Brevet FR2705323A1 — publié le 19941125

VALVE DE DIFFUSION POUR UN RECIPIENT AEROSOL, ET RECIPIENT AEROSOL EQUIPE D'UNE TELLE VALVE. L'invention est relative à une valve de diffusion pour un récipient aérosol contenant un liquide à pulvériser et un gaz propulseur sous pression, du genre de celles qui comportent: - un corps de valve muni d'un alésage dont une extrémité communique avec l'intérieur du récipient, en particulier par un tube plongeur, - et une tige de valve propre à coulisser dans l'alésage du corps de valve, cette tige comportant un canal axial s'ouvrant à une extrémité extérieure au récipient, la tige étant munie, en partie haute, d'une tête de manoeuvre et de distribution, cette valve de diffusion comprenant deux circuits séparés dont l'un est prévu pour le liquide à pulvériser, et l'autre pour le gaz propulseur. Une valve de ce type est montrée par FR-A-2 382 637 ou DE-A-27 32 358. L'invention a pour but, surtout, de fournir une valve qui ~permettre de conserver une bonne qualité de pulvérisation et notamment de granulométrie, au cours des usages successifs du récipient aérosol. On souhaite en outre que la valve reste d'une construction relativement simple et économique. Selon l'invention, une valve de diffusion, du genre défini précédemment, est caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens régulateurs du débit de gaz propulseur à travers le circuit de gaz. La régulation du débit de gaz permet de maintenir une bonne granulométrie du nuage pulvérisé. Avantageusement, les moyens régulateurs du débit de gaz comprennent un piston annulaire disposé dans une chambre annulaire délimitée par un fourreau du corps de valve, et des rainures de longueurs différentes prévues dans la paroi interne du fourreau du corps, de telle sorte que le piston annulaire, lorsqu'il est repoussé par le gaz sous pression, à l'encontre d'un moyen de rappel, découvre un nombre de rainures d'autant plus faible que la pression est plus forte, le circuit de gaz passant par ces rainures et la section de passage offerte au gaz variant en sens inverse de la pression du gaz. De préférence, les rainures partent toutes d'un même niveau inférieur. Le moyen de rappel du piston peut être constitué par un ressort prévu entre le piston et une collerette de la tige. Avantageusement, le piston, dans sa position basse correspondant à une pression de gaz minimale, établit une étanchéité entre la paroi interne du fourreau et la paroi externe d'un manchon, et ferme toutes les rainures. De préférence, une rainure s'étend dans le fourreau jusqu'à une hauteur située sensiblement au-dessus du niveau supérieur du manchon. Le circuit de liquide de la valve peut comprendre une partie extérieure à la tige de valve, prévue dans l'alésage du corps de valve, la tige de valve comportant un passage transversal permettant, pour un enfoncement suffisant de la tige, de mettre en communication le canal axial avec ladite partie de circuit de liquide extérieure à la tige de valve et située dans l'alésage du corps de valve, la tige de valve comportant une collerette propre à s'appliquer de manière étanche contre un joint lorsque la valve est au repos. La collerete de la tige est avantageusement située, axialement, entre l'extrémité extérieure de la tige et le passage transversal reliant le canal axial de la tige à la surface extérieure. De préférence, le fourreau est prévu vers l'extrémité supérieure du corps de valve et a un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre extérieur de la collerette, tandis que l'alésage est prolongé axialement, dans le fourreau, par un manchon cylindrique de diamètre externe inférieur au diamètre interne du fourreau, l'extrémfté inférieure de la tige de valve demeurant dans ce manchon, même en position haute, le canal transversal de la tige de valve s'ouvrant entre deux moyens d'étanchéité coopérant avec la tige de valve et la surface interne dudit manchon. La chambre annulaire est avantageusement définie entre la surface externe du manchon et la surface interne du fourreau, le fond de cette chambre annulaire comportant au moins une ouverture pour la mise en communication avec l'espace du récipient contenant le gaz propulseur,le circuit séparé de gaz passant dans ladite chambre annulaire, pour contourner le bord extérieur de la collerette, lorsqu'elle est écartée du joint, ce circuit séparé de gaz se prolongeant par un espace compris entre la surface extérieure de la tige de valve et un manchon de la tête de distribution, pour