Brevet FR2710617A1 — publié le 19950407

DISPOSITIF DE DISTRIBUTION D'UN PRODUIT, PAR UN GAZ PROPULSEUR, ET CARTOUCHE DE PRODUIT DESTINEE A CE DISPOSITIF. La présente invention a pour objet un dispositif de distribution d'un produit par un gaz propulseur. On sait que lorsqu'on désire distribuer un produit relativement visqueux, comme de la laque pour cheveux par exemple, au moyen d'un dispositif de distribution par un gaz propulseur, on utilise le gaz propulseur, par exemple de l'air comprimé, à la fois comme propulseur et comme agent dispersant; on sait également qu'une telle disposition conduit à une meilleure qualité de la distribution, la taille moyenne des particules de produit étant plus fine. En général, de tels dispositifs de distribution par gaz propulseur comprennent un tube plongeur plongeant dans le produit à distribuer, le gaz propulseur agissant sur le produit pour sa distribution et traversant des orifices de "prise de gaz additionnelle" ménagés dans la valve de distribution associée au tube plongeur pour réaliser le mélange gaz propulseur-produit qui va traverser la buse de distribution, dans le cas d'utilisation tête-en-haut de ces dispositifs ; bien entendu, lorsqu'ils sont utilisés tête-en-bas, les chemins empruntés par le gaz propulseur et par le produit pour gagner la buse de distribution sont inversés, le gaz propulseur traversant le tube plongeur et le produit les orifices de "prise de gaz additionnelle". Malheureusement, lorsque ces dispositifs de distribution sont dans la position horizontale, le produit emprunte les deux chemins évoqués ci-dessus et la distribution est de mauvaise qualité : c'est l'effet connu sous le nom d'effet pissette ; c'est là un inconvénient important de ces distributeurs. Pour y pallier, on a proposé de séparer complètement le gaz propulseur du produit à distribuer : c'est le cas notamment du distributeur selon FR-A-2 399 364 ; de tels distributeurs présentent d'ailleurs en outre l'avantage que le gaz propulseur et le produit peuvent être chimiquement quelconques sans que l'on puisse craindre notamment une dégradation du produit par le gaz propulseur lorsque le produit reste longtemps en contact avec le gaz propulseur. La présente invention a pour objet un tel distributeur, dans lequel la séparation du gaz propulseur et du produit à distribuer est mise à profit pour agencer le distributeur en sorte que ledit distributeur soit rechargeable, tant en produit qu'en gaz propulseur. Ainsi, selon l'invention, un dispositif de distribution d'un produit, par un gaz propulseur, comprenant un récipient fermé par un couvercle supportant une valve de distribution dont la tige de manoeuvre traverse le couvercle et porte un bouton-poussoir équipé d'une buse de distribution, la valve de distribution comportant un passage pour son alimentation en produit et étant reliée à un tube plongeur pour son alimentation en gaz propulseur, la buse étant alimentée en produit et en gaz propulseur par l'intermédiaire de la tige et au travers du bouton-poussoir, le tube plongeur traversant un piston monté coulissant de manière étanche autour du tube plongeur et séparant, d'un côté, le produit à distribuer et, de l'autre côté, le gaz propulseur contenu dans le récipient, est caractérisé par le fait qu'il comprend une cartouche contenant le produit, le passage de la valve de distribution, pour l'alimentation en produit de la buse, débouchant dans la cartouche, le piston étant monté coulissant de manière étanche à l'intérieur de la cartouche, le fond du récipient portant un bouchonvalve pour le remplissage du récipient en gaz propulseur. De préférence, le tube plongeur est en matériau relativement semi-rigide ou rigide. Préférentiellement, le tube plongeur est en matériau relativement rigide et son extrémité libre, du côté du récipient contenant le gaz propulseur, est biseautée. Avantageusement, la cartouche est maintenue dans le récipient par coopération d'une bordure transversale qu'elle présente avec une collerette du récipient et une portée annulaire du couvercle lorsque le récipient est fermé par le couvercle ; la cartouche a un corps cylindrique de forme tubulaire ouvert à une extrémité ; l'extrémité inférieure du corps de la cartouche présente une butée pour le piston s'étendant radialement. De