Brevet FR2764375A1 — publié le 19981211

"Valve doseuse" L'invention se rapporte à des perfectionnements apportés à des valves doseuses de récipients de distribution sous pression et, en particulier, à un moyen pour enlever des matières solides déposées dans les chambres de dosage de telles valves. Les récipients de distribution sous pression s'utilisent notamment pour distribuer des produits sous forme d'un aérosol à l'aide d'un fluide propulseur qui est volatile à des température et pression normales, le produit à distribuer étant mélangé au liquide propulseur qui reste en phase liquide en raison de l'excès de la pression de vapeur à l'intérieur du récipient. Les valves doseuses s'utilisent pour distribuer des volumes dosés de ce liquide et elles comprennent une chambre de dosage équipée de soupapes d'entrée et de sortie commandées par déplacement d'une tige de valve qui constitue un conduit de sortie. Le produit devant être distribué peut être sous forme particulaire à laquelle les particules du produit solide sont tenues en suspension dans le liquide propulseur. Le fonctionnement d'une valve doseuse exige que la chambre soit emplie par la soupape d'entrée, celle-ci est ensuite fermée et la soupape de sortie est ouverte de façon que le contenu soit refoulé par l'évaporation par ébullation du fluide propulseur en réponse à la mise en communication de la chambre avec la pression atmosphérique. Un problème soulevé par l'utilisation de valves doseuses avec un propulseur liquide dans lequel un produit particulaire est en suspension est qu'un dépôt du produit solide se forme sur les surfaces intérieures de la chambre de dosage à la fin de plusieurs cycles de fonctionnement et/ou pendant l'emmagasinage. Ceci peut provoquer une réduction de l'efficacité du fonctionnement de la valve, car le dépôt du produit réduit la quantité de médicament actif disponible pour être distribué (du fait que le médicament actif reste sur la surface de la chambre). Le dépôt peut aussi provoquer une augmentation du risque de contamination du produit distribué du fait que les matières solides sont déposées dans la chambre de dosage. Les dispositifs de l'art antérieur sont conçus pour que le récipient et la valve qui lui est fixée soient secoués dans une tentative de déloger les particules déposées par suite du mouvement du propulseur liquide et du mélange de produit. Toutefois, bien que cette façon de procéder soit efficace à l'intérieur du corps du récipient lui-même, il n'est pas efficace pour les particules déposées sur la surface intérieure de la chambre de dosage. La dimension de la chambre de dosage étant très faible, la restriction du flux de liquide dans cette dernière (provoquée par la tortuosité du trajet d'écoulement dans la chambre) signifie que le fluide entrant dans cette chambre ne se déplace pas avec suffisamment d'énergie pour enlever convenablement les particules déposées. La présente invention a pour objet d'apporter un moyen d'enlèvement des matières solides qui risquent de se déposer sur les surfaces intérieures de la chambre de dosage. La présente invention concerne donc une valve doseuse destinée à être utilisée avec un récipient de distribution sous pression d'un produit, la valve comprenant une tige coulissant coaxialement à l'intérieur d'un élément délimitant une chambre annulaire de dosage, la tige de la valve étant équipée d'un moyen racleur qui en part radialement de manière à entrer en contact avec une surface intérieure dudit élément, de façon qu'à l'utilisation, lorsque la tige coulisse axialement dans ce dernier, le moyen racleur effectue un nettoyage de la surface intérieure de manière à en enlever la matière solide déposée sur elle. La description de l'élément racleur spécifiant qu'il a un effet de raclage ne doit pas signifier que la matière de l'élément de la valve est partiellement enlevée, mais que les dépôts se trouvant sur sa surface en sont enlevés par raclage. Le moyen racleur consiste avantageusement en un disque comportant des trous destinés à permettre le passage du produit d'un côté à l'autre du moyen racleur. Les trous sont avantageusement des fentes radiales partant d'un périmètre du moyen racleur. Le moyen racleur part avantageusement d'une collerette orientée vers l'extérieur de la tige de la valve. Il est avantageux que le périmètre du moyen racleur soit à ajustement serré avec la surface intérieure de l'élément de valve. Au