Brevet FR2596022A1 — publié le 19870925

1. La présente invention est du domaine des conditionnements à barrières étanches et imperméables. Elle vise plus précisément un piston gonflable et déformable, notamment destiné à réaliser une barrière étanche et imperméable pour con5 teneur, par exemple des conditionnements du type pour aérosols. La technique des boîtiers à pistons dans lequel un bottier, par exemple en conditionnement aérosol, monocompartimental est transformé en boîtier bicompartimental, est con10 nue, mais jusqu'à présent, aucune réalisation ne donnait satisfaction du fait qu'une étanchéité parfaite entre les deux compartiments séparés par le piston n'était pas assurée. De même, la réalisation de l'art antérieur ne permettait pas d'introduire le piston par le col du boîtier, étant donné que 15 les pistons jusqu'alors utilisés ne présentaient pas la souplesse appropriée. Dans le domaine plus particulier des conditionnements aérosols à pistons, il n'existe actuellement sur le marché aucun boîtier ou conditionnement susceptible d'assurer une étanchéité parfaite entre les deux compartiments, ce 20 qui limite l'usage de cette technologie et notamment son emploi pour le conditionnement aérosol, de liquides ou de fluides de faible viscosité ou non-mouillant les parois du piston et du bottier. En effet, ces pistons sont réalisés en matière plastique peu souple, l'étanchéité entre les deux comparti25 ments, à savoir le compartiment renfermant le produit et celui renfermant le gaz propulseur, étant assurée par la formation d'un film du produit entre la paroi du piston et celle du récipient de conditionnement. De plus, les matières plastiques utilisées sont assez perméables aux agents propulseurs ou al30 térées par l'humidité. On notera également que ce film servant à l'étanchéité n'assure pas parfaitement cette dernière étant donné qu'il est plus ou moins permeable aux gaz propulseurs. Un objet de la présente invention est de réaliser un piston déformable et gonflable par le gaz propulseur per35 mettant de transformer aisément un conteneur, par exemple un boîtier aérosol, monocompartimental en bottier bicompartimental assurant une étanchéité quasi-absolue entre le comparti- 2. ment réservé au produit et celui réservé au propulseur. Un autre objet de l'invention est de réaliser un piston gonflable et déformable susceptible d'être introduit par l'ouverture ou le col du boîtier ou conteneur. Encore ui autre objet de l'invention est de réaliser un piston gonflable et déformable et comportant des moyens d'étanchéité susceptibles de s'adapter à toutes aspérités ou manques d'uniformité de la paroi interne d'un conteneur ou boîtier. La présente invention a donc pour objet un piston souple et gonflable, notamment utilisable dans des conteneurs et autres récipients de conditionnement, par exemple des boîtiers aérosols, nécessitant une séparation étanche entre le produit conditionné et l'agent propulseur du piston, ce piston 15 étant réalisé en un matériau élastique imperméable aux gaz et aux liquides et étant en outre caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte creuse, par exemple cylindro-tronconique comportant une calotte, par exemple une partie tronconique, qui est fermée à une extrémité et se prolonge à l'autre extrémité par une partie cylindrique, formant jupe, ouverte à la base, cette partie cylindrique présentant sur sa face externe des moyens d'étanchéité épousant de façon étanche la paroi interne du conteneur ou récipient. Le piston souple et gonflable de l'invention est 25 constitué avantageusement en un matériau élastomère, synthétique ou naturel, cet élastomère présentant de préférence une dureté SHORE A se situant dans la plage de 40 à 65, par exemple 50. Dans une forme de réalisation préférée de l'inven30 tion, les moyensd'étanchéité, venant de préférence de moulage avec le piston, sont constitués d'une pluralité de segments phériphériques externes., par exemple de forme semi-torique, en saillie sur la partie cylindrique ou jupe du piston. L'invention s'étend également à tous les conteneurs 35 ou récipients, notamment les boîtiers aérosols, incorporant au moins un piston selon la présente invention. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation non limitative de piston gonflable et déformable selon la présente invention, en référence au dessin annexé dans lequel: - figure 1 est une vue en perspective du piston souple et gonflable de la présente invention; - Figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un piston souple et gonflable selon la présente invention monté à l'intérieur d'un boîtier de type aérosol; et - Figure 3 est une vue en coupe du piston de la figure 2 en position gonflée lors d'une distribution extérieure de produitsconditionnés. Comme représenté sur la figure 1, le piston souple et gonflable 1 est constitué d'une calotte 2 de forme tronco15 nique creuse dont la grande base se prolonge par une base cylindrique ou jupe 3 présentant un certain nombre de saillies périphériques 3a régulièrement espacées et de forme semi-torique. Comme représenté sur la figure 2, le piston souple 20 de l'invention 1 a été introduit par l'ouverture du col d'un conteneur aérosol 4 de façon à délimiter, d'une part, avec le fond 4a du conteneur 4 une première chambre renfermant le gaz propulseur et, d'autre part, avec le couvercle 5 du conteneur 4, une seconde chambre renfermant le produit conditionné desti25 né à être dispenser par l'intermédiaire d'une valve distributrice 6. Sur le fond 4a du conteneur 4 est prévue une ouverture de remplissage 4b en agent propulseur. La jupe 3 du piston 1 vient en appui d'étanchéité par les segments 3a qui portent contre la paroi interne du conteneur 4. -30 Comme représenté sur la figure.3, o le produit conditionné doit être distribué, le piston 1 se déplace vers le haut en se gonflant de façon à ce que le cône 2 prenne la forme d'un dôme tandis que les segments d'étanchéité 3a viennent s'écraser par leur sommet contre la paroi du récipient 4, 35 assurant ainsi une étanchéité quasi- absolue entre le gaz propulseur et le produit à-conditionner. On voit ainsi que, sous l'effet de la mise en pres- 4. 