préférence, le piston est un piston creux ayant une jupe fermée à une extrémité par un fond en forme de cuvette dont la paroi transversale est traversée par le tube plongeur ; la cuvette du fond du piston a une forme adaptée pour recevoir la valve de distribution dans la position haute du piston. Selon une forme de réalisation, la paroi transversale du fond du piston est traversée par le tube plongeur dans une zone perforable par le tube plongeur. En variante, la paroi transversale du fond du piston présente un orifice et est revêtue d'un opercule perforable par le tube plongeur qui traverse l'orifice et l'opercule ; I'opercule perforable est maintenu par une pièce de maintien encastrée dans la forme en cuvette du fond du piston et présentant un logement central qui la traverse axialement; le logement central a une forme adaptée pour recevoir la valve de distribution dans la position haute du piston. La présente invention a également pour objet une cartouche de produit destinée à équiper un dispositif de distribution tel que ci-dessus ; I'extrémité de la cartouche qui porte la bordure transversale est fermée par un opercule perforable. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire, maintenant, à titre d'exemple 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 d'un distributeur selon la présente invention - la figure 2 est une vue en coupe de la cartouche de produit seule équipant le distributeur de la figure 1, en cours de stockage, avant son introduction dans ledit distributeur - la figure 3 est une vue partielle en coupe à échelle agrandie du piston de la cartouche de la figure 2 - la figure 4 est une vue en coupe partielle d'une variante de distributeur selon l'invention - la figure 5 est une vue en coupe d'une variante du piston destinée à la cartouche selon l'invention - les figures 6 et 7 sont une vue en coupe du piston de la figure 5 pendant (figure 6) et après (figure 7) introduction du tube plongeur. En se reportant aux figures 1 à 3, un dispositif de distribution 1 selon l'invention comprend un récipient 2 fermé d'un côté par un fond 18 et de l'autre par un couvercle 3 fixé de manière amovible sur le récipient 2 ; cette fixation amovible est par exemple réalisée par vissage du rebord 7 du couvercle 3 sur la collerette 22 d'extrémité du récipient 2 ; bien entendu, cette fixation amovible peut être réalisée autrement, comme une fixation à baïonnette ou autre, dès l'instant qu'elle supporte la pression du gaz propulseur contenu dans le récipient. Le couvercle 3 supporte une valve de distribution 10 classique dont on voit la tige de manoeuvre 11 supportant elle-même un bouton-poussoir 8 équipé d'une buse de distribution 9 ; comme on le sait, une action verticale, par rapport à la figure 1, sur le boutonpoussoir 8 ouvre le clapet de la valve de distribution 10 et permet la distribution du mélange gaz propulseur-produit à travers la buse de distribution 9, dans les conditions décrites ci-dessous ; comme on le sait également la forme de la buse de distribution 9 définit le type de distribution souhaité, à savoir une pulvérisation ou un jet filiforme. La valve de distribution 10 est équipée d'un tube plongeur 12 et d'au moins un passage 13 pratiqué dans le corps de la valve 10 faisant communiquer l'intérieur de la valve de distribution 10 en amont du clapet et l'extérieur de la valve de distribution 10. Une cartouche 4 de produit à distribuer, comme montré sur la figure 2, a un corps 6 cylindrique de forme tubulaire ; à l'intérieur du corps 6 est monté coulissant de manière étanche un piston 14 ; un joint 17 assure l'étanchéité du coulissement. Le piston 14 est un piston creux ayant une jupe 16 fermée à une extrémité par un fond 15 en forme de cuvette ayant une paroi transversale 20 ; comme mieux visible sur la figure 3, la paroi transversale 20 présente en son centre une zone 20A de moindre résistance, perforable. La cartouche 4 est remplie depuis le haut (par rapport à la figure 2) de produit à distribuer ; lorsque la cartouche 4 est pleine, le piston 14 est en position basse, comme montré à la figure 2 ; à sa partie inférieure, le corps 6 de la cartouche 4 présente une butée 36 s'étendant radialement : cette butée 36 évite toute sortie intempestive du piston 14 lors de manipulations, le