rejoindre un conduit transversal prévu dans cette tête. Avantageusement, la partie du conduit de liquide extérieure à la tige de valve comprend une rainure longitudinale prévue dans le corps de valve et qui, au repos, est séparée de manière étanche de la partie de conduit prévue dans la tige de valve, la mise en communication des deux parties de conduit étant obtenue lorsque la tige de valve est enfoncée. Deux bagues toriques peuvent être prévues respectivement de part et d'autre de l'orifice de sortie du canal transversal de la tige, ces bagues toriques étant propres à fermer l'espace annulaire entre la tige de valve et la surface intérieure du corps, le circuit de liquide pouvant contourner la bague inférieure par la rainure lorsque cette bague, suite à l'enfoncement de la tige de valve, découvre la rainure. De préférence, la portion du conduit de gaz prévue dans la tête de distribution comprend une rainure longitudinale ménagée dans le manchon de la tête entourant la tige de valve, cette rainure débouchant en partie basse. L'invention concerne également un récipient aérosol équipé d'une valve de diffusion telle que définie précédemment. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées cidessus, en un certain nombre d'autres dispositions, dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1, de ces dessins, est une coupe verticale axiale d'une valve de diffusion, conforme à l'invention, en position de repos ou de fermeture, le récipient aérosol n'étant représenté que très partiellement. La figure 2 est une vue en coupe axiale, avec partie arrachée, du corps de valve de la figure 1 La figure 3, enfin, montre semblablement à la figure 1 la valve en position d'ouverture. En se reportant à la figure 1 des dessins, on peut voir une valve 1 de diffusion pour un récipient aérosol 2 sommairement représenté, comportant en partie haute une ouverture destinée à être fermée par une coupelle 3 servant à la fixation d'un corps 4 de la valve 1. Le corps 4 est muni d'un alésage 5 dont une extrémité 6, l'extrémité inférieure sur la figure 1, communique avec l'intérieur du récipient 2, par l'intermédiaire d'un tube plongeur 7 engagé dans un embout 8 prévu à la base du corps 4. De manière classique, le tube 7 s'étend jusqu'au fond du récipient 2 lequel contient, en partie inférieure, un liquide L (figure 3) à pulvériser, et en partie haute un gaz propulseur G sous pression. Le gaz G peut être de l'air comprimé. Le corps 4 comporte, à sa partie supérieure, une sorte de fourreau 9 de plus fort diamètre, muni à son extrémité supérieure d'une surépaisseur 10 sur toute sa périphérie. La coupelle 3 est sertie sur le fourreau 9 en emprisonnant une rondelle d'étanchéité 11 qui est en appui frontal étanche contre la face d'extrémité transversale du fourreau 9. L'alésage 5 se prolonge, au-delà de la base 12 du fourreau 9, à l'intérieur d'un manchon 13 dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur du fourreau 9. Une chambre annulaire 14 est ainsi formée entre le manchon 13 et le fourreau 9. Le manchon 13 ne s'étend que sur une fraction de la hauteur du fourreau 9. Le fond 12 du fourreau 9 comporte au moins une ouverture 15 mettant en communication la partie inférieure de la chambre 14 avec l'intérieur du récipient 2. La surface interne du corps de valve 4, délimitant l'alésage 5, comporte au moins une rainure longitudinale 16 qui débouche, en partie basse, dans le passage délimité par l'embout 8 et qui, en partie haute, s'arrête sensiblement au niveau du fond 12. La paroi cylindrique interne du fourreau 9 comporte, comme mieux visible sur la figure 2, des rainures longitudinales 17, 18, 19, 20, 21. Ces rainures sont régulièrement espacées sur toute la périphérie. Leur extrémité inférieure est située dans un même plan P orthogonal à l'axe du corps 4. Les longueurs de ces rainures sont différentes et augmentent progressivement de la rainure 17 vers la rainure 21 qui s'étend dans le fourreau 9 jusqu'à une hauteur située sensiblement au-dessus du niveau supérieur du manchon 13. Ainsi, les extrémités supérieures des rainures 17 à 21 sont étagées. La profondeur des rainures 17-21, pour une question de démoulage, est avantageusement de l'ordre de 0,2 mm. Une tige de valve, 23 dont la forme générale est cylindrique, est propre à coulisser dans l'alésage 5. La tige 23 comporte un canal axial 24 s'ouvrant à l'extrémité supérieure 25, extérieure au récipient 2. La tige 23 est munie, en partie haute, d'une tête de manoeuvre et de distribution 26 