2596022 sion brutale par un gaz propulseur ou liquéfié, la jupe du piston 1 se gonfle quasi instantanément comme un ballon et s'applique fortement contre les parois du boîtier 4 par l'intermédiaire des segments d'étanchéité 3a. Dans ces condi5 tions, l'étanchéité est assurée grâce à la souplesse de l'élastomère constitutif qui, même si la paroi interne du boîtier ou bidon comporte des défauts d'uniformité ou des irrégularités de surface, comme c'est le cas notamment pour les bidons en fer blanc à soudures, vient épouser lesdits défauts et irré10 gularités. Avant d'être gonflé le piston est suffisamment rigide et ajusté pour assurer une barrière étanche entre le compartiment réservé au produit et celui réservé au propulseur lors du remplissage, notamment si le produit est liquide ou 15 fluide. L'introduction du gaz propulseur doit s'effectuer très brutalement de façon à gonfler instantanément la jupe du piston. Cette introduction peut s'effectuer après une opération de chauffage du produit pour stérilisation, par exemple, 20 le piston assurant une étanchéité convenable en interdisant tout échange avec le milieu extérieur. De plus, en fin d'utilisation, la pression du gaz propulseur doit rester suffisante pour maintenir la jupe appliquée contre la paroi du récipient avec une force suffisante afin de maintenir l'étanchéité. Cet25 te pression finale doit être de l'ordre de 2,5 à 3 x 105 Pa et est fonction de la souplesse de ladite jupe. D'autre part, la souplesse et l'épaisseur de l'élastomère barrière utilisé ainsi que la géométrie du piston permettent de l'introduire, soit dans des bidons à rétreint avant sertissage du dône ou du fond, soit par le col de bidons monoblocs. Le rapport des diamètres ouverture/corps du piston doit être compris dans la plage de 0,7 a 1 (cas de l'introduction par déformation aspirante). Dans le cas général, il est bien entendu que le pis35 ton pour des rapports de diamètres ouverture/corps inférieurs à 0,7, doit être introduit lors de la fabrication du bidon biou pluricompartimental. L'avantage du piston selon la présente invention est que, pour des rapports convenablement choisis, il permet au façonnier et conditionneur d'aérosol de transformer ses conteneurs ou bidons monocompartimentaux en dispositifs de conditionnement bi- ou pluricompartimentaux en introduisant le ou les pistons par l'ouverture après avoir ménagé un orifice au fond du bidon pour introduction du propulseur ou pour la réalisation du vide. Un outillage approprié facilite cette introduction en réalisant une dépression dans le bidon et sous 10 le piston, ce qui facilite par aspiration sa mise en place dans le corps du bidon. Ainsi se trouve résolu selon la présente invention le problème de l'étanchéité entre les chambres des conteneurs bi- ou pluricompartimentaux, grâce à l'incorporation à l'in15 térieur de bidons ou de conteneurs d'au moins un piston souple et gonflable selon l'invention. Il est clair que l'invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus en référence aux dessins annexes, mais qu'elle englobe toutes les modifi20 cations et variantes issues du même principe d'établissement. C'est ainsi que si sur les dessins le nombre des segments d'étanchéité 3a a été limité à sept, chiffre pour lequel on assure une étanchéité quasiparfaite, ce nombre de segments d'étanchéité n'est nullement limitatif. 6. 2596022 REVENDICATIONS 1. Piston souple et gonflable, notamment utilisable dans des conteneurs et autres récipients de conditionnement nécessitant une séparation étanche parfaite entre le produit conditionné et l'agent propulseur dudit piston, ce piston étant réalisé en un matériau élastique imperméable aux gaz et aux liquides et, en outre, caractérisé-en ce qu'il est constitué d'une enceinte creuse (1) comportant une calotte. (2) fermée au sommet et se prolongeant par une partie cylin10 drique (3) ouverte à la base, formant jupe, cette partie cylindrique présentant extérieurement des moyens d'étanchéité (3a) épousant de façon étanche la paroi interne du conteneur ou récipient (4). 2. Piston souple et gonflable selon la revendica15 tion 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte creuse cylindro-tronconique (1) comportant une partie tronconique (2) fermée au sommet et se prolongeant par une partie cylindrique (3) ouverte à la base, formant jupe, cette partie cylindrique présentant extérieurement des moyens d'étanchéi20 té (3a) épousant de façon étanche laparoi interne du conteneur ou récipient (4). 3. Piston souple et gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité sont constitués d'une pluralité de segments péri25 phériques externes (3a) en saillie sur la partie cylindrique ou jupe (3). 4. Piston souple et gonflable selon la revendication 3, caractérisé en ce que les segments périphériques externes sont de forme semi-torique. 5. Piston souple et gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité viennent de moulage avec le piston. 6. Piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué en un matériau 35 élastomère synthétique ou naturel. 7. Piston souple et gonflable selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élastomère a une dureté Shore 7. A se situant dans la plage de 40 à 65, avantageusement 50. 8. Conteneur bi- ou pluricompartîmental, caractérisé en ce qu'il renferme un piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Conteneur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre limitée par le piston (1) et le fond' (4a) du conteneur (4) renferile un agent propulseur, par exerp3e un gaz comprimé ou liquéfié. 10. Conteneur selon la revendication 9, caractéri10 sé en ce qu'est prévu sur le fond (4a) du conteneur (4) un orifice (4b) prévu, d'une part, pour la mise en place du piston (1) par dépression et, d'autre part, pour l'introduction du gaz propulseur.