Brevet FR2602298A1 — publié le 19880205

VALVE DOSEUSE L'invention a pour objet une valve permettant de distribuer une quantité mesurée d'un produit en milieu liquide, à partir d'un récipient o ce produit se trouve enfermé en solution ou suspension dans un liquide possédant une tension de vapeur élevée, qui permet de le chasser à l'extérieur et en règle générale de le pulvériser sous forme d'aérosol. 10 De telles valves sont bien connues: elles revêtent la forme d'un double clapet. Elles comprennent ainsi un corps creux principalement constitué d'un carter cylindrique en matériau rigide, fermé par une coupelle qui, en règle générale, permet également de le fixer sur le récipient, et muni, à l'opposé, d'un orifice d'admission. Deux seuils à joints étanches y créent un sas à l'intérieur duquel se déplace, guidé à ses extrémités, un distributeur qu'un ressort de rappel renvoie vers la coupelle; prolongé à travers cette coupelle par une tige de commande permettant de le déplacer à l'aide d'une tête à bouton poussoir, ce distributeur présente deux séries de canaux: les uns 20 mettent la chambre du sas en communication avec le liquide à l'intérieur du récipient tant que la valve est en position de repos ou en tout cas dès qu'elle quitte cette position, laissant ainsi la chambre s'alimenter; les autres l'ouvrent à l'extérieur aussitôt que le poussoir est assez enfoncé, pour libérer son contenu sous le seul effet de la pression qui 25 règne à l'intérieur ou même avec pompage. L'orifice d'admission porte un tube de prise si l'on désire que, pour expulser le produit, la valve, par commodité, s'utilise en position haute, au-dessus du récipient; il est au contraire placé immédiatement en amont du seuil antérieur si, pour augmenter la précision, on préfère 30 employer celle-ci en position basse, récipient retourné. Habituellement, la tige de commande porte un canal d'évacuation axial; elle forme ainsi avec le distributeur un gicleur dont le tube perme- d'alimenter une buse de pulvérisation montée sur la tête. Chacun des deux joints qui équipent les seuils de la chambre 35 est en règle générale un simple joint coulissant, plat ou à lèvre, à l'intérieur duquel passe le gicleur, constitué d'un matériau plastique rigide. Mais pour que la valve possède une étanchéité parfaite au repos, il faut alors que le joint du seuil externe ou postérieur soit en élastomère, le distributeur portant un épaulement qui vient à ce moment s'y appuyer. Au contraire le joint du seuil interne ou antérieur ne joue ordinairement un rôle que pendant le fonctionnement, c'est-à-dire pendant un temps limité. Il ne requiert donc pas une étanchéité aussi parfaite; par contre, il est en parmanence au contact du liquide: c'est pourquoi 5 il fait parfois partie intégrante du carter, malgré la rigidité de la matière employée pour fabriquer celui-ci. Cependant, même faible, une fuite sur ce joint influe sur la quantité débitée; or ces valves sont souvent utilisées pour distribuer des produits, en particulier des médicaments, dont on désire délivrer 10 une dose très faible et cependant exacte. De plus le ressort, pièce peu précise, se place avantageusement dans une chambre d'admission, en amont du seuil en question, plutôt que dans la chambre du sas: la solution précédente devient alors coûteuse car elle conduit à introduire des contre-dépouilles. Aussi adopte-t-on en règle générale un second joint 15 démontable en élastomère, malgré son moins bon comportement chimique. Très fréquemment on immobilise les deux joints à l'aide d'une douille étanche constituée d'une matière plastique semi-rigide, peu coûteuse, dont on peut au surplus faire varier l'épaisseur pour modifier le volume interne de la chambre sans jouer sur une pièce complexe. En particulier, la publication de brevet FR 2 494 390, qui décrit une valve à joint antérieur de forme conique, à lèvre, précise que la douille pourrait être fabriquée d'un seul tenant avec lui, mais avec l'inconvénient d'exiger qu'elle fût constituée de la même matière coûteuse. Il est exact que ceci permettrait de supprimer une pièce et de simplifier le montage au prix d'une légère augmentation du prix de l'outillage mais sans que l'avantage obtenu compense les inconvénients cidessous. Il faut ajouter que la précision de la valve risquerait de souffrir de l'emploi d'une douille élastique. D'une manière générale, les valves en question sont remplies par intrusion ou effraction, c'est-à-dire que le tube est mis en place sur une pompe qui injecte