comprenant un bouton-poussoir 27 solidaire d'un manchon 28 qui entoure la partie supérieure de la tige 23 et qui traverse, de manière étanche, la rondelle 11. La tête 26 est en outre équipée d'une buse de pulvérisation 29. Le canal 24 de la tige 23 se prolonge, à sa partie inférieure, par un passage transversal 30 oblique débouchant sur la surface latérale de la tige 23 par un orifice 31. De chaque côté de cet orifice 31 est prévue une bague torique d'étanchéité 32, 33 montée dans une gorge annulaire à la périphérie de la tige 23, et dont le plan moyen est orthogonal à l'axe de la tige. Les bagues 32, 33 sont en contact de manière étanche contre la surface cylindrique de l'alésage 5. L'ensemble est tel qu'en position de repos ou de fermeture de la valve, comme illustré sur la figure 1, la bague supérieure 32 est toujours dans l'alésage 5 au voisinage de son extrémité supérieure, tandis que la bague 31 établit un contact étanche avec l'alésage 5 légèrement au-dessus de l'extrémité supérieure de la rainure 16. La tige de valve 23 comporte une collerette 34, sensiblement à mi-longueur, et du côté extérieur par rapport à la bague 32. La collerette 34 comporte un bourrelet périphérique 35 en saillie axialement vers l'extérieur propre à s'appliquer de manière étanche contre la paroi frontale de la rondelle 11, dans la position de repos de la valve illustrée sur la figure 1. Un ressort hélicoïdal 36 est prévu entre l'extrémité inférieure 6 de l'alésage 5 et la tige 23, dont l'extrémité inférieure est munie d'une queue 37 engagée dans les spires du ressort. Ce ressort 36 contribue à appliquer, dans la position de repos, la collerette 34 contre la rondelle 11. Un jeu annulaire suffisant pour un passage de gaz est prévu entre le bord extérieur de la collerette 34 et la surface interne du fourreau 9 et de l'évasement 22. Le canal 24, destiné au passage du liquide, se prolonge, dans la tête de distribution 26 par un canal 38, d'axe parallèle ; ce canal 38 débouche dans un autre canal 39 transversal légèrement incliné vers le haut et raccordé à l'orifice de la buse 29. A son autre extrémité, ce canal transversal 39 se prolonge par un passage 40 situé à l'extérieur de la tige 23 et constitué, par exemple, par une rainure prévue dans l'alésage du manchon 28. A son extrémité inférieure, le passage 40 s'ouvre dans la partie concave de la collerette 34, délimitée par le bourrelet 35. Lorsque la tige 23 est enfoncée, comme illustré sur la figure 3, la collerette 34 est écartée de la rondelle 11 et un circuit séparé pour le gaz s'établit à travers l'ouverture 15, la chambre annulaire 14, l'espace annulaire compris entre la rondelle et la paroi interne du fourreau 9 et le passage 40. L'autre circuit séparé de liquide rejoint le circuit de gaz au point C situé dans la tête 26. L'écoulement du gaz dans le conduit transversal 39 produit un effet d'aspiration sur le liquide provenant du canal 38. Un piston annulaire 41 est disposé dans la chambre annulaire 14, autour du manchon 13. Un ressort hélicoïdal 42 est prévu entre la collerette 34 et le piston 41. Le plan P (figure 2) des extrémités inférieures des rainures 17-21 est situé au-dessus de l'extrémité inférieure de la paroi cylindrique interne du fourreau 9 de sorte que le piston 41 dans sa position basse, correspondant à une pression de gaz minimale, illustrée sur la figure 1, établit une étanchéité entre la paroi interne du fourreau 9 et la paroi externe du manchon 13 et ferme toutes les rainures. Par contre, lorsque le piston 41 se déplace axialement et que sa face inférieure dépasse le plan P, le gaz peut contourner le bord extérieur du piston 41 en passant par les rainures 17-21. La section de passage offerte au gaz dépend du nombre de rainures découvertes ; on voit que lorsque le piston 41 est en position haute, seule la rainure 21 assure encore le passage du gaz. Le piston 41 occupe cette position haute lorsque la pression de gaz dans le récipient 2 est maximale. Au fur et à mesure de la diminution de pression du gaz dans le récipient 2, le piston 41 descend de sorte que la section de passage offerte au gaz augmente progressivement avec le nombre de rainures découvertes. Cette augmentation progressive de la section, alors que la pression diminue, permet de maintenir sensiblement constant le débit de gaz. La combinaison du piston annulaire 41, du ressort 42 et des rainures 17-21 constitue donc des moyens régulateurs du débit de gaz propulseur. Ceci étant, le fonctionnement de la valve conforme