Brevet FR2684969A1 — publié le 19930618

RECIPIENT CONTENANT UN PRODUIT FLUIDE A DISTRIBUER ET UN GAZ COMPRIME, MUNI D'UN DISPOSITIF DE SECURITE A CORPS MOBILE D'OBTURATION. La présente invention concerne un récipient sous pression contenant un produit fluide à distribuer et un gaz comprimé propulseur, non liquéfiable dans les conditions de pression à l'intérieur du récipient, ledit récipient étant muni d'un dispositif de sécurité évitant les risques de surpression. On connaît depuis longtemps les récipients pour la distribution sous pression d'un liquide, par exemple sous forme d'aérosol. Ces récipients sont, de façon générale, constitués par un bidon comportant un fond et des parois latérales. Sur le bord des parois latérales opposées au fond est le plus souvent sertie une coupelle de valve sur laquelle une valve de distribution est elle-même fixée. La valve est généralement actionnée par un dispositif d'enfoncement de la partie mobile de la valve. Le bidon contient le produit à distribuer et le propulseur, ce dernier étant en contact direct avec le produit à distribuer ou contenu dans une poche ou capsule séparée. Jusqu'à une époque récente, le gaz propulseur était constitué par des hydrocarbures chlorofluorés, qui avaient l'avantage d'être liquides aux pressions et températures utilisées. Mais, à la suite des discussions concernant la destruction de la couche d'ozone par les hydrocarbures chlorofluorés, l'industrie est amenée aujourd'hui à développer des systèmes propulseurs de remplacement. Une des solutions proposées consiste à utiliser des gaz comprimés et, en particulier, de l'air comprimé. Mais ces gaz comprimés, n'étant pas liquides aux pressions et températures utilisées, ne peuvent constituer qu'un réservoir de propulseur réduit à l'intérieur d'un bidon d'aérosol, cette réserve pouvant être d'autant plus grande que la pression est plus élevée.Or, notamment pour des questions de sécurité, la pression à l'intérieur d'un récipient distributeur d'aérosol ne doit jamais excéder 12 x 105 pascals. Par conséquent, le fabricant, d'une part, est amené à effectuer une mise sous pression dans des conditions proches des conditions limites et, d'autre part, doit garantir que la pression n'excède pas les pressions limites autorisées, quelles que soient les conditions de stockage. Or, lorsque le gaz est en contact direct avec le produit dans le récipient, des variations accidentelles du taux de remplissage en liquide ou en gaz peuvent provoquer des surpressions au cours du remplissage. Il est donc nécessaire de pouvoir déceler et éliminer en bout de chaîne de remplissage les récipients sous pression trop élevée.Les variations de température ou de pression au cours du stockage ou des différentes manipulations peuvent également provoquer des surpressions qui peuvent aller jusqu'à l'explosion du récipient, ce qui est dangereux pour l'environnement. Lorsque le gaz comprimé est contenu dans une capsule séparée munie d'une valve de pression différentielle, cette capsule risque de présenter des défaillances telles que fuite ou éclatement, et dans ces conditions la pression à l'intérieur du récipient augmenterait de façon dangereuse pour l'utilisateur. On a donc cherché à munir les récipients de ce type de dispositifs de sécurité permettant d'éviter que la pression maximale admise ne soit accidentellement dépassée. Il est connu par FR-A 1 463 533 de ménager un orifice dans la paroi du récipient et de le recouvrir par une membrane fragile qui se rompt sous la pression. Mais un tel dispositif peut être accidentellement déchiré lors des manipulations. Ce problème a été résolu selon l'invention en utilisant un dispositif de sécurité constitué par un bouchon mis en place dans la paroi du récipient, bouchon dans lequel sont ménagées deux chambres communiquant entre elles par un passage rétréci, le passage entre les deux chambres étant fermé par un organe mobile d'obturation tant que la pression reste inférieure à un seuil prédéterminé. La présente invention a pour objet un récipient pressurisé contenant un produit fluide à distribuer et un gaz comprimé propulseur non liquéfiable à la pression interne du récipient, au moins un organe dudit récipient permettant d'assurer d'une part, une fonction de distribution et d'autre part, une fonction de sécurité évitant que la pression à l'intérieur du récipient dépasse un seuil prédéterminé, caractérisé par le fait que ledit organe comporte pour assurer au moins la fonction de sécurité, un bouchon en matériau déformable, dans lequel sont ménagées deux chambres communiquant entre elles par un passage rétréci, la première chambre s'ouvrant vers l'intérieur du récipient et contenant, pour une pression