piston 14 constituant le fond de la cartouche 4 ; une fois pleine, la cartouche 4 est fermée à sa partie supérieure par un opercule 21 perforable : l'opercule 21 est thermoscellé sur une bordure transversale 5 que présente la cartouche 4 à sa partie supérieure; la cartouche 4 est en matériau plastique simple tel que le polypropylène ou le polyéthylène haute densité. Comme on le voit, la cartouche 4 est un récipient à part entière, contenant le produit à distribuer et peut être stockée et manipulée. Pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention, la cartouche 4 est introduite dans le récipient 2, sa bordure transversale 5 venant en appui contre la collerette 22 du récipient 2. Le couvercle 3 équipé de la valve de distribution 10 et de son tube plongeur 12 ainsi que du bouton-poussoir 8 est présenté en regard du récipient 2 et de la cartouche 4 ; I'ensemble y est introduit: dans un premier temps, le tube plongeur 12 vient perforer l'opercule 21 de la cartouche 4 et descend dans le produit jusqu'à la paroi transversale 20 du piston 14 ; dans un deuxième temps, le piston 14 étant retenu par la butée 36 de la paroi 6 de la cartouche 4, le tube plongeur 12 perfore la zone 20A perforable de la paroi 20 qu'il traverse de manière étanche ; cette opération est d'autant plus aisée que le tube plongeur 12 est en matériau relativement rigide et que son extrémité avec laquelle il perfore la zone 20A est biseautée ; le couvercle 3 est alors vissé sur le récipient 2 jusqu'à venue en butée d'une portée annulaire 33, qu'il présente, avec la bordure transversale 5 de la cartouche 4 : ainsi, la cartouche 4 est maintenue fermement en place dans le dispositif 1. Le fond 18 du récipient 2 porte un bouchon-valve 19 qui permet le remplissage du récipient 2 en gaz propulseur, avantageusement de l'air comprimé; de l'air comprimé est donc introduit dans le récipient 2 et remplit l'espace contenu entre la cartouche 4 et le récipient 2, sous le piston 14, et l'intérieur du tube plongeur 12, jusqu'au clapet de la valve de distribution 10 qui est fermé ; le produit à distribuer remplit l'espace contenu à l'intérieur de la cartouche 4 au dessus du piston 14, sous le couvercle 3, le (ou les) passage(s) 13, jusqu'au clapet fermé de la valve de distribution 10. Lorsque la valve de distribution 10 est ouverte par action sur le bouton-poussoir 8, le produit et l'air comprimé sont expulsés à travers la tige creuse 11 et la buse 9 : sous l'action de l'air comprimé, le piston 14 repousse le produit vers la tige 11 à travers le(s) passage(s) 13 tandis que de l'air comprimé, à travers le tube plongeur 12, vient assurer une bonne qualité de distribution et notamment une bonne qualité de pulvérisation lorsque la buse 9 est une buse de pulvérisation. Lorsque l'air comprimé est consommé, il est possible de recharger le récipient 2 en air comprimé grâce au bouchon-valve 19 ; lorsque la cartouche 4 est vide, il est aisé de la remplacer par une cartouche pleine. Avantageusement, la géométrie des éléments en présence est telle que le piston 14 est perforé par le tube plongeur 12 lors de l'opération de vissage du couvercle 3 sur le récipient 2. La figure 4 montre une variante de réalisation du dispositif dans lequel la valve de distribution 10 comprend un corps de valve 48 et une tige de manoeuvre 11, les éléments de la figure 4 jouant le même rôle que ceux des figures 1 à 3 portant les mêmes références; le corps de valve 48, de forme générale cylindrique, présente à sa partie supérieure, sur la figure 4, un bourrelet 48A de plus grand diamètre que le reste du corps et permettant le maintien du corps 48 par sertissage d'une coupelle 40 que présente le couvercle 3. La paroi supérieure transversale de la coupelle 40 est percée d'un orifice circulaire 51 ; un joint annulaire 41, placé à l'intérieur du bourrelet 48A, est comprimé, lors du sertissage, entre la paroi supérieure de la coupelle 40 et la portée annulaire du bourrelet 48A du corps de valve 48 ; la tige de manoeuvre 11 comprend deux portions cylindriques coaxiales 49 et 50, définissant une portée annulaire transversale ; la portion 49 de la tige 11 a un diamètre légèrement inférieur à celui de l'orifice 51 de la coupelle 40, tandis que la portion 50 de la tige 11 a un diamètre supérieur à celui