Brevet FR2698947A1 — publié le 19940610

VALVE POUR CONDITIONNEMENT AEROSOL La présente invention concerne l'industrie du conditionnement de substances fluides sous pression dite "aérosol". Elle vise plus particulièrement les valves équipant les récipients de tels conditionnements. Pour obtenir un bon fonctionnement de ces valves, il faut que l'ouverture et la fermeture en soient franches et rapides afin d'éviter des bavures. I1 faut aussi une étanchéité parfaite en stockage. On connaît deux types principaux de valves : les "mâles" et les "femelles". Dans les valves "mâles" la tige creuse d'actionnement et de distribution est un prolongement intégré de l'organe obturateur qui est sollicité contre un joint d'étanchéité annulaire par un ressort de rappel. La paroi latérale de la tige d'actionnement est percée d'un conduit axial qui communique avec un canal radial appelé à venir déboucher dans le corps de la valve en dessous du joint d'étanchéité lorsqu'on enfonce la tige pour distribuer le produit contenu sous pression dans le récipient.Au repos, le débouché du canal radial est - soit obturé dans l'épaisseur du joint, avec un risque de détérioration du joint à ce niveau par déformation plastique après un stockage prolongé, surtout dans des conditions de température ambiante élevée - soit libéré au-dessus du joint, à l'air libre, sans risque de détérioration du joint, mais exposé à une éventuelle souillure extérieure, et avec l'inconvénient d'un allongement de la course de la tige d'actionnement à l'ouverture et à la fermeture de la valve nécessaire pour amener le débouché du canal au bord du joint d'étanchéité. Dans chacune de ces variantes de valves "mâles", la course de la tige d'actionnement entre le début et la pleine ouverture, ou fermeture, correspond au diamètre du canal radial débouchant dans la paroi latérale de la tige. Cette course est généralement suffisante pour que l'ouverture et la fermeture ne soient pas franches. La vitesse d'ouverture dépend de la pression exercée par le doigt de l'utilisateur sur la tige d'actionnement, par l'intermédiaire d'un poussoir distributeur à l'encontre du ressort de rappel de l'organe obturateur, qui devrait donc être faible.Par contre, la vitesse de fermeture dépend de la force du ressort de rappel, qui devrait donc être fort. I1 est fréquemment possible de moduler le débit de telles valves par une pression du doigt suffisante pour un début d'ouverture mais insuffisante pour atteindre l'ouverture complète du débouché du canal radial en dessous du joint d'étanchéité. Ces valves "mâles" présentent cependant l'avantage d'un bon guidage axial de l'organe obturateur par contention latérale dans le corps de valve et centrage de la tige d'actionnement intégrée à l'obturateur dans le joint annulaire d'étanchéité, ce qui favorise une bonne étanchéité au stockage mai surtout entre des utilisations successives. Dans les valves "femelles", contrairement aux valves "mâles", la tige d'actionnement n'est pas incorporée à l'organe obturateur, elle constitue généralement un prolongement intégré du poussoir- distributeur. L'organe obturateur, sollicité contre un joint annulaire par un ressort de rappel logé dans le corps de valve a une forme générale de cuvette dont la cavité centrale est appelée à recevoir à frottement l'extrémité libre de la tige d'actionnement prolongeant le poussoir, qui est entaillée pour permettre le passage de la substance fluide à distribuer de la cavité de l'obturateur à l'intérieur de la tige d'actionnement. Lors de l'assemblage de ces valves "femelles", l'obturateur n'est guidé que latéralement dans le corps de valve vers le joint d'étanchéité, avec un jeu nécessaire au débattement de l'obturateur lors de son enfoncement pour l'ouverture et son retour pour la fermeture de la valve. De ce fait, et jusqu'à l'insertion ultérieure de la tige d'actionnement, il y a un risque de centrage insuffisant de l'obturateur avec marquage annulaire du joint par déformation plastique en une position décalée par rapport à celle qui interviendra après centrage par mise en place de la tige d'actionnement à travers l'orifice central du joint d'étanchéité. Ce risque est accru en cas de stockage des valves assemblées, sans poussoir, surtout dans des conditions de température ambiante élevée, et ce peut être une source de fuites après mise en place du poussoir. Ces valves "femelles" présentent cependant l'avantage de ne nécessiter, pour un débit maximum à travers l'ouverture calibrée, toujours ouverte, définie entre l'entraille de la tige d'actionnement et la cavité de l'obturateur, qu'une course minime de la tige correspondant à une fraction seulement du diamètre d'un perçage de débit correspondant dans la paroi latérale de la tige d'actionnement. Ceci est dû au fait que le passage de la substance à distribuer de l'intérieur du corps de valve vers la cavité de l'obturateur s'effectue annulairement entre la face du joint d'étanchéité et le pourtour de la cavité de l'obturateur, ce qui développe une bien plus grande surface que le perçage correspondant. De plus, l'ouverture s'effectue sans retard puisqu'il n'y a pas de course morte de la tige d'actionnement avant dégagement du passage entre le joint et l'obturateur. L'invention a pour but la réalisation de valves de conditionnement