interne inférieure audit seuil, un organe mobile d'obturation, et la seconde chambre s'ouvrant vers l'extérieur, les dimensions respectives de l'organe mobile d'obturation et dudit passage rétréci étant telles que l'organe mobile d'obturation puisse fermer ledit passage rétréci de façon étanche sous l'action de la pression interne du récipient, tant que ladite pression reste inférieure audit seuil et puisse passer de la première à la seconde chambre par déformation des parois du passage rétréci lorsque ladite pression interne dépasse ledit seuil. L'organe mobile d'obturation peut avoir une forme ellipsoidale ou plus généralement une forme de révolution, dont au moins une des faces d'extrémité est conformée en cône ou en calotte sphérique ou ellipsoidale. L' organe mobile est cependant, de préférence, constitué par une bille sphérique. Lors du montage, la bille est maintenue dans la première chambre soit par les parois de la première chambre, soit par des pattes disposées sur le bord de l'ouverture de la chambre dans le récipient. Dans les deux cas, lorsque le bouchon est disposé sur le récipient, la pression régnant dans ce récipient (en l'absence de surpression) suffit à assurer la fermeture étanche du passage rétréci par l'organe mobile d'obturation. Lorsque la pression dans le récipient augmente, l'organe mobile d'obturation exerce une poussée de plus en plus forte sur les parois du passage rétréci qui se déforment jusqu'à ce que la bille passe dans la seconde chambre. Un flux de gaz comprimé passe alors du récipient dans la première chambre, puis dans la seconde chambre et, de là, dans l'atmosphère, jusqu'à ce que le récipient soit ramené à pression atmosphérique. Le bouchon selon l'invention est en matériau déformable, de préférence élastomère : il est, par exemple, en caoutchouc naturel ou synthétique. Dans ces conditions il peut difficilement être arraché de l'orifice de la paroi du récipient, dans lequel il est mis en place, et l'organe mobile d'obturation, qui est protégé par le bouchon, ne risque pas de mettre le récipient en communication avec l'atmosphère lors de chocs sur la paroi du récipient. La sécurité ne risque donc pas de jouer tant que la pression interne reste inférieure au seuil prédéterminé. Le passage rétréci entre les deux chambres est, de préférence, un passage cylindrique de section circulaire, dont la périphérie peut être définie par une collerette. Selon un premier mode de réalisation, les fonctions de distribution et de sécurité sont assurées, sur le récipient selon l'invention, par deux organes distincts, le premier étant une valve de distribution et le second étant un bouchon à organe mobile d'obturation tel que ci-dessus défini. Dans ce cas, lorsque le récipient comporte une coupelle de valve sur laquelle est sertie la valve de distribution, le bouchon est, de préférence, mis en place dans un orifice situé sur la coupelle de valve, en dehors de la zone de sertissage de la valve. Selon un second mode de réalisation, la première chambre est reliée par un tube plongeur à la phase de produit à distribuer contenue dans le récipient, un tube de sortie étant mis en place en travers de la seconde chambre, ledit tube s'appuyant par une de ses extrémités sur l'organe mobile d'obturation et comportant au moins une ouverture intérieure située au voisinage de son point d'appui sur l'organe mobile d'obturation, ledit tube s'ouvrant à son autre extrémité vers l'atmosphère, à l'extérieur de la seconde chambre, l'ouverture de communication entre la première chambre et le récipient étant définie par une paroi déformable et ayant des dimensions telles que l'organe mobile d'obturation puisse fermer de façon étanche ladite communication. De préférence, la première chambre et l'organe mobile d'obturation ont des dimensions respectives telles que l'organe mobile d'obturation puisse assurer simultanément, dans le récipient, la fermeture étanche du passage rétréci et de la communication entre la première chambre et l'intérieur du récipient. De préférence également, le tube de sortie porte un limiteur de course, situé au voisinage de son extrémité qui prend appui sur l'organe mobile d'obturation. En effet, lorsque le tube de sortie obture de façon étanche ou quasi étanche la communication entre la seconde chambre et l'atmosphère, le gaz propulseur, en cas de surpression, s'échappe entièrement en traversant le tube de sortie, et l'entrée du gaz dans ce tube risque d'être obturée par les parois de l'ouverture de communication entre la seconde chambre et l'atmosphère ; en outre, sous l'action de la surpression, le tube de sortie risque d'être éjecté à l'extérieur du récipient si rien ne le retient en position. Le