à l'invention est le suivant. Au repos, le bourrelet 35 de la collerette 34 est appliqué contre la rondelle 11. Le circuit de gaz est fermé à ce niveau. La pression de gaz de part et d'autre du piston 41 s'équilibre sensiblement et le ressort 42 contribue à faire descendre le piston 41 jusqu'à la position basse de la figure 1. Par ailleurs, le circuit de liquide est coupé du fait que la bague 33 se trouve au-dessus de l'extrémité supérieure de la rainure 16. Le circuit de liquide reste isolé du circuit de gaz puisque la bague 32 reste dans le manchon 13. Lorsque l'utilisateur appuie sur la tête de manoeuvre 26, comme illustré sur la figure 3, la tige 23 descend dans l'alésage 5, et la bague 33 découvre l'extrémité supérieure de la rainure 16. Le circuit de liquide s'établit par mise en communication du passage oblique 30 avec la rainure 16 et le conduit du tube plongeur 7. Du fait que la collerette 34 est écartée de la rondelle 11, la partie de la chambre annulaire 14 se trouvant au-dessus du piston 41 est mise en communication avec le passage 40 qui se trouve sensiblement à la pression atmosphérique. La face inférieure du piston 41 étant soumise à la pression du gaz G régnant dans le récipient 2, le piston 41 va être repoussé à l'encontre du ressort 42, vers la coupelle 34, par la pression de gaz. Le déplacement du piston 41, vers le haut, dépend de la pression régnant dans le récipient 2. Plus cette pression sera élevée, plus le piston 41 se déplacera vers le haut. Comme déjà expliqué, la section de passage offerte au gaz par les rainures 17-21 du fourreau 9 dépend de la position du piston 41. Si ce piston 41 se trouve au-dessus de l'extrémité supérieure d'une rainure, aucun passage n'est offert au gaz par cette rainure. On obtient ainsi une régulation du débit de gaz propulseur lorsque la pression de gaz est forte à l'intérieur du récipient 2, la section de passage offerte est faible, tandis que lorsque la pression du gaz propulseur à l'intérieur du récipient 2 est faible, la section de passage est forte. Cette régulation du débit de gaz propulseur permet de réguler également le débit de liquide qui est aspiré, au point C, par un effet Venturi, et de maintenir un rapport gaz propulseur/liquide sensiblement constant. Des études ont montré que le rapport gaz propulseur/liquide correspond à une granulométrie particulière du nuage pulvérisé. On peut donc déterminer les conditions et paramètres de la valve pour conserver le rapport gaz propulseur/liquide correspondant à une granulométrie choisie. On maintient ainsi une bonne qualité de pulvérisation, malgré la variation de la pression interne du récipient 2, pression qui diminue au fur et à mesure des utilisations successives. A la pression minimale du gaz propulseur, le piston annulaire 41 occupe sa position basse, obstrue toutes les rainures 17-21 et bloque tout passage de gaz propulseur. Dans l'exemple de réalisation décrit, le flux de gaz propulseur, au niveau du canal 39, coupe transversalement le canal 38 amenant le liquide. Il est clair que d'autres dispositions sont possibles. Par exemple, le flux de gaz et le flux de liquide peuvent se rencontrer de façon coaxiale ou parallèle, les fluides se déplaçant dans le même sens. REVENDICATIONS 1. Valve de diffusion pour un récipient aérosol contenant un liquide à pulvériser et un gaz propulseur sous pression, comportant: - un corps de valve (4) muni d'un alésage (5) dont une extrémité (6) communique avec l'intérieur du récipient, en particulier par un tube plongeur (7), - et une tige de valve (23) propre à coulisser dans l'alésage du corps de valve, cette tige (23) comportant un canal axial (24) s'ouvrant à une extrémité extérieure au récipient, la tige (23) étant munie, en partie haute, d'une tête de manoeuvre et de distribution (26), cette valve de diffusion comprenant deux circuits séparés dont l'un est prévu pour le liquide à pulvériser (L), et l'autre pour le gaz propulseur (G), caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens régulateurs (17-21, 41) du débit de gaz propulseur à travers le circuit de gaz. 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens régulateurs du débit de gaz comprennent un piston annulaire (41) disposé dans une chambre annulaire (14) délimitée par un fourreau (9) du corps de valve, et des rainures (17-21) de longueurs différentes prévues dans la paroi interne du fourreau (9) du corps, de telle sorte que le piston annulaire (41), lorsqu'il est repoussé par le gaz sous pression, à l'encontre d'un moyen de rappel (42), découvre un nombre de rainures d'autant plus faible que la pression est plus forte, le circuit de gaz passant par ces rainures et la section de passage offerte au gaz variant en sens inverse de la pression du gaz. 3. Valve selon la revendcation 2, caractérisée par le fait que les rainures (17-21) partent toutes d'un même niveau inférieur (P). 