moins le périmètre du moyen racleur est de préférence flexible et il se déforme contre la surface intérieure dudit élément de la valve. En variante, le périmètre du moyen racleur forme un ajustement à fleur de la surface intérieure de l'élément de la valve. Un mode de réalisation du moyen racleur comprend une ou plusieurs protubérances inclinées. En variante de réalisation, le moyen racleur consiste en deux couches de protubérances ou davantage; chaque couche comportant des trous, les trous de chaque couche étant décalés à la circonférence les uns par rapport aux autres. Le moyen racleur peut avantageusement être réalisé monobloc avec la tige de la valve. Ceci est avantageux, car le prix de fabrication de la présente invention est réduit. Le moyen racleur est de préférence en matière plastique. Le moyen racleur est avantageusement en résine d'acétal ou en polyester. Des matières plastiques telles que la résine d'acétal et le polyester sont des matériaux qui conviennent pour l'élément racleur de la présente invention, car ils sont à la fois souples et résistants à l'usure. Ils peuvent aussi être réalisés par formage par des procédés connus de fabrication permettant de produire un bord propre et bien défini. La valve comprend de préférence par ailleurs un ressort hélicoïdal repoussant la tige à sa position de repos et lors d'un appui sur cette tige qui la met à une position de distribution, l'effet du ressort fait tourner le moyen racleur autour d'un axe vertical de symétrie de la tige. La présente invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple uniquement en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la valve doseuse de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale de la tige de la valve selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective partielle de la tige de valve de la figure 1 et représente une variante de réalisation de la racle. La valve doseuse de la figure 1 comprend une tige 1 qui est mobile axialement par rapport à et à l'intérieur d'un élément 2 délimitant une chambre de dosage 13. L'élément 2 est fixé à un récipient (non représenté) contenant un produit devant être distribué et la valve est fixée au moyen d'une bague qui est sertie sur un orifice ouvert du récipient. Des joints annulaires de coulissement sont prévus, par exemple un joint extérieur 4 et un joint intérieur 5, de préférence en élastomère et ils sont disposés radialement entre la tige 1 et l'élément 2, la tige 1 étant coulissante à l'intérieur de ces joints 4, 5. (Dans la description, sauf indication contraire, les termes intérieur et extérieur indiquent des positions relatives le long de l'axe de la valve doseuse, "intérieur" désignant le côté proximal par rapport au récipient et "extérieur" désignant le côté distal par rapport au récipient). Le joint extérieur 4 est comprimé radialement entre l'élément 2 et la tige 1 de la valve de manière à produire un contact positif d'étanchéité, la compression étant obtenue par dimensionnement de ce joint 4 de façon qu'il serre étroitement la tige 1 ou par compression axiale du joint extérieur par le sertissage de la bague qui assemble le récipient, la tige 1, l'élément 2 de la valve et le joint extérieur 4. Une partie d'extrémité supérieure 7 de la tige 1 est tubulaire et forme un conduit axial interne fermé à l'extrémité intérieure. Un trou de décharge 9 est réalisé dans la partie supérieure 7 de la tige en un emplacement qui est au-dessus de la bague lorsque la tige 1 est en position en extension (voir figure 1), le trou 9 étant en communication avec le conduit axial interne de cette partie de la tige. La partie supérieure 7 de la tige comporte une collerette 8 saillante radialement vers l'extérieur et un prolongement axial 6. Une partie inférieure 12 de la tige 1 de la valve comprend une partie tubulaire qui peut pénétrer dans le prolongement axial 6 en formant un joint étanche entre eux. Cette partie inférieure 12 comprend par ailleurs deux trous radiaux 10 et 11 distants axialement l'un de l'autre et qui sont raccordés par une cavité centrale. La chambre annulaire 13 de dosage est normalement isolée de l'atmosphère par le joint extérieur 4 lorsque la tige 1 de la valve est en position en extension (telle que représentée sur la figure 1). Dans la disposition que représente la figure 1, les trous radiaux 10 et 11 ainsi que la cavité centrale permettent à la chambre de dosage 13 de