de l'orifice 51, tout en étant légèrement inférieur au diamètre de la paroi intérieure du corps 48. Lorsque la tige de manoeuvre 11 est montée sur le corps 48, la portion 49 traverse le joint 41 et l'orifice 51 de la paroi supérieure de la coupelle 40, la portion 50 est dans la chambre définie à l'intérieur du corps 48 ; le corps 48 est raccordé au tube plongeur 12. A l'intérieur du corps 48, un ressort hélicoïdal 47 entoure une queue de la portion cylindrique 50 et prend appui sur le fond du corps 48 en appliquant ainsi, au repos, la portion cylindrique 50 contre le joint annulaire 41. Un joint d'étanchéité 45 est disposé à la périphérie de la portion cylindrique 50 et coopère de manière étanche avec la paroi intérieure cylindrique du corps 48, la portion 50 étant montée dans le corps 48 à coulissement, à la manière d'un piston dans un cylindre; un passage 46 est ménagé dans la paroi du corps 48 et fait communiquer l'intérieur du corps 48 avec le volume intérieur de la cartouche 4 ; le passage 46 est situé axialement de telle sorte qu'il est obturé par le joint 45 lorsque la tige 11 est au repos, en sorte que, dans cette position, I'intérieur du corps 48 ne communique pas avec la cartouche 4. La deuxième portion cylindrique 50 de la tige 11 présente un passage borgne axial 43 suivi d'un passage radial 44 traversant la paroi de ladite deuxième portion 50, lesdits passages axial 43 et radial 44 débouchant respectivement dans le corps 48 de part et d'autre du joint 45, en court-circuitant en quelque sorte ledit joint. Un canal axial borgne 52 est également ménagé dans la première portion 49 de la tige 11, I'extrémité ouverte du canal 52 communiquant avec la buse 9 lorsque le bouton-poussoir 8 est monté sur la tige de manoeuvre il ; le canal 52 est, par ailleurs, en communication avec l'extérieur de la tige 1 1 par un canal radial 42 traversant la paroi de la première portion 49 de la tige 1 1; la section dudit canal 42 par laquelle il débouche à l'extérieur est inférieure à l'épaisseur du joint 41 ; dans la position de repos, comme montré à la figure 4, le canal 42 débouche au droit de l'épaisseur du joint 41. Le dispositif de la figure 4, selon l'invention, fonctionne comme suit. A partir de la position de repos telle que représentée à la figure 4, une action vers le bas sur la tige de manoeuvre 1 1 fait descendre celle-ci dans le corps 48. Après une certaine course, d'une part, le canal radial 42 n'est plus obstrué par le joint 41 et, d'autre part, le passage 46 fait communiquer le produit contenu dans la cartouche 4 avec la partie supérieure du corps 48 située au dessus du joint 45, ledit joint 45 ayant dépassé vers le bas le niveau du passage 46 du fait du déplacement de la tige de manoeuvre 11. Ainsi, le produit est poussé, par l'air comprimé poussant le piston, via les canaux 42 et 52, vers la buse 9 ; parallèlement, de l'air comprimé est amené également à rejoindre la buse via le tube plongeur 12 et les canaux 43, 44, 42 ; en fait, c'est un mélange d'air comprimé et de produit qui est distribué ; la perte de charge à travers le passage 46 a pour résultat une pression dans le corps 48 au dessus du joint 45 inférieure à la pression dans le corps 48 au dessous du joint 45, ce qui permet la distribution du produit comme décrit ci-dessus. Lorsque l'action sur la tige de manoeuvre 11 cesse, le ressort 47 repousse la tige 11 dans la position où le joint 41 ferme le passage 42, et le joint 45 ferme le passage 46. La figure 5 montre une variante de piston dont la paroi transversale du fond est traversable par le tube plongeur de manière différente de celle décrite à propos des figures 1 à 3. Selon la figure 5, un piston 24 creux est fermé par un fond 25 en forme de cuvette, dont la paroi transversale 30 présente un orifice 30A traversable par le tube plongeur 12 ; la paroi intérieure du fond 25 en forme de cuvette est tapissée d'un opercule 26 d'étanchéité perforable par le tube plongeur 12 ; l'opercule 26 est, par exemple, réalisé en complexe d'aluminium et pris en sandwich entre le fond 25 du piston 24 et une pièce de maintien 27, en matière plastique, encastrée dans le piston 24 ; avantageusement, la pièce de maintien 27 présente un logement 28 central qui la traverse et dont la forme est adaptée pour recevoir la valve de distribution 10 dans la position haute du piston 24, comme cela est montré sur la figure 7 ; cette disposition permet, et c'est le cas également de la forme en cuvette du fond 15 du piston des figures 1 à 3, d'avoir un bon taux de vidange du dispositif; la figure 6 montre la position relative du piston 24 et de la valve 10 équipée de son tube plongeur juste après que le tube plongeur 12 ait perforé l'opercule 26. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de distribution d'un produit, par un gaz propulseur, comprenant un récipient (2) fermé par un couvercle (3) supportant une valve de distribution (10) dont la tige de manoeuvre (11) traverse le couvercle (3) et porte un bouton-poussoir (8) équipé d'une buse de distribution (9), la valve de distribution (10) comportant un passage (13) pour son alimentation en produit et étant reliée à un tube plongeur (12) pour son alimentation en gaz propulseur, la buse (9) étant alimentée en produit et en gaz propulseur par l'intermédiaire de la tige (11) et au travers du bouton-poussoir (8), le tube plongeur (12) traversant un piston (14, 24) monté coulissant de manière étanche autour du tube plongeur (12) et séparant, d'un côté, le produit à distribuer et, de l'autre côté, le gaz propulseur contenu dans le récipient (2), caractérisé par le fait qu'il comprend une cartouche (4) contenant le produit, le passage (13) de la valve de distribution (10), pour l'alimentation en produit de la buse (9), débouchant dans la cartouche (4), le piston (14, 24) étant monté coulissant de manière étanche à l'intérieur de la cartouche (4), le fond (18) du récipient (2) portant un bouchon-valve (19) pour le remplissage du récipient (2) en gaz propulseur. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube plongeur (12) est en matériau relativement semi-rigide ou rigide. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le tube plongeur (12) est en matériau relativement rigide et l'extrémité libre du tube plongeur (12), située du côté du récipient contenant le gaz propulseur, est biseautée. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la cartouche (4) est maintenue dans le récipient (2) par coopération d'une bordure transversale (5) qu'elle présente avec une collerette (22) du récipient (2) et une portée annulaire (33) du couvercle (3) lorsque le récipient (2) est fermé par le couvercle (3). 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la cartouche (4) a un corps (6) cylindrique de forme tubulaire ouvert à une extrémité. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'extrémité inférieure du corps (6) de la cartouche (4) présente une butée (36) pour le piston (14, 24) s'étendant radialement. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le piston (14, 24) est un piston creux ayant une jupe (16) fermée à une extrémité par un fond (15, 25) en forme de cuvette dont la paroi transversale (20, 30) est traversée par le tube plongeur (12). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la cuvette du fond (15) du piston (14) a une forme adaptée pour recevoir la valve de distribution (10) dans la position haute du piston (14). 9 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la paroi transversale (20) est traversée par le tube plongeur (12) dans une zone (20A) perforable par le tube plongeur (12). 10 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la paroi transversale (30) présente un orifice (30A) et est revêtue d'un opercule (26) perforable par le tube plongeur (12) qui traverse l'orifice (30A) et l'opercule (26). 1 1 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'opercule (26) perforable est maintenu par une pièce de maintien (27) encastrée dans la forme en cuvette du fond (25) du piston (24) et présentant un logement (28) central qui traverse axialement la pièce de maintien (27). 12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le logement (28) central a une forme adaptée pour recevoir la valve de distribution (10) dans la position haute du piston (24). 13 - Cartouche de produit destinée à équiper un dispositif de distribution selon les revendications 1 à 12. 14 - Cartouche selon la revendication 13, caractérisée par le fait que son extrémité qui porte la bordure transversale (5) est fermée par un opercule (21) perforable.