dispositif de ce second mode de réalisation fonctionne de la façon suivante. Pour actionner la valve, l'utilisateur appuie sur le tube de sortie qui, à son tour, appuie sur l'organe mobile d'obturation. Ce dernier se déplace vers le récipient grâce à l'élasticité de la paroi déformable ménagée entre la première chambre et le récipient jusqu'à ce que l'ouverture intérieure du tube de sortie se trouve au niveau de la première chambre. Sous la pression du gaz comprimé propulseur contenu dans le récipient, le liquide contenu dans le récipient passe par le tube plongeur, puis dans la première chambre et, de là, dans le tube de sortie qui l'éjecte à l'extérieur, ce qui assure la fonction de distribution. Lorsque la pression du gaz comprimé dans le récipient augmente au-delà du seuil prédéterminé, l'organe d'obturation passe de la première chambre dans la seconde chambre en forçant le passage rétréci et en repoussant le tube de sortie. La phase gazeuse contenue dans le récipient est mise en communication avec l'atmosphère à travers la première chambre, le passage rétréci, la seconde chambre et le tube de sortie, ce qui assure la fonction de sécurité. La description de deux modes de réalisation, se référant au dessin annexé et donnée ci-après à titre illustratif et nullement limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. Sur ce dessin: - la figure 1 illustre un premier mode de réalisation du récipient selon l'invention, dans lequel le bouchon assurant la fonction sécurité est indépendant de la valve assurant la fonction de distribution - la figure 2 est une vue, en coupe longitudinale plus détaillée, du bouchon utilisé pour le récipient de la figure 1; - la figure 3 représente de façon schématique un autre mode de réalisation dans lequel le bouchon assure, à la fois, la fonction de sécurité et celle de distribution; - la figure 4 représente schématiquement le bouchon de la figure 3 fonctionnant comme valve de distribution; - la figure 5 représente schématiquement le bouchon de la figure 3 fonctionnant comme dispositif de sécurité. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, on voit que le récipient 1 est constitué par un bidon métallique 2 comportant un fond (non représenté) et des parois latérales. Sur le bord supérieur du bidon 2 est fixée par sertissage, une coupelle de valve 3 circulaire. Une valve 4 est sertie, de façon classique, au centre de la coupelle 3 et est alimentée, en phase liquide à distribuer par un tube plongeur 4a. Un orifice 5 est ménagé dans le fond de la coupelle 3 en dehors de la zone de sertissage de la valve 4 ; un bouchon 6 est mis en place dans cet orifice. Le récipient 1 contient une phase liquide, à distribuer sous forme d'aérosol, et en contact direct avec la phase liquide de l'air comprimé. La pression à l'intérieur du récipient est d'environ 7 x pascals. Le bouchon 6 est de forme générale tronconique. Cette forme facilite l'introduction du bouchon 6 dans l'orifice 5. Il est disposé dans l'orifice 5 de façon telle que la face circulaire de plus grand diamètre 7 du bouchon soit à l'extérieur du récipient 1, et la face circulaire de plus faible diamètre 8 soit à l'intérieur du récipient 1. Sur la paroi latérale tronconique du bouchon 6, une gorge 10 est ménagée au voisinage de la face 7, cette gorge 10 permettant la fixation par encliquetage du bouchon 6, sur le bord de l'orifice 5. Dans le bouchon 6 sont ménagées deux chambres il, 12 de révolution autour de l'axe du bouchon, ces deux chambres communiquant entre elles par un passage rétréci 13. La première chambre il contient, en fonctionnement à une pression inférieure au seuil prédéterminé à ne pas dépasser, un organe mobile d'obturation, qui est une bille 14. Ladite chambre 11 a une forme cylindroconique, la pointe de la partie conique étant dirigée vers le passage rétréci 13. Le diamètre de la chambre 11 est tel, que la bille 14 puisse être facilement introduite par l'ouverture 8â s'ouvrant dans la face 8. En l'absence de pression, par exemple lors du montage du bouchon, la bille 14 est maintenue en place par des pattes flexibles 8b disposées autour de l'ouverture 8a de la face 8.La chambre 12 a une forme cylindrique. Le passage 13 entre les chambres 11 et 12 est défini par une collerette annulaire 15 dont, une face, côté chambre 12, est perpendiculaire à l'axe et l'autre face, côté chambre 11, est inclinée par rapport à cet axe; le passage 13 forme donc un cylindre de faible hauteur et de section droite circulaire. La chambre 12 a des dimensions telles que la bille puisse s'y déplacer librement. La chambre 12 communique avec l'extérieur par des canaux 16 s'ouvrant sur l'extérieur par des orifices 16a ménagés dans la face 7 du