l'épaulement 71a, supérieure à la distance d séparant l'extrémité de la crosse 72 du bord supérieur du joint 9, de façon que si l'on enfonce la soupape 7 contre la force du ressort 8, la crosse 72 vienne obturer l'ouver- ture 91 du joint 9, avant que le bord inférieur du trou 75 n'apparaisse dans la valve, en-dessous du joint 3. Ce prin- cipe est connu en soi et est décrit, entre autres, dans le B FR 1 287 373 du 22 novembre 1960 au nom de Lucien Guillou. La forme d'entonnoir de la pièce 4 est favorable, puisque la partie supérieure doit recevoir la crosse 72, le ressort 8 et le joint 9, tandis que le tube 42 peut et doit être assez petit. Mais, cette pièce 4 pourrait aussi être par exemple totalement cylindrique, pourvu qu'il y ait à l'in- térieur, un moyen quelconque pour retenir le joint 9 et le ressort 8 (bourrelet, épaulement, circlip par exemple). Le dispositif fonctionne de la façon suivante. A l'état de repos, tel que représenté sur la figure 1, la pression régnant à l'intérieur 10 du récipient s'exerce sur la face inférieure 51 du piston 5, par les ouvertures 12 et 13, et sur la face supérieure 52, par l'ouverture 45 du tube 42, l'ouverture dégagée 91 du joint 9, la chambre de soupape 41, les ouvertures 44 et l'espace annulaire compris entre le cylindre 1 et le tube 42. Le piston reste donc en appui contre le fond du cylindre sous l'effet du ressort 6. Quand on enfonce la soupape 7, l'extrémité inférieure de la crosse 72 vient obturer l'ouverture 91 du joint 9, puis l'ouverture du trou 75 apparaît dans la chambre de soupape 41. La pression à l'intérieur du récipient ne peut plus s'exercer contre la face supérieure 52 du piston 5 car le joint 9 est obturé. Par contre, le volume 11 annulaire au-dessus du piston est en communication avec l'atmosphère par les ouvertures 44 et par le trou 75 qui débouche dans la chambre de soupape 41. La pression intérieure s'exerçant par les ouvertures 12,13 contre la face inférieure 51 du piston 5 repousse celui-ci contre la force du ressort, ce qui chasse à l'extérieur, par le trou 75 et le canal 74, le volume compris entre le cylindre 1 et le tube 42. Le piston s'arrête quand il arrive en butée contre l'épaulement 46 de la pièce 4. Le dispositif est alors dans la position repré- sentée sur la figure 2. Il y reste jusqu'à ce que la soupape 7 soit libérée et remonte sous l'effet du ressort 6. Quand la soupape est revenue dans la position de la figure 1, avec l'épaulement 71a contre le joint 3, la pression intérieure, s'exerçant à nouveau sur la face supérieure 52 du piston, ramène celui-ci au fond du cylindre, en aspirant l'intérieur du cylindre par le tube 42. Le dispositif est prévu pour projeter du liquide. Il faut donc s'assurer que c'est bien du liquide qui est aspiré par l'ouverture 45 du tube 42. Par contre, la pression exercée sur la face inférieure 51 du piston peut être celle d'un gaz ou d'un liquide. Dans ce but, le cylindre 1 peut être entouré d'une poche déformable ou d'un système à piston dans un boitier métallique (non représenté) rempli de liquide, et entourée de gaz sous pression, à l'intérieur du récipient. Dans cette fonction, le produit n'est pas en contact avec le propulseur. Le produit peut dans ce cas être de la crème par exemple ou tout autre liquide devant rester à l'abri de l'air ou de tout propulseur. En variante, le tube 42 peut être prolongé par un tube plongeur, de façon classique, dans un boitier normal avec par exemple une pression interne minima à 6 bars pour un remplissage de 60 à 70% de produit à expulser (générale- ment des liquides, avec fonctionnement en position normale). On a représenté sur la figure 2, une cale tubulaire 101. Cette cale permet de modifier la course du piston; donc de faire varier la dose éjectée à chaque opération. En variante, cette cale pourrait être placée en haut, contre l'épaulement 46. En variante, la cale pourrait être appli- quée contre la paroi interne du cylindre 1. On a également représenté sur le côté droit de la figure 2 une autre cale tubulaire 102. Cette cale permet de diminuer le volume mort non balayé par le piston au cours de chaque opération. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, cette cale 102 forme une seule et même pièce avec la pièce 4. Cette partie 102 constitue alors une jupe périphérique 102 solidaire de la pièce axiale 4 à son bord supérieur, ladite jupe 102 ayant un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du cylindre 1 et un diamètre intérieur permettant de recevoir le ressort 6 de rappel du piston, avec un jeu suffisant pour que ce ressort puisse jouer sans contrainte. Cela procure un guidage de la pièce 4 dans le cylindre 1 au cours de l'opération d'assemblage des éléments constitutifs de la valve et facilite le placement de l'ex- trémité inférieure du tube 42 au centre du fond du cylin- dre 1, dans l'ouverture centrale prévue pour la recevoir. 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. Valve doseuse pour récipient contenant un produit sous pression, c'està-dire un appareil distributeur de doses volumétriques définies par une capacité (11) de volume variable, constituée par un cylindre rigide (1) dans lequel peut circuler à l'encontre de la pression d'un ressort (6) un piston (5) soumis à la pression régnant dans le réci- pient, et comportant une soupape (7) soumise à l'action d'un ressort de rappel (8), les déplacements commandés de la soupape assurant soit la communication de la capacité variable avec le produit, soit après interruption de cette communication, la mise en relation de cette capacité varia- ble avec l'extérieur, caractérisée par un corps cylin- drique (1), comportant intérieurement à une extrémité, du côté de la sortie du produit, une chambre de soupape (41), connectée à l'intérieur du flacon à travers la capacité variable par un tube central (42), coaxial au cylindre (1) et débouchant à l'autre extrémité du cylindre, un piston (5) en forme de couronne étant monté dans le cylindre dans l'espace annulaire compris entre le cylindre (1) et le tube (42). 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée par une pièce axiale (4) en forme générale d'entonnoir délimitant par sa partie supérieure élargie une chambre (41) de soupape dont la paroi (40) comporte au moins une ouverture (44), la partie inférieure étant constituée par un tube axial (42). 3. Valve selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce axiale (4) comporte en outre à sa partie supérieure une jupe périphérique (102), solidaire de la pièce axiale (4) à son bord supérieur, ladite jupe (102) ayant un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du cylindre (1) et un diamètre intérieur permettant de recevoir le ressort (6) de rappel du piston, avec un jeu suffisant pour que ce ressort puisse jouer sans contrainte. 4. Valve selon une des revendications précédentes, carac- térisée en ce qu'elle comporte une cale cylindrique interne (101) autour du tube (42) pour limiter la course du piston.