aérosol combinant les avantages des valves "mâles" et "femelles", sans en présenter les inconvénients. L'invention a pour objet une valve pour conditonnement aérosol comprenant une coquille axiale tubulaire dont la base est appelée à communiquer avec l'intérieur d'un récipient et dont le sommet est serti dans une coupelle annulaire de fixation de la valve sur le goulot d'un récipient, avec interposition d'un joint élastique annulaire d'étanchéité enserrant axialement une tige de commande et de distribution qui prolonge un organe obturateur coulissant dans la coquille ; organe obturateur sollicité par un ressort de rappel en position de fermeture de la valve par appui d'un épaulement annulaire contre la face du joint annulaire portant contre la coquille ;; la tige de commande étant percée d'un conduit débouchant axialement à l'extérieur et radialement au-dessus de l'épaulement de l'obturateur -valve caractérisée en ce que le conduit axial borgne de la tige de commande débouche radialement, au moins partiellement, dans la face annulaire de l'épaulement de l'obturateur en appui contre le joint, par au moins un canal incliné par rapport à l'axe du conduit axial-. I1 est généralement préférable que le canal axial débouche par deux canaux radiaux diamétralement opposés et symétriquement inclinés. L'expérience montre en effet qu'avec une telle structure on obtient un fonctionnement plus régulier et une pulvérisation ou un mélange meilleurs aussi bien pour la distribution de substances fluides sous pression de gaz non soluble que de gaz dissous, avec ou sans appoint de gaz additionnel. Suivant une construction avantageuse, chaque canal radial débouche dans l'angle formé entre la base de l'épaulement de l'obturateur et la paroi externe de la tige de commande. En pratique, il paraît avantageux que chaque canal radial soit incliné d'environ 30 à 70 , de préférence 55 , par rapport à l'axe du conduit axial de la tige de commande et qu'il se prolonge, à l'intérieur du conduit axial, par une saignée creusée dans son fond borgne, directement ou dans une nervure diamétralement transversale en saillie du fond et se prolongeant environ jusqu'à l'axe du conduit axial. L'invention pourra être plus clairement comprise par l'examen et la description détaillée des dessins annexés qui représentent un mode de réalisation et une variante, choisis simplement à titre d'exemple parmi les nombreuses formes d'exécution, adaptations et variantes de l'invention concevables par un technicien averti. Sur ces dessins La figure 1 est une vue schématique, en élévation et en coupe axiale diamétrale d'une valve suivant l'invention, fermée La figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 de la même valve, ouverte en cours de distribution, équipée d'un tube plongeur de puisage de la substance à distribuer, et d'un poussoir diffuseur manuel ; La figure 3 est une vue partielle, schématique, suivant la ligne II-II de la figure 1, de la tige d'actionnement à obturateur de la valve ; La figure 4 est une vue schématique, en bout, suivant la flèche IV de la figure 1, de la tige d'actionnement à obturateur de la valve ; et, La figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 1 d'une variante. Sur ces figures, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes références numériques, éventuellement affectées d'un indice. Les dimensions et les proportions respectives de ces éléments peuvent ne pas être respectés pour une meilleure lisibilité des dessins. La valve suivant l'invention représentée sur les figures 1 à 4 est du type ""mâles" à prise de gaz additionnel. Elle convient plus particulièrement pour le conditionnement de substances sous pression de gaz soluble et partiellement dissous dans la substance distribuée. Cette valve comprend essentiellement un corps ou coquille axiale tubulaire 1 dont la base est prolongée par un téton 2 de raccordement à un tube 3 appelé à plonger à fond d'un récipient obturé par la valve pour amener la substance à distribuer à l'intérieur de la coquille. Le sommet 4 de la coquille, épanoui en corolle avec des entailles externes 5, est serti dans la cheminée centrale 6 d'une coupelle annulaire 7 avec interposition d'un joint annulaire d'étanchéité 8. La paroi latérale de la coquille est percée d'un orifice 9 de prise de gaz additionnel appelée à communiquer avec l'espace libre à l'intérieur d'un récipient obturé par la valve, au-dessus de la substance distribuer. A l'intérieur de la coquille coulisse axialement un obturateur cylindrique 10, prolongé à l'extérieur à travers le joint d'étanchéité 8 par une tige de commande et de distribution 11. L'obturateur est constamment sollicité contre le joint d'étanchéité par un ressort de rappel 12 et guidé latéralement par des nervures longitudinales 13, 13' en saillie de la paroi interne de la coquille. A sa jonction avec la tige d'actionnement, l'obturateur présente un épaulement annulaire 14 légèrement tronconique creux dont le bord prend appui contre le joint d'étanchéité. Cet épaulement se prolonge par une rainure annulaire 15 dans laquelle vient se loger le bord de l'orifice axial du joint 8.Dans l'angle formé entre l'épaulement 14 et le fond de la rainure 15 débouchent symétriquement deux canaux radiaux 16, 16' inclinés d'environ 55 par rapport à