bouchon. Le dispositif de sécurité décrit ci-dessus fonctionne de Ia façon suivante. En l'absence de surpression, la bille 14 ferme le passage 13 de façon étanche grâce à la pression régnant dans le récipient 1. Lorsque la pression augmente dans le récipient, la bille subit dans la chambre 1 1 une poussée de plus en plus forte jusqu'à ce qu'elle provoque la déformation de la collerette 15 et passe par le passage 13 dans la chambre 12. La phase gazeuse du récipient 1 communique alors par l'intermédiaire de la chambre 11, du passage 13, de la chambre 12 et des canaux 16, avec l'atmosphère. Tant que le récipient n'est pas à pression atmosphérique, la bille, sous la pression exercée par le gaz comprimé reste dans une position voisine de celle représentée en pointillé sur la figure 2.Lorsque Ie récipient est à pression atmosphérique la bille retombe sur la collerette 15. La figure 3 représente, en position de stockage normal, un bouchon 106 assurant à la fois une fonction de sécurité et une fonction de distribution. Le bouchon 106 est serti sensiblement au centre d'une coupelle de valve 103, elle-même sertie sur un bidon (non représenté) analogue au bidon 2. Le bouchon 106 a une forme générale cylindrique, une couronne annulaire de plus grand diamètre permettant le sertissage. Dans le bouchon 106 sont ménagées deux chambres 111, 112 de révolution, communiquant entre elles par un passage 113 ; et la chambre 111 communique par un alésage 117 avec l'intérieur du récipient. Du fait de l'élasticité du matériau constituant le bouchon, le fond de la chambre 111, dans lequel est ménagé l'alésage 117, constitue une paroi déformable.Une bille 114 est disposée dans la chambre 111 tant que la pression dans le récipient reste inférieure au seuil prédéterminé. La chambre 111 est cylindroconique et elle a une longueur, selon l'axe, telle que la bille 114 puisse fermer de façon étanche, par déformation élastique, à la fois le passage 113 et l'alésage 117. Une conduite radiale s'ouvrant dans la chambre 111 est reliée à un tube 121 qui plonge dans le produit liquide à distribuer contenu dans le récipient. La chambre 112 a une forme cylindrique. Le passage 113 entre les chambres 111 et 112 est défini par une collerette 115, dont une face plane perpendiculaire à l'axe du bouchon limite la chambre t12 et l'autre face, inclinée par rapport à cet axe, limite la chambre 111 ;le passage 113 est donc un cylindre de faible hauteur et de section droite circulaire.La chambre 112 communique par un canal 116 avec l'extérieur. Un tube de sortie 118 est monté coulissant de façon quasi étanche dans le canal 116; il traverse la chambre 112 et le passage 113 et vient s'appuyer contre la bille 114 ; il est ouvert à son extrémité extérieure. Le tube de sortie 118 est fermé à son extrémité s'appuyant sur la bille 114, mais il comporte, à ce niveau, une ouverture latérale, qui, en position de stockage normal, est disposée au niveau de la collerette annulaire 115. Le tube de sortie 118 porte une saillie tronconique 122, qui limite la course dudit tube dans la chambre 112. Cette saillie 122 est disposée au voisinage de l'extrémité du tube 118 appuyant sur la bille 114 ; en position de stockage normal, la saillie 122 est au voisinage de la collerette 115. La petite base du tronc de cône que constitue la saillie 122 autour du tube de sortie 118, est disposée du côté de la chambre 111. Au moment de la mise en place du tube 118 dans le bouchon 106, la saillie 122 est introduite dans la chambre 112 par passage en force, l'élasticité de la matière constitutive du bouchon 106 assurant néanmoins ensuite une quasi-étanchéité autour du tube 118. Sur l'extrémité externe du tube 118 est fixé par emboîtage un bouton-poussoir 119 muni d'une base de pulvérisation 120. Le bouchon décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante: en position de stockage à pression interne normale, la chambre 111 est remplie de produit liquide à distribuer car la communication entre la chambre 111 et la phase gaz comprimé du récipient est fermée par la bille. Lorsque l'utilisateur désire distribuer le produit fluide, il appuie sur le bouton-poussoir 119, de façon à enfoncer le tube de sortie 118 (voir figure 4). Le tube 118 pousse sur la bille 114, qui déforme la paroi déformable au niveau de l'alésage 117. L'étanchéité de la bille 114 au niveau du passage 113, est rompue et, simultanément, le produit liquide peut pénètrer dans le tube de sortie 118 par son ouverture latérale qui se dégage de la collerette 115 : le produit liquide est distribué. Lorsque l'utilisateur cesse d'appuyer, le bouchon 106 reprend sa forme au niveau de l'alésage 117 et repousse la bille 114, qui vient fermer de façon