Brevet FR2667673A2 — publié le 19920410

FR 2667673 A2 19920410 FR 9012402 A 19901009 VALVE AUTOBLOQUANTE, NOTAMMENT POUR RECIPIENT AEROSOL. La demande de brevet principal concerne une valve autobloquante adaptable à un récipient aérosol, contenant un produit à pulvériser et un gaz propul- seur, plus particulièrement à un récipient que l'on recharge en gaz propulseur à l'aide d'un compresseur tel que décrit dans les demandes de brevet français 89 16718 et 89 16719 déposées le 18 décembre 1989 au nom du même déposant. La valve autobloquante a pour but d'empêcher automatiquement toute pulvérisation lorsque la pres- sion à l'intérieur du récipient est inférieure à une pression minimale permettant d'effectuer une pulvérisation convenable du produit. La demande de brevet principal concerne une valve autobloquante du type comportant une tige, au moins partiellement tubulaire, permettant la sortie du produit pulvérisé, qui est montée coulissante dans un corps de valve pour assurer la pulvérisation. Lorsqu'on enfonce la tige dans le corps de valve celui-ci est d'une part, mis en communication avec l'atmosphère et d'autre part, en communication avec le récipient, de préférence à l'aide d'un tube plongeur; un dispositif de rappel de la tige de valve est relié à la tige et au corps de valve pour rappeler ladite tige lorsque l'on cesse d'appuyer sur celle-ci. Dans la valve autobloquante décrite dans la demande principale le corps de valve est divisé par un joint en deux chambres: une première chambre qui peut être mise en communication avec l'atmosphère lorsqu'on enfonce la tige et une seconde chambre qui est en com- munication avec le récipient; le joint est suscepti- ble de coulisser, d'une part sur la paroi interne du corps de valve et, d'autre part, sur la tige de valve entre une butée disposée sur la tige de valve et une position o une communication est établie entre les première et seconde chambres Un ressort est disposé dans la première chambre entre le joint et un élément faisant partie de la tige, et exerce sur le joint une force déterminée égale à la force antagoniste qui est exercée sur le joint par la pression minimale de pulvérisation Un dispositif de rappel de la tige de valve est disposé dans la seconde chambre entre la tige et le corps de valve. Dans la valve autobloquante décrite dans la demande de brevet principal, la communication entre les première et seconde chambres se fait, de préférence, à l'aide d'une rainure ménagée dans la tige de valve située au niveau de la première chambre lorsque la valve autobloquante est en position de repos Lorsqu'on appuie sur la tige de valve et que la pression exercée par le produit dans le récipient est supérieure à la pression minimale Po, la tige coulisse par rapport au joint et une certaine longueur de la rainure s'ouvre dans la seconde chambre, ce qui met en communication les première et seconde chambres. Une telle valve autobloquante est particulièrement destinée à un récipient aérosol utilisant un gaz comprimé (air, azote par exemple) comme propulseur, gaz dont la pression diminue pro- gressivement à la suite des utilisations. Cette diminution de la pression du gaz pro- pulseur, dans une plage de pression restant supérieure à la pression minimale de blocage de la valve, pro- voque, logiquement, une chute de débit de pulvérisation du produit. Pour remédier à cet inconvénient, des boutons-poussoirs dits "régulateurs" ont été proposés en vue d'assurer une assez bonne constance du débit. Mais ces boutons-poussoirs s'avèrent inutilisables avec des produits de coiffage, par exemple du type laque, car les produits sèchent très rapidement à l'air libre et entraînent le blocage du mécanisme interne de ces boutons-poussoirs. L'invention a pour but, surtout, de fournir une valve autobloquante du genre décrit précédemment qui permet d'assurer un débit de produit pulvérisé aussi régulier que possible sans que le séchage du produit devienne trop gênant. On a trouvé, selon la présente invention, que l'on peut obtenir une bonne constance du débit de pulvérisation, lorsque la rainure de la tige de valve présente, en coupe perpendiculaire à l'axe du corps de valve, une surface croissante le long d'une direction parallèle à l'axe de la tige de valve, la section la plus grande étant située du côté de la seconde cham- bre. La présente invention a, par conséquent, pour objet, une valve autobloquante, en particulier pour récipient aérosol contenant un produit à pulvériser, comportant une tige de valve au moins