alors la quantité nécessaire de produit, à l'état liquide, sous une forte pression: celui-ci écarte alors l'un au moins des joints pour trouver un chenal qui lui permet de remplir le 35 récipient. On profite généralement d'une dissymétrie de structure du joint en question pour en faciliter l'ouverture lorsqu'il est pris à revers, sous l'effet de la forte différence de pression qu'il subit alors. Fréquemment, c'est donc le joint antérieur qui se trouve forcé mais, s'il n'est pas élastique, une disposition spéciale permettra au joint postérieur de jouer à sa place, à moins encore qu'on ne recoure à l'emploi d'un joint auxiliaire. Selon l'invention et contrairement aux indications de la publication précitée, il est possible d'obtenir un joint étanche en 5 employant pour former le seuil antérieur rapporté une matière plastique semi-rigide, analogue ou mieux identique à celle de la douille elle-même, à condition bien entendu de permettre l'effraction par une autre voie, en particulier par le joint postérieur. On évite alors les inconvénients de chacune des solutions 10 précédentes, à condition de prévoir sur le carter, en amont de ce seuil, aussi près de lui que le permettent les tolérances de fabrication, une portée apte à lui servir d'appui jusqu'au plus près du distributeur, sans lui interdire toute déformation radiale. Au remplissage, la pression du liquide s'exerçant sur le seuil 15 à revers lors de l'effraction, cette portée maintient sa déformation en dessous de la limite élastique, laissant au besoin pénétrer directement une partie du liquide mais incapable de modifier de façon permanente le volume de la chambre; il en résulte que la précision de la valve n'est pas altérée lors du remplissage. Le seuil ci-dessus forme avantageusement palier de guidage pour le distributeur qui se trouve ainsi exempt de contre-dépouille donc aussi de toute couture latérale nuisible à l'étanchéité. Enfin, de préférence, on constituera d'un seul tenant ce seuil antérieur et la douille. La solution décrite concilie une parfaite efficacité et un bas prix de revient puisque toutes les pièces sont d'exécution facile, la plupart d'entre elles utilisant en outre un matériau peu coûteux. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de deux exemples, décrits en référence aux dessins qui montrent en coupe: - figure 1: une valve selon l'invention en position de repos, - figure 2: une valve analogue, gicleur enfoncé, lors du remplissage par effraction. Le corps de la valve de la figure 1 est constitué d'un carter 1 porteur d'une douille 2 et fermé par une coupelle 3 enfermant un joint 4. 35 Le carter est constitué d'une résine rigide, tel un polyacétal. A sa partie inférieure, sa paroi se rétrécit par une portée conique la pour former sans contre-dépouille une chambre antérieure lb porteuse d'un tube de prise 5. La douille, au contraire, est formée d'un polyéthylène semi- rigide. Sa paroi latérale 2a, munie d'une bride 2b, est prolongée à sa partie inférieure par un voile conique 2c porteur d'une collerette 2d pour former le seuil antérieur 6. Elle est ajustée librement dans le carter et, aux tolérances près, son voile conique 2c vient longer la portée la. Le joint en élastomère 4 joue le rôle de seuil postérieur. La coupelle 3, métallique, et sertie en 3a sur le carter, l'immobilise ainsi avec la douille, prise par sa bride 2b dans un logement prévu à la partie supérieure du carter, définissant une chambre de sas 7; sa 10 jupe, porteuse d'un joint d'étanchéité 8, sera à nouveau sertie, en 3b, sur le récipient 9. A l'intérieur du corps, avant pose de la coupelle 3, sont montés un ressort 10 puis le gicleur 11, formé à son tour de polyacétal. Celui-ci comprend un boisseau 12, prolongé à travers le joint 4 par une 15 tige tubulaire 13 dont le canal central 13a, dans le cas présent, débouche à sa partie inférieure par un orifice latéral 13b à l'extérieur de la valve, à sa sortie axiale par un orifice 13c apte à alimenter la buse de pulvérisation de l'embout à bouton poussoir non représenté qui s'y adapte. Le boisseau 12 porte une collerette 12a dont l'épaulement supérieur vient 20 en appui étanche sur le joint 4. Sa partie basse est cylindrique,si ce n'est que des rainures 12b forment un passage à l'intérieur du seuil 6, et que son extrémité sert d'appui au ressort 10, sans qu'il existe de contre-dépouilles. Le seuil 6, outre son rôle de joint, joue celui de palier 25 pour le boisseau du distributeur ainsi constitué. Il est facile de se rendre