étanche le passage 113 : la distribution est interrompue. Lorsque la pression à l'intérieur du récipient augmente, une poussée est exercée sur la bille 114 par la phase gazeuse du récipient au niveau de l'alésage 117. La bille 114 pousse et déforme la collerette 115. Lorsque la pression dépasse un seuil prédéterminé, la bille 114 passe dans la chambre 112, en poussant le tube de sortie 118 jusqu'à ce que la saillie 122 vienne en contact avec la paroi supérieure de la chambre 112 (voir figure 5). Le récipient est alors en communication avec l'atmosphère ; un flux de gaz comprimé passe du récipient à la chambre 111, puis à la chambre 112, puis vers l'extérieur, par le tube de sortie 118. REVENDICATIONS 1 - Récipient pressurisé (1) contenant un produit fluide à distribuer et un gaz comprimé propulseur non liquéfiable à la pression interne du récipient, au moins un organe dudit récipient permettant d'assurer, d'une part, une fonction de distribution et, d'autre part, une fonction de sécurité évitant que la pression à l'intérieur du récipient dépasse un seuil prédéterminé, caractérisé par le fait que ledit organe comporte, pour assurer au moins la fonction de sécurité, un bouchon (6) en matériau déformable, dans lequel sont ménagées deux chambres (11, 111, 12, 112) communiquant entre elles par un passage rétréci (13, 113), la première chambre (11, 111) s'ouvrant vers l'intérieur du récipient (1) et contenant, pour une pression interne inférieure audit seuil, un organe mobile d'obturation (14, 114) et la seconde chambre (12, 112) s'ouvrant vers l'extérieur, les dimensions respectives de l'organe mobile d'obturation (14, 114) et dudit passage rétréci (13, 113) étant telles que l'organe mobile d'obturation (14, 114) puisse fermer ledit passage rétréci (13, 113) de façon étanche sous l'action de la pression interne du récipient tant que ladite pression reste inférieure audit seuil, et puisse passer de la première (11, 111) à la seconde (12, 112) chambre par déformation des parois du passage rétréci (13, 113) lorsque ladite pression interne dépasse ledit seuil. 2 - Récipient selon 1, caractérisé par le fait que 1' organe mobile d'obturation est une bille (14, 114). 3 - Récipient selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le bouchon (6, 106) est en élastomère. 4 - Récipient selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le passage rétréci (13, 113) entre les deux chambres est un passage cylindrique de section circulaire défini périphériquement par une collerette (15, 115). 5 - Récipient selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les fonctions de distribution et de sécurité sont assurées par deux organes distincts, le premier étant une valve de distibution (4) et le second étant un bouchon (6) à organe mobile d'obturation (14). 6 - Récipient selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le récipient comporte une coupelle de valve (3) sur laquelle est sertie la valve de distribution (4) et le bouchon (6) est mis en place dans un orifice (5) situé sur la coupelle de valve (3), en dehors de la zone de sertissage de la valve (4). 7 - Récipient selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la première chambre (111) est reliée par un tube plongeur (121) à la phase de produit à distribuer contenue dans le récipient, un tube de sortie (118) étant mis en place en travers de la seconde chambre (112), ledit tube (118) s'appuyant par une de ses extrémités sur l'organe mobile (114) d'obturation, et comportant au moins une ouverture intérieure située au voisinage de son point d'appui sur l'organe mobile d'obturation (114), ledit tube s'ouvrant à son autre extrémité vers l'atmosphère, à l'extérieur de la seconde chambre (112), l'ouverture de communication (117) entre la première chambre et le récipient étant définie par une paroi déformable et ayant des dimensions telles que l'organe mobile d'obturation (114) puisse fermer de façon étanche ladite communication. 8 - Récipient selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la première chambre (111) et l'organe mobile d'obturation (114) ont des dimensions respectives telles que l'organe mobile d'obturation (114) puisse assurer simultanément la fermeture du passage rétréci (113) et de la communication entre la première chambre (111) et l'intérieur du récipient. 9 - Récipient selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que le tube de sortie (118) porte un limiteur de course (122). 10 - Récipient selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le limiteur de course est une saillie tronconique (122) disposée autour du tube de sortie (118) au voisinage de son extrémité qui prend appui sur l'organe mobile d'obturation (114).