l'axe de la tige 11 vers le fond 21 d'un conduit axial borgne 17 creusé dans la tige et débouchant à l'extérieur. Ces canaux se prolongent par des saignées 18, 18' respectivement, jusqu'approximativement l'axe du conduit 17. Ces saignées sont creusées dans une nervure 19 diamétralement transversale, en saillie du fond borgne 21 du conduit. La base de la tige d'actionnement est rigidifiée par cinq godrons 20-20d régulièrement répartis angulairement. Pour un remplissage rapide d'un récipient fermé par une telle valve, on enfonce de façon classique la tige d'actionnement 11 jusqu'à ce que la base des rainures formées entre les godrons 20 débouchent en dessous du bord de la cheminée 6 de la coupelle 7 et laissent passer la substance fluide injectée sous forte pression entre la cheminée et le joint 8, puis par les entailles 5 de la corolle de la coquille 1 vers l'intérieur du récipient. Pour distribuer une substance fluide enfermée sous pression dans un récipient équipé d'une telle valve (figure 2), il suffit d'enfoncer légèrement la tige d'actionnement 11 avec un poussoir diffuseur classique 22 pour décoller l'épaulement 14 de l'obturateur 10. Aussitôt, la substance fluide à distribuer parvenant sous pression par le tube plongeur 3 à l'intérieur de la coquille 1, s'y mêle à du gaz sous pression provenant de l'orifice 9. Le mélange sous pression de substance et de gaz passe autour de l'obturateur 10 entre les nervures 13, 13', puis entre le joint d'étanchéité 8 et l'épaulement 14 de l'obturateur pour déboucher dans le conduit axial 17 de la tige d'actionnement par les canaux radiaux 16, 16' prolongés par les saignées 18, 18'. Cette arrivée de mélange gaz-substance par deux canaux affrontés provoque dans le conduit axial 17 une turbulence profitable à l'homogénéité du mélange et à sa détente partielle jusqu'à sa distribution à l'extérieur par la buse classique 23, tourbillonnaire ou non, du poussoir 22. La valve suivant l'invention représentée sur la figure 5 est une variante de celle représentée sur les figures 1 à 4. Elle convient plus particulièrement pour le conditionnement de substance sous pression de gaz pratiquement insoluble dans la substance conditionnée. Les divers éléments de cette valve sont désignés par les mêmes références numériques que ceux des figures précédentes augmentées de cent. Les différences essentielles, entre ces éléments et ceux de l'exemple précédent résident dans l'absence de la prise de gaz additionnelle 9 dans la coquille 101 et de rainure 15 de retenue du joint d'étanchéité 108 dans la base de la tige de commande 111, ainsi que de nervure 19 en saillie du fond 121 du conduit axial 117. Les canaux radiaux 116, 116' débouchent directement dans le fond borgne 121 du conduit axial dans lequel sont creusées les saignées 118 118' qui les prolongent. A part l'absence de mélange de gaz additionnel à la substance conditionnée, le fonctionnement de cette valve est identique à celui précédemment décrit de la valve des figures 1 à 4. REVENDICATIONS 1. Valve pour conditionnement aérosol, comprenant une coquille axiale tubulaire (1), dont la base (2) est appelée à communiquer avec l'intérieur d'un récipient et dont le sommet (4) est serti dans une coupelle annulaire (7) de fixation de la valve sur le goulot d'un récipient, avec interposition d'un joint élastique annulaire d'étanchéité (8) enserrant axialement une tige de commande et de distribution (11) qui prolonge un organe obturateur (10) coulissant dans la coquille ; organe obturateur sollicité par un ressort de rappel (12) en position de fermeture de la valve par appui d'un épaulement annulaire (14) contre la face du joint annulaire (8) portant contre la coquille (1) ; la tige de commande étant percée d'un conduit (17) débouchant axialement à l'extérieur et radialement au-dessus de l'épaulement de l'obturateur -valve caractérisée en ce que le conduit axial borgne (17) de la tige de commande (11) débouche radialement au moins partiellement dans la face annulaire de l'épaulement (14) de l'obturateur (10) en appui contre le joint (8), par au moins un canal (16) incliné par rapport à l'axe du conduit axial (17)-. 2. Valve suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le canal axial (17) débouche par deux canaux radiaux (16), (16') diamétralement opposés et symétriquement inclinés. 3. Valve suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque canal radial (16) débouche dans l'angle formé entre la base de l'épaulement (14) de l'obturateur (10) et la paroi externe de la tige de commande 11. 4. Valve suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que chaque canal radial (16) est incliné d'environ 30 à 70 , de préférence 55e, par rapport à l'axe du conduit axial (17) de la tige de commande (11). 5. Valve, suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque canal radial (16) se prolonge, à l'intérieur du conduit axial (17), par une saignée (18) creusée dans son fond borgne (21). 6. Valve, suivant la revendication 5, caractérisée en ce que chaque saignée (18) est creusée dans une nervure (19) diamétralement transversale, en saillie du fond borgne (21) du conduit axial. 7. Valve, suivant l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que chaque saignée (18) se prolonge environ jusqu'à l'axe du conduit axial (17).