communiquer avec l'intérieur du récipient pour permettre le remplissage de cette chambre 13 en produit fluide devant être distribué. Lorsqu'une poussée est exercée sur la tige 1 de la valve par rapport à l'élément 2, le trou radial 10 est obturé par le joint intérieur 5, de sorte que la chambre de dosage 13 est isolée du contenu du récipient sous pression. Lorsque la tige 1 continue d'être poussée, le trou de décharge 9 se déplace pour prendre une position à laquelle il communique avec la chambre de dosage 13 de manière à former un trajet de sortie par le trou de décharge 9 et le conduit axial interne de la partie supérieure 7 de la tige 1, de sorte que la matière sous pression qui se trouve dans la chambre 13 peut être déchargée à l'atmosphère. Ceci s'effectue en raison de la dilatation rapide du fluide propulseur volatile au moment o il est exposé à la pression atmosphérique. Lors du retour de la tige 1 à la position en extension que représente la figure 1, la chambre 13 de dosage se recharge de manière à être prête pour d'autres opérations de distribution. Un ressort de rappel 15 est sous compression entre un logement (non représenté) de la valve du récipient et une deuxième collerette 14 que comporte la tige 1, la poussée produite par le ressort 15 repoussant la tige 1 à la position en extension à laquelle la collerette 8 est en contact d'étanchéité avec le joint extérieur 4. Un problème posé par les dispositions selon l'art antérieur des valves doseuses destinées à des distributeurs sous pression est que les parois latérales des chambres de dosage 13 peuvent se recouvrir d'un dépôt de matières solides provenant du produit à distribuer. Ceci peut être causé par plusieurs facteurs comprenant un vidage incomplet de la chambre 13 pendant l'actionnement de la valve, les caractéristiques du produit lui-même qui peut avoir tendance à adhérer aux surfaces avec lesquelles il est en contact et les caractéristiques de la matière plastique utilisée pour fabriquer la chambre, c'est à dire que la matière plastique attire le médicament à sa surface. Le dépôt de matières solides est particulièrement important lorsque le produit consiste en une substance particulaire tenue en suspension dans le propulseur liquide. Lorsque la tige 1 de la valve est actionnée, le propulseur liquide se trouvant dans la chambre 13 se vaporise dans le conduit de sortie. Toutefois, une faible proportion de la substance particulaire peut rester sur les surfaces intérieures de la chambre 13 de dosage en réduisant la quantité de médicament actif projeté par l'actionnement de la valve. Ce problème est surmonté conformément à la présente invention par l'incorporation d'une racle 30 placée sur la tige 1 de la valve à l'intérieur de la chambre de dosage 13. La racle 30 est de préférence annulaire et elle comporte des trous permettant au produit devant être distribué de s'écouler dans la chambre de dosage 13 en passant à travers la racle 30. Celle-ci peut en variante partir de ou être moulée monobloc avec la collerette 8. Toutefois, la racle 30 peut être placée sur la tige 1 à une position différente de celle de la collerette 8. Le périmètre 31 de la racle 30 est en contact avec la surface intérieure 33 de l'élément 2 de la valve, c'est à dire la paroi latérale de la chambre de dosage 13. La racle 30 ou son périmètre 31 peut être souple de manière à former un ajustement serré avec la surface intérieure 33 de l'élément 2 de manière qu'elle se déforme contre ladite surface 33 lorsqu'elle est assemblée. En variante, la racle 30 ou son périmètre 31 est plus rigide, cette racle étant dimensionnée de manière à être ajusté à fleur de la surface intérieure 33 de l'élément 2. La racle 30 est de préférence fabriquée en la même matière que la tige 1. Cette matière peut être une résine d'acétal ou du polyester ou une matière semblable ayant au moins une souplesse limitée et une bonne résistance à 1l'abrasion. A l'utilisation, la tige 1 de la valve est poussée et la racle 30 se déplace axialement par rapport à l'élément 2 et en conséquence par rapport à la chambre de dosage 13. Le périmètre 31 de la racle 30 étant en contact avec la surface intérieure de l'élément 2, ladite surface constituant la paroi latérale de la chambre de dosage 13, l'action résultante de la racle 30 est de déloger toutes particules solides du produit qui se sont déposées sur la surface intérieure 33. Ces particules sont alors libres pