Brevet FR2677959A1 — publié le 19921224

DISPOSITIF PROPULSEUR POUR PRODUITS CONTENUS DANS UN BIDON DE TYPE AEROSOL ET AEROSOL LE CONTENANT La présente invention concerne un dispositif propulseur pour produits contenus dans un bidon de type aérosol. Un bidon aérosol classique contient un produit actif et un gaz propulseur destiné à permettre une pulvérisation du produit actif par action sur une valve de commande. Les gaz propulseurs étant miscibles avec le produit actif, les particules gazeuses qui servent à véhiculer le produit actif sont libérées dans l'atmosphère à chaque pulvérisation. Depuis quelque temps, une règlementation interdit l'emploi de composés chlorofluorés en tant que gaz propulseur en raison de leur action sur la couche d'ozone de l'atmosphère. On a alors cherché à remplacer les composés chlorofluorés notamment par des hydrocarbures ou des diméthyl-éther. L'emploi des hydrocarbures en tant que gaz propulseur pour un bidon aérosol pose des problèmes importants de conditionnement liés à l'inflammabilité des hydrocarbures, qui ont entraîné la mise en place de systèmes de protection draconiens lors des phases de remplissage des bidons aérosols en gaz propulseur et dans les aires des stockage. De plus, on commence à douter de la non-pollution des hydrocarbures car il semblerait qu'ils aient tendance à polluer la végétation. On a alors cherché à séparer le gaz propulseur du produit actif dans les bidons de type aérosol de manière à ce que seul le produit actif soit pulvérisé, le gaz propulseur restant dans le bidon. On connalt principalement deux modes de réalisation de bidon aérosol mettant en oeuvre l'isolement du produit actif des gaz propulseurs. Une première solution consiste à conditionner le produit actif dans une poche souple placée dans le bidon, le gaz propulseur occupant le volume restant entre la poche souple et la paroi du bidon. Lors d'une action sur la valve en vue d'une pulvérisation, la pression exercée par le gaz propulseur sur la poche souple entraîne l'éjection du produit actif mais avec une restitution incomplète du produit. . Une seconde solution consiste à diviser le bidon au moyen d'un piston en deux volumes distincts, un volume inférieur opposé à la valve contenant le gaz propulseur et un volume supérieur contenant le produit actif, le remplissage du gaz propulseur s'effectuant par le fond du bidon. Si ces solutions permettent d'éviter la dispersion de gaz propulseurs polluants dans l'atmosphère, elles ne résolvent en rien les problèmes liés aux conditionnements aérosols dont les scientifiques ont démontré que les phénomènes d'osmose et de migration du produit actif avec la phase gazeuse ne se produisent qu'à partir du 3ème ou 4ème mois de stockage lorsque les éléments plastiques ou métallo-plastiques sont saturés. De plus, dans les aérosols classiques (mélange produit actif et gaz liquéfié), il a été démontré par les laboratoires que les micro-fuites constatées au droit de la valve proprement dite étaient plus importantes à partir du 3ème mois de stockage du fait du vieillissement des éléments plastique et élastomère qui constituent la valve. Ceci revient à dire que si un aérosol est mis en service au moment de son utilisation, sans que le gaz propulseur ait une action quelconque sur le produit actif durant son temps de stockage, le fait de mettre en autoactivation l'aérosol selon l'invention s'affranchit de tous les problèmes cités. La présente invention vise à réaliser un dispositif propulseur pour produits contenus dans un bidon de type aérosol, qui, tout en permettant une séparation effective du produit actif et du gaz propulseur, simplifie le conditionnement de ces produits. De plus, cette séparation effective du produit actif et du gaz propulseur, permet d'éviter la mise sous pression du produit sur channe de conditionnement, ceci afin de remédier aux éventuels échanges s'effectuant en cours de stockage chez le revendeur, entre ledit produit actif et le gaz propulseur, ce qui s'oppose à la restitution d'un produit neutre lors de l'utilisation de l'aérosol. Le but de la présente invention est de remédier à ces divers inconvénients et concerne à cet effet un dispositif propulseur pour produits contenu dans un bidon de type aérosol, caractérisé en ce qu'il comporte - un piston cylindrique divisant de manière étanche, l'espace interne du bidon dans lequel il est engagé, en un volume supérieur apte à contenir un produit à propulser et en un volume inférieur apte à contenir un gaz propulseur. - une cartouche cylindrique constituée par une partie inférieure creuse et étanche du piston et destinée à contenir initialement le gaz