par- tiellement tubulaire pour la sortie du produit pulvérisé et que l'on enfonce dans un corps de valve pour actionner la pulvérisation, le corps de valve étant divisé par un joint en deux chambres, une première chambre qui peut être mise en communication avec l'atmosphère lorsqu'on enfonce la tige de valve, et une seconde chambre qui est en communication avec le récipient, lé joint étant susceptible de coulisser, d'une part, sur la paroi interne du corps de valve et, d'autre part, sur la tige de valve entre une butée disposée sur ladite tige de valve et une position o une communication est établie entre la première et la seconde chambres, grâce à une rainure ménagée dans la tige de valve, un ressort étant disposé dans la première chambre entre le joint et un élément de la tige de valve et exerçant sur le joint une force déterminée égale à la force antagoniste qui est exercée sur le joint par la pression minimale de pulvérisation, et un dispositif de rappel de la tige de valve étant disposé dans la seconde chambre entre la tige de valve et le corps de valve, caractérisée par le fait que la rainure ménagée sur la tige de valve présente, en coupe perpendiculaire à l'axe de la tige, une section croissante le long d'une direction parallèle à l'axe de la tige de valve, la section la plus grande étant située du côté de la seconde cham- bre, de sorte que la section de passage, offerte au produit à distribuer, augmente lorsque la pression diminue dans le récipient. Les moyens assurant la régulation du débit de produit à pulvériser se trouvent ainsi sur la valve, à l'intérieur du bidon aérosol, de sorte que les risques de séchage du produit se trouvent diminués. De préférence, le fond de la rainure s'écarte progressivement de la surface extérieure de la tige, de sorte que la profondeur de la rainure aug- mente, dans le sens qui va de la première chambre vers la deuxième chambre. Le fond peut être constitué par une surface plane dont la coupe par un plan moyen passant par l'axe de la tige est un segment rectiligne. La coupe de la rainure, par un tel plan moyen, a avantageusement la forme d'un triangle rec- tangle dont un côté est situé sur la surface extérieure de la tige, dont l'autre côté est situé30 vers la deuxième chambre, et dont l'hypoténuse est située dans la tige. La largeur périphérique de la rainure peut augmenter progressivement dans le sens qui va de la première chambre vers la deuxième chambre. L'augmentation progressive de largeur peut être combinée avec l'augmentation progressive de profondeur. Pour mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire, ci-après, à titre purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en coupe longitu- dinale d'une valve autobloquante conforme à l'invention en position de repos ou de fermeture; la figure 2 montre en élévation la tige de valve selon l'invention; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 montre, semblablement à la figure 1, la valve en position d'ouverture avec la tige enfoncée, la pression dans le bidon étant suf- fisante; la figure 5, enfin, montre partiellement la valve avec tige enfoncée, alors que la pression dans le bidon est insuffisante. La valve autobloquante selon l'invention représentée sur la figure 1 est désignée dans son ensemble par le chiffre 1 La valve 1 est constituée par une tige 2 de valve et par un corps de valve 3 La valve 1 est insérée dans la coupelle de fixation 4 d'un récipient aérosol (non représenté) L'étanchéité entre la coupelle de fixation 4, la tige 2 de valve et le corps de valve 3 est assurée à l'aide d'un joint élastique 5 dans lequel la tige 2 peut coulisser de façon étanche. Le corps de valve 3 est divisé par un joint élastique 6 en deux chambres, une première chambre A qui peut être mise en communication avec l'atmosphère et une seconde chambre B, qui est en communication permanente avec le récipient aérosol, contenant le produit à pulvériser et le gaz propulseur, par l'intermédiaire d'un tube plongeur 7. Le joint 6 est constitué par une rondelle enfilée autour de la tige 2 de valve, avec son plan moyen orthogonal à l'axe de la tige 2 et il est sus- ceptible de coulisser sur la tige. Le fond de la chambre B est percé d'une prise de gaz additionnelle 8 Ladite prise 8 met la chambre B directement en communication avec le gaz qui se rassemble dans la partie supérieure du récipient aérosol La chambre B contient un dispositif de rappel de la tige 2 de valve constitué par un ressort 9 disposé entre une face d'une butée annulaire 21 