4. Valve selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait que le moyen de rappel du piston est constitué par un ressort (42) prévu entre le piston (41) et une collerette (34) de la tige (23). 5. Valve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le piston (41), dans sa position basse correspondant à une pression de gaz minimale, établit une étanchéité entre la paroi interne du fourreau (9) et la paroi externe d'un manchon (13), et ferme toutes les rainures (17-21). 6. Valve selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'une rainure (21) s'étend dans le fourreau (9) jusqu'à une hauteur située sensiblement au-dessus du niveau supérieur du manchon (13). 7. Valve selon la revendication 2, dans laquelle le circuit de liquide comprend une partie extérieure à la tige de valve, prévue dans l'alésage (5) du corps de valve, la tige de valve (23) comportant un passage transversal (30) permettant, pour un enfoncement suffisant de la tige, de mettre en communication le canal axial (24) avec ladite partie de circuit de liquide extérieure à la tige de valve et située dans l'alésage du corps de valve, la tige de valve comportant une collerette (34) propre à s'appliquer de manière étanche contre un joint (11) lorsque la valve est au repos, caractérisée par le fait - que la collerete (34) de la tige (23) est située, axialement, entre l'extrémité extérieure de la tige et le passage transversal (30) reliant le canal axial de la tige à la surface extérieure, - que le fourreau (9) est prévu vers l'extrémité supérieure du corps de valve (4) et a un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre extérieur de la collerette (34), tandis que l'alésage (5) est prolongé axialement, dans le fourreau, par un manchon (13) cylindrique de diamètre externe inférieur au diamètre interne du fourreau (9), l'extrémité inférieure de la tige de valve (23) demeurant dans ce manchon (13), même en position haute, le canal transversal (30) de la tige de valve s'ouvrant entre deux moyens d'étanchéité (32, 33) coopérant avec la tige de valve et la surface interne dudit manchon, - que la chambre annulaire (14) est définie entre la surface externe du manchon (13) et la surface interne du fourreau (9), le fond de cette chambre annulaire comportant au moins une ouverture (15) pour la mise en communication avec l'espace du récipient (2) contenant le gaz propulseur (G), le circuit séparé de gaz passant dans ladite chambre annulaire (14), pour contourner le bord extérieur de la collerette (34), lorsqu'elle est écartée du joint, ce circuit séparé de gaz se prolongeant par un espace (40) compris entre la surface extérieure de la tige de valve (23) et un manchon (28) de la tête de distribution, pour rejoindre un conduit transversal (39) prévu dans cette tête (26). 8. Valve selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la partie du conduit de liquide extérieure à la tige de valve comprend une rainure longitudinale (16) prévue dans le corps de valve (4) et qui, au repos, est séparée de manière étanche de la partie de conduit (24, 30) prévue dans la tige de valve (23), la mise en communication des deux parties de conduit étant obtenue lorsque la tige de valve (23) est enfoncée. 9. Valve selon la revendication 8, caractérisée par le fait que deux bagues toriques (32, 33) sont prévues respectivement de part et d'autre de l'orifice (31) de sortie du canal transversal (30) de la tige (23), ces bagues toriques étant propres à fermer l'espace annulaire entre la tige de valve (23) et la surface intérieure du corps (4), le circuit de liquide pouvant contourner la bague inférieure (33) par la rainure (16) lorsque cette bague (33), suite à l'enfoncement de la tige de valve, découvre la rainure (16). 10. Valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la portion du conduit de gaz prévue dans la tête de distribution (26) comprend une rainure longitudinale (40) ménagée dans le manchon (28) de la tête (26) entourant la tige de valve (23), cette rainure (40) débouchant en partie basse. 11. Récipient aérosol équipé d'une valve de diffusion selon l'une des revendications 1 à 10.