propulseur, avant une première mise en service de l'aérosol et comportant d'une part des moyens d'obturation supérieurs amovibles, aptes à permettre son remplissage en gaz propulseur et d'autre part des moyens d'arrachement volontaire d'un opercule situé sur sa face inférieure, pour libérer ledit gaz dans le volume inférieur du bidon lors d'une première mise en service de l'aérosol. On réalise ainsi un système destiné à la propulsion d'un produit contenu dans un bidon de type aérosol dont le conditionnement en gaz propulseur est indépendant du conditionnement en produit actif. On peut effectivement envisager que l'ensemble piston, cartouche de gaz soit assemblé et rempli dans une unité de fabrication particulière respectant les normes de protection relatives à l'emploi d'hydrocarbures, et que les dispositifs propulseurs ainsi préparés soient transférés vers une autre unité de fabrication, ou même une autre entreprise, qui se charge du conditionnement du produit actif et de la mise en pression du bidon, sans que cette unité de fabrication ne soit équipée de manière particulière.En effet, la libération du gaz propulseur ayant lieu lors d'une première utilisation du produit, celui-ci s'affranchit de tous les problèmes de stockage et des conséquences qui s'en suivent, citées plus haut. Mais le dispositif selon l'invention qui vient d'être cité offre également un autre avantage résidant dans le fait que la cartouche est constituée, par une partie inférieure du piston même, plutôt qu'y être rapportée D'autre part, dans l'hypothèse que le fabricant de conditionnement, c'est-à-dire du bidon et du dispositif mécanique propulseur, est différent du conditionneur du produit proprement dit, il parait logique que ce soit ce dernier qui remplisse de gaz la cartouche, immédiatement avant l'introduction du produit actif dans le bidon audessus du piston, ceci afin d'éviter le stockage et le transport d'une cartouche préalablement remplie de gaz nécessitant des précautions particulières. L'invention permet également un tel ordre des phases de fabrication. On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages et qui est donnée à titre d'exemple non limitatif. Sa description est illustrée par les dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une coupe longitudinale d'un aérosol muni d'un dispositif propulseur, avant remplissage de la cartouche en gaz et du bidon en produit actif. La figure 2 est une coupe longitudinale d'un dispositif de propulsion selon la figure 1 après mise en service de la cartouche de gaz. La figure 3 est une coupe longitudinale d'un dispositif de propulsion selon un autre mode de réalisation. La figure 4 est une coupe longitudinale d'un dispositif de propulsion, selon la figure 3, en cours de remplissage en gaz de la cartouche. La figure 5 est une coupe longitudinale d'un dispositif, selon la figure 3, après mise en service de la cartouche de gaz. La figure 6 est une vue en coupe transversale suivant la ligne A-A' de la figure 3. L'aérosol représenté sur la figure 1 est constitué par un bidon cylindrique 1 réalisé préférentiellement en aluminium filé, de manière à éviter la constitution d'un dépôt de soudure à la jonction des bords d'un flan roulé, sur une génératrice d'un bidon obtenu par roulage, dépôt nuisible à l'étanchéité entre gaz propulseur et produit actif à introduire, après la mise en place du dispositif propulseur 2. Le dispositif propulseur 2 constitue un sousensemble apte à être introduit par une extrêmité ouverte inférieure 3 du bidon 1 et à constituer son fond, par une de ses parties constitutives. Le dispositif propulseur 2 est constitué par un piston cylindrique 4 comportant dans sa partie inférieure une lèvre d'étanchéité circulaire 5 destinée à coopérer avec la paroi interne du bidon 1 et assurer la séparation étanche entre un volume supérieur 6 destiné au remplissage ultérieur d'un produit actif à propulser et un volume inférieur 7 destiné au remplissage également ultérieur d'un gaz propulseur 8. Une cartouche cylindrique 9 destinée à contenir le gaz propulseur 8 est constituée avantageusement par une partie inférieure creuse du piston 4 rendue étanche par une plaque de fermeture inférieure 10 par soudage aux ultrasons. Ladite cartouche 9 fait partie intégrante du dispositif propulseur 2 et comporte au centre de sa partie supérieure, donc du piston 4, des moyens d'obturation amovibles aptes à permettre son remplissage ultérieur en gaz propulseur 8. Ces moyens d'obturation de la cartouche 9 sont constitués par une bille 11 initialement libre par rapport à un orifice de remplissage supérieur 12 ménagé dans la partie centrale du