de la tige 2 de valve et le fond de la chambre B Le joint 6, en position de repos de la valve, est en appui con- tre l'autre face de la butée 21. La tige 2 de valve est tubulaire dans sa partie 22 tournée vers l'extérieur, cette partie tubu- laire 22 s'étendant jusqu'à un niveau de la tige 2 de valve tel, qu'en position de repos, il soit situé dans la chambre 1 La tige 2 est percée d'un alésage 23 perpendiculaire à l'axe de la tige 2, qui s'ouvre dans la partie tubulaire 22 de la tige 2 et qui est situé à un niveau tel qu'en position de repos de la tige 2, il soit fermé par le joint 5. La tige 2 de valve est munie d'une rainure située au niveau de la première chambre A, lorsque la valve est en position de repos comme représenté sur la figure 1 Lorsqu'on appuie sur la tige 2 et que la pression exercée par le produit dans le récipient est supérieure à la pression minimale Po, la tige 2 coul- isse par rapport au joint 6, comme visible sur la f ig- ure 4, et une certaine longueur de la rainure 25 s'ouvre dans la seconde chambre B, ce qui met en com- munication les première et seconde chambres A, B. Selon l'invention, la rainure 25 ménagée sur la tige 2 présente, en coupe perpendiculaire à l'axe dudit corps de valve, une section S (voir figure 3) croissante le long d'une direction parallèle à l'axe C de la tige, la section S la plus grande étant située du côté de la seconde chambre B, comme visible sur la figure 1. L'augmentation progressive de la section S peut être obtenue par une augmentation progressive de la profondeur radiale h de la rainure Le fond 25 a de la rainure 25 s'écarte alors progressivement de la surface extérieure 2 a de la tige, comme visible sur les figures 1 et 4. Le fond 25 a peut être constitué par une sur- face plane dont la coupe, par un plan moyen passant par l'axe C, est un segment rectiligne La coupe de la rainure 25, par un tel plan, a la forme d'un triangle rectangle dont un côté 25 b est situé sur la surface extérieure 2 a de la tige, dont l'autre côté 25 c, orthogonal à l'axe C, est situé vers la deuxième cham- bre et dont l'hypoténuse est située dans la tige 2 et appartient au fond 25 a. Avantageusement, l'extrémité de la rainure , tournée vers la deuxième chambre B, est située, lorsque la valve est au repos, dans l'épaisseur du joint 6, comme visible sur la figure 1; le côté 25 c est situé sensiblement à mi-épaisseur. La largeur périphérique 1, de préférence, augmente progressivement dans le sens qui va de la première chambre vers la deuxième chambre, comme visi- ble sur la figure 2. Les augmentations de la profondeur h et de la largeur 1 peuvent être combinées En variante, seule l'une des deux grandeurs h, 1 varie, alors que l'autre reste constante. Mais, dans tous les cas, plus la tige 2 est enfoncée relativement au joint 6 (voir figure 4), plus la section de passage offerte au produit à pulvériser diminue. La chambre A contient une cupule annulaire qui repose sur une face du joint 6 Elle contient en outre un ressort 11 qui est disposé entre un épaulement annulaire 24 de la tige 2 de valve et la cupule annulaire 10 Le ressort 11 est choisi de façon qu'il exerce sur le joint 6 une force déterminée qui soit égale à la force antagoniste exercée sur le joint par la pression minimale du gaz pour laquelle il y a une pulvérisation convenable. Le fonctionnement de la valve 1 autoblo- quante est le suivant. Pour actionner la valve 1, on appuie sur la tige 2 de valve de façon à enfoncer celle-ci Le joint 5 glisse sur la paroi externe de la tige 2 de valve et dégage l'alésage 23 qui met en communication la cham- bre A et la partie tubulaire 22 de la tige 2 de valve. La chambre A est mise à pression atmosphérique La pression à l'intérieur du récipient et de la chambre B, si elle est supérieure à la pression minimale admissible, exerce une force supérieure à la force du ressort 11 et de sens contraire Le joint 6 est repoussé sur la tige 2 de valve du côté de la chambre A en comprimant le ressort 11 et en dégageant la rainure 25 creusée dans la tige 2 de valve, comme illustré sur la figure 4. On voit que plus la pression est élevée, plus le joint 6 est repoussé et plus la section transversale de la rainure au niveau du joint 6 est faible. Au contraire plus la pression exercée sur le joint par le produit contenu dans la chambre B dimi- nue, plus la section transversale de la rainure 25 au niveau du joint 6 est grande. L'augmentation de la section de passage per- met de compenser, au moins partiellement, la chute de pression et de maintenir sensiblement constant le débit du produit pulvérisé. Lorsqu'on cesse d'appuyer sur la tige 2 de valve, cette dernière coulisse sur la paroi intérieure du corps de valve 3 sous l'action du ressort de rappel 9 et revient en position de repos L'alésage 23 revient au niveau du joint 5 et la communication entre la chambre A et l'atmosphère est coupée La pression s'équilibre entre les chambres A et B et le joint 6 redescend sur la tige 2 de valve jusqu'à venir en con- tact avec la butée 21 La communication entre les chambres A et B par l'intermédiaire de la rainure 25 n'est donc plus possible La valve 1 est à nouveau en position de repos comme montré sur la figure 1. Comme illustré sur la figure 5, lorsque la pression à l'intérieur du récipient est inférieure à la pression minimale Po admissible pour obtenir une pulvérisation convenable, quand on appuie sur la tige 2 de valve, celle-ci s'enfonce en coulissant dans le joint 5 de sorte que l'alésage 23 est dégagé et met la chambre A en communication avec l'atmosphère Par con- tre la pression du récipient étant trop faible pour repousser le joint 6 à l'encontre du ressort 11, ce joint 6 demeure en appui contre la butée 21 sous l'action du ressort 11 La rainure 25 n'est pas dégagée La communication entre les chambres A et B n'est plus possible La pulvérisation du produit n'est donc également plus possible. REVENDICATIONS 1 Valve autobloquante, en particulier pour récipient aérosol contenant un produit à pulvériser, comportant une tige ( 2) de valve au moins partielle- ment tubulaire pour la sortie du produit pulvérisé et que l'on enfonce dans un corps de valve ( 3) pour actionner la pulvérisation, le corps de valve ( 3) étant divisé par un joint ( 6) en deux chambres, une première chambre (A) qui peut être mise en communica- tion avec l'atmosphère lorsqu'on enfonce la tige ( 2) de valve, et une seconde chambre (B) qui est en com- munication avec le récipient, le joint ( 6) étant sus- ceptible de coulisser, d'une part, sur la paroi interne du corps de valve ( 3) et, d'autre part, sur la tige ( 2) de valve entre une butée disposée sur ladite tige ( 2) de valve et une position o une communication est établie entre la première et la seconde chambres, gr&ce à une rainure ( 25) ménagée dans la tige de valve, un ressort ( 11) étant disposé dans la première chambre (A) entre le joint ( 6) et un élément ( 24) de la tige de valve et exerçant sur le joint ( 6) une force déterminée égale à la force antagoniste qui est exercée sur le joint par la pression minimale de pulvérisation, et un dispositif de rappel ( 9) de la tige ( 2) de valve étant disposé dans la seconde cham- bre (B) entre la tige ( 2) et le corps ( 3), en particu- lier selon les revendications 1 et 5 du brevet princi- pal, caractérisée par le fait que la rainure ( 25) ménagée sur la tige ( 2) de valve présente, en coupe perpendiculaire à l'axe de la tige de valve, une sec- tion croissante le long d'une direction parallèle à l'axe de la tige de valve, la section la plus grande étant située du côté de la seconde chambre (B) de sorte que la section de passage, offerte au produit à distribuer, augmente lorsque la pression diminue dans le récipient. il 2 Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le fond de la rainure ( 25 a) s'écarte progressivement de la surface extérieure de la tige ( 2), de sorte que la profondeur (h) de la rainure ( 25) augmente, dans le sens qui va de la première chambre (A) vers la deuxième chambre (B). 3 Valve selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le fond ( 25 a) est con- stitué par une surface plane dont la coupe par un plan moyen passant par l'axe de la tige ( 2) est un segment rectiligne. 4 Valve selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait que la coupe de la rainure ( 25) par un plan moyen passant par l'axe (C) de la tige ( 2) a la forme d'un triangle rectangle dont un côté ( 25 b) est situé sur la surface extérieure ( 2 a) de la tige, dont l'autre côté ( 25 c) est situé vers la deuxième chambre (B), et dont l'hypoténuse est située dans la tige ( 2). Valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la largeur périphérique ( 1) de la rainure ( 25) augmente progres- sivement de la première chambre (A) vers la deuxième chambre (B). 6 Valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'extrémité de la rainure ( 25) tournée vers la deuxième chambre (B) est située, lorsque la valve est au repos, dans l'épaisseur du joint ( 6) séparant les deux chambres (A, B).