compte que lorsqu'on appuie sur l'embout qui en constitue la tête, ce distributeur vient d'abord fermer le passage antérieur sur le seuil 6, enfermant dans la chambre 7 un volume déterminé de fluide, puis dégage l'orifice 13b, permettant à ce volume de s'échapper sous l'effet de la 30 pression de vapeur du liquide porteur. Lorsque l'opérateur relâche son action sur la tête, le passage ouvert sous le joint postérieur se ferme en premier lieu, Destituant au récipient une étanchéité suffisante; puis le passage antérieur s'ouvre, permettant à du liquide de pénétrer dans la chambre sous l'effet de la 35 dépression ainsi créée. La valve de la figure 2 est représentée montée et en cours de remplissage, posée sur la buse d'une pompe 14, gicleur enfoncé. Pour l'essentiel, elle est semblable à la précédente: ses pièces portent donc des repères identiques. La principale différence est que, destinée à être employée tête en bas, elle ne possède pas de tube de prise mais au moins un orifice d'admission 15 placé dans la chambre lb du ressort au plus près de la chambre 7 du sas. D'autre part, la paroi latérale 2a de la douille 5 employée est plus épaisse, de sorte que le volume de la chambre est plus faible, et dépourvue de bride mais prise sur toute sa hauteur et pourrait donc être en deux parties, tandis que la collerette 2d est remplacée par une simple lèvre oblique. Pour faciliter l'accès du liquide depuis les orifices 15, la portée la est formée d'un certain nombre de bossages lc 10 en appui sur le voile 2c, mais que séparent des rainures internes; ces bossages laissent jouer le bord de la lèvre, pour que l'étanchéité soit obtenue sans serrage. On notera que, dans les deux cas, la paroi du carter porte sur la face externe de sa partie supérieure, renforcée, une saignée ld qui 15 débouche d'une part sur le côté du joint 4, par des créneaux, d'autre part sur la face supérieure du joint 8 d'assemblage sur le récipient. Pour le remplissage, une fois la valve adaptée, par son tube 13, sur la pompe 14, celle-ci y injecte le liquide. En règle générale la pression de pompage a alors pour effet de refouler le gicleur dans une 20 position identique à la position de pulvérisation, permettant au liquide de pénétrer plutôt par le tube que le long du joint 4 en direction de la chambre 7 mais aussi fermant le passage le long du joint du seuil 6. La montée de la pression dans la chambre ne déforme pas notablement ce seuil car le voile porteur 2c s'appuie sur la portée la. Dans ces conditions, le liquide peut difficilement s'écouler le long de ce joint mais, déformant le joint 4, s'infiltre en direction de la saignée ld pour repousser le joint 8 vers l'intérieur, ce qui lui permet de pénétrer rapidement, selon les flèches, dans le récipient 9. Lorsque le remplissage cesse, la chambre reprend son volume 30 initial, le gicleur revenant aussi bien entendu en position de repos; la valve est ainsi prête à fonctionner. REVENDICATIONS 1. Valve doseuse comprenant un corps constitué d'un carter (1) cylindrique en matériau rigide fermé par une coupelle (3), o deux seuils à joints étanches créent un sas et à l'intérieur duquel se déplace un 5 gicleur (11) doté d'un distributeur coulissant, guidé à ses extrémités, qu'un ressort de rappel (10) placé en amont renvoie vers la coupelle, une douille permettant de modifier le volume de la chambre (7) du sas, caractérisée en ce que douille (2) et seuil antérieur (6), rapportés, sont constitués d'une matière plastique semi-rigide, ce dernier se trouvant 10 au voisinage immédiat d'une portée (la) du carter apte à lui servir d'appui jusqu'au plus prés du distributeur lorsque la pression du liquide s'exerce sur lui à revers, lors du remplissage, l'intrusion de ce liquide se produisant alors par une voie auxiliaire. 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le 15 seuil antérieur est fabriqué d'un seul tenant avec la douille. 3. Valve selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le seuil antérieur forme palier de guidage pour le boisseau (12) du distributeur, qui se trouve exempt de contre-dépouilles. 4. Valve selon la revendication 3, caractérisée en ce que la 20 portée d'appui (la) du seuil (6) est formée de bossages (1c) séparés par des rainures. 5. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face externe de la paroi du carter porte une saignée (ld) qui débouche sur le c6té du joint postérieur (4) pour permettre à l'intrusion de se 25 produire à travers ce joint puis le joint d'assemblage (8).