piston. La bille 11 est retenue dans un espace 13 délimité par des bras élastiques 14 de manière à permettre son introduction par déformation desdits bras 14 et à y être retenue ensuite pour la rendre imperdable jusqu'au moment de son enfoncement ultérieur dans l'orifice de remplissage 12 immédiatement après introduction du gaz 8. Par ailleurs la cartouche 9 comporte des moyens d'arrachement d'un opercule 15 situé au centre de sa plaque inférieure de fermeture 10 et relié à celle-ci par une membrane arrachable 16. L'utilisation volontaire de ces moyens agissant sur l'opercule 15 libère ultérieurement le gaz 8 dans le volume inférieur 7 du bidon 1 lors d'une première utilisation du produit à propulser, situé dans le volume supérieur 6 du bidon 1. Le piston 4 et la plaque de fermeture 10 constituant la cartouche 9 sont de préférence, mais non obligatoirement, plastiques et assemblés entre eux par soudure aux ultrasons. Les moyens d'arrachement de l'opercule inférieur 15 de la cartouche 9 contenant le gaz 8 sont constitués dans un premier exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2 par une bague de manoeuvre 17 disposée à la partie inférieure du bidon 1 et manoeuvrable depuis ltextérieur de celui-ci par l'utilisateur, de manière telle que sa rotation R lors d'une première utilisation entraîne l'arrachement de l'opercule 15. Ladite bague de manoeuvre 17 est disposée à la partie inférieure du bidon 1 par l'intermédiaire d'un support de bague 18 fixé au bidon 1, ladite bague 17 étant en liaison mécanique avec l'opercule 15. Selon ce même exemple de réalisation, cette liaison entre la bague de manoeuvre 17 et l'opercule 15 est effectuée par une cheminée filetée 19 réalisée au centre de la bague 17 en direction de la cartouche 9 et en prise avec un prolongement fileté correspondant 20 de l'opercule 15, la cartouche 9 étant en appui axial sur la face supérieure du support de bague 18 par des piliers verticaux 21, solidaires de la plaque de fermeture 10 obtenue par moulage. Ces piliers limitent par butée radiale sur des bossages 25 du support de bague 18 la rotation de la cartouche 9 lors de la désoperculation. Le bidon 1 et l'extrémité inférieure 3 sont rendus solidaires et étanches par repoussage ou sertissage. Le vissage de la cheminée 19, par rotation selon R de la bague 17, sur le prolongement 20 de l'opercule 15 provoque une traction sur celui-ci par rapport à la cartouche en appui sur le support 18, donc l'arrachement de l'opercule 15. Préférentiellement, la bague de manoeuvre 17 est sertie dans un évidement central 22 du support de bague 18 par l'intermédiaire d'un joint torique 23 interposé entre ces deux éléments et apte à assurer l'étanchéité du volume inférieur 7 du bidon 1 contenant le gaz libéré 8 (fig. 2) et permettre la libre rotation de ladite bague de manoeuvre 17 lors de la mise en service de l'aérosol. Une fente 24 permet l'introduction d'un outil pour faciliter la manoeuvre de la bague 17. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif 2A représenté sur les figures 3 à 5, diffère essentiellement du précédent en ce que la cartouche 9, qui est en appui axial sur la face supérieure du support de bague 18A, comporte à sa partie inférieure tournée vers une bague de manoeuvre 17A, un logement fileté 30 dans lequel est apte à se visser une partie correspondante également filetée 31 de la bague 17A qui est libre en rotation et axialement jusqu'à venir en butée sur le bidon à la désoperculation. Dans ce mode de réalisation, le support de bague 18A comporte, pour emprisonner le gaz propulseur dans le volume 7 au moment de la mise en auto-activation entre la cartouche 9 proprement dite et le support de bague 18A, une première lèvre d'étanchéité 26 en partie haute et opposée à la lèvre 5 du piston 4 et une seconde lèvre d'étanchéité 27 coopérant avec l'extérieur de la cheminée centrale 19 de la bague de manoeuvre 17A. Dans ce cas de figure particulier, les pas respectifs des ensembles filetés, respectivement : support de bague 18A - bague 17A et cheminée 19 - prolongement 20 de l'opercule 15 sont opposés, de manière telle que le vissage de la bague 17A dans le support de bague fixe 18A, provoque son déplacement axial dans un sens, alors que le vissage simultané de la cheminée 19 sur le prolongement 20 de l'opercule 15, selon un pas opposé, provoque un déplacement inverse de ce dernier, entraînant l'arrachement de l'opercule 15 de la cartouche 9 en butée sur la face supérieure du support de bague 18A (fig. 5). Ce dernier est dans ce cas solidaire de l'extrémité inférieure 3A du bidon 1A par sertissage ou repoussage périphérique. Enfin, les bidons 1, 1A des deux cas de figures décrits ci-dessus comportent une valve de commande (non représentée) obturant un col supérieur 32. Le procédé d'obtention d'un bidon 1 ou 1A comporte les étapes de fabrication successives suivantes - on réalise un corps de bidon 1, 1A ouvert à sa partie inférieure 3, 3A et dont la partie supérieure forme un col 32 apte à recevoir ultérieurement une valve de commande (non représentée). - on introduit une cartouche vide 9 associée à la bague de manoeuvre 17, 17A, par le fond ouvert 3, 3A du bidon 1, 1A, ladite bague 17, 17A étant elle-même associée à un support de bague 18, 18A. - on fixe le support de bague 18, 18A sur la partie inférieure 3, 3A du bidon 1, 1A par sertissage ou repoussage sur celle-ci. - on remplit ultérieurement la cartouche 9 d'un gaz liquéfié propulseur 8 par introduction par le col ouvert 32 d'une tête de remplissage 33 de gaz prenant appui sur une collerette d'étanchéité 34 pour injecter ledit gaz 8 au travers de l'orifice 12 et en contournant la bille 11, libre pendant l'opération de remplissage dans l'espace 13 en étant maintenue dans un plan horizontal par des pattes radiales 37 qui évitent avant et pendant l'opération de remplissage qu'elle obture l'orifice 12. (fig. 4). La bille 11 est par la suite enfoncée dans un second espace 35 par une broche 36 pour y être retenue par serrage contre l'orifice 12 après l'opération de remplissage (fig. 5). - on remplit ultérieurement le volume 6 d'un produit actif à propulser. - on sertit une valve de commande (non représentée) sur le col 32 du bidon 1, 1A. Ainsi, l'aérosol comportant un dispositif propulseur 2, 2A selon l'invention peut être transférée d'une chaîne de fabrication à une autre, d'un fabricant du conditionnement à un conditionneur du produit actif, à tout stade choisi de sa fabrication, en toute sécurité et avec une garantie de qualité de produit souhaitée. Naturellement, l'invention n'est en rien limite par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails des modes de réalisation particuliers choisis pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées aux réalisations particulières qui ont été décrites à titre d'exemples et à leurs éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de 11 invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Dispositif propulseur pour produits contenu dans un bidon de type aérosol, caractérisé en ce qu'il comporte - un piston cylindrique (4) divisant de manière étanche, l'espace interne du bidon (1,lA) dans lequel il est engagé, en un volume supérieur (6) apte à contenir un produit à propulser et en un volume inférieur (7) apte à contenir un gaz propulseur (8). - une cartouche cylindrique (9) constituée par une partie inférieure creuse étanche du piston (4) et destinée à contenir le gaz propulseur (8), avant une première mise en service de l'aérosol et comportant d'une part des moyens d'obturation supérieurs (11) amovibles, aptes à permettre son remplissage en gaz propulseur (8) et d'autre part des moyens d'arrachement volontaire d'un opercule (15) situé sur sa face inférieure, pour libérer ledit gaz (8) dans le volume inférieur (7) du bidon (1,lA) lors d'une première mise en service de l'aérosol. 2. Dispositif propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'obturation de la cartouche (9) sont constitués par une bille (11) initialement libre par rapport à un orifice de remplissage supérieur (12) de la cartouche (9), et ultérieurement sertie de manière étanche contre l'orifice de remplissage (12) immédiatement après introduction du gaz propulseur (8). 3. Dispositif propulseur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parois de la cartouche (9) sont constituées d'une part par le piston même (4) au centre duquel est ménagé l'orifice de remplissage (12) obturé par la bille (11) et d'autre part par une plaque de fermeture inférieure (10) au centre de laquelle est ménagé l'opercule (15), le piston (4) et la plaque de fermeture (10) étant de préférence plastiques et assemblés par soudage aux ultrasons. 4. Dispositif propulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (4) se termine dans sa partie inférieure par une lèvre circulaire (5) d'étanchéité, propre à coopérer avec la paroi interne du bidon (1, 1A). 5. Dispositif propulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'arrachement de l'opercule inférieur (15) de la cartouche (9) de gaz (8) sont constitués par une bague de manoeuvre (17, 17A) disposée à la partie inférieure du bidon par l'intermédiaire d'un support de bague (18, 18A) fixé au bidon (1, 1A), ladite bague étant en liaison avec l'opercule (15) de manière telle que sa rotation effectuée depuis l'extérieur entraîne l'arrachement de ce dernier. 6. Dispositif propulseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face supérieure du support de bague (18, 18A) comporte des bossages (25) propres à coopérer avec des piliers verticaux (21) obtenus par moulage sur la plaque de fermeture inférieure (10) de la cartouche (9) pour limiter par butée radiale la rotation de la cartouche (9) et permettre l'arrachement de l'opercule (15), lesdits piliers verticaux (21) venant en appui axial sur ladite face supérieure du support de bague. 7. Dispositif propulseur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la liaison entre la bague de manoeuvre (17) et l'opercule (15) est effectuée par une cheminée filetée centrale (19) de la bague (17) en prise avec un prolongement fileté correspondant (20) de l'opercule (15), la cartouche (9) étant en appui axial sur le support de bague (18), le vissage de la cheminée (19) sur le prolongement (20) de l'opercule (15) provoquant une traction sur celui-ci par rapport à la cartouche (9) en appui, donc son arrachement. 8. Dispositif propulseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support (18) de bague de manoeuvre (17) est rendu solidaire de l'extrémité inférieure (3) du bidon (1) par sertissage ou repoussage sur cette dernière. 9. Dispositif propulseur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la bague de manoeuvre (17) est sertie dans un évidement central (22) du support de bague (18) par l'intermédiaire d'un joint torique (23) apte à assurer l'étanchéité du volume inférieur (7) du bidon (1) contenant le gaz libéré (8) et permettre la libre rotation de ladite bague (17). 10. Dispositif propulseur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la liaison entre la bague de manoeuvre (17A) et l'opercule (15) est effectuée par une cheminée filetée (19) centrale de la bague (17A) en prise avec un prolongement fileté (20) correspondant de l'opercule (15), la cartouche (9) étant en appui axial sur un support de bague (18A) qui comporte à sa partie inférieure un logement fileté (30) dans lequel est apte à se visser une partie correspondante (31) de la bague libre en rotation et axialement, les pas respectifs des ensembles filetés support de bague (18A) - bague (17A) et cheminée (19) -prolongement (20) d'opercule (15) étant opposés, de manière telle que le vissage de la bague (17A) dans le support de bague fixe (18A), provoque son déplacement axial dans un sens, alors que le vissage simultané de la cheminée (19) sur le prolongement (20) d'opercule (15) selon un pas opposé, provoque un déplacement en sens inverse de ce dernier, entraînant l'arrachement de l'opercule (15) de la cartouche (9) en butée sur ledit support de bague (18A). 11. Dispositif propulseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le support de bague de manoeuvre (18A) est rendu solidaire de l'extrémité inférieure (3A) du bidon (1A) par sertissage de cette dernière sur ledit support (18A). 12. Dispositif propulseur selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ledit support de bague (18A) présente dans sa partie supérieure une première lèvre d'étanchéité (26) en regard de la lèvre (5) du piston (4) et coopérant avec la face interne du bidon (1), et une seconde lèvre d'étanchéité (27) coopérant avec la face externe de la cheminée centrale (19) de la bague (17A), lesdites première (26) et seconde (27) lèvres étant propres à emprisonner le gaz propulseur dans ledit volume inférieur (7). 13. Bidon (1, 1A) de type aérosol comportant une valve de commande obturant un col supérieur (32), caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif propulseur (2, 2A) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 14. Procédé d'obtention d'un bidon (1, 1A) de type aérosol selon la revendication 13 remarquable par les étapes de fabrication suivantes - Réalisation d'un corps de bidon (1, 1A) ouvert à sa partie inférieure (3, 3A) et dont la partie supérieure forme un col (32) apte à recevoir ultérieurement une valve de commande. - Introduction d'une cartouche vide (9) associée à la bague de manoeuvre (17, 17A) par le fond ouvert (3, 3A) du bidon (1, 1A) - Fixation d'un élément support de bague (18, 18A) par surmoulage ou sertissage sur le fond (3, 3A) du bidon (1, lA). - Remplissage ultérieur de la cartouche (9) en gaz propulseur (8) par le col ouvert (32) du bidon (1, 1A). - Obturation automatique de la cartouche (9) par les moyens d'obturation (11) à la fin du remplissage. - Remplissage ultérieur du produit actif à propulser. - Sertissage de la valve de commande sur le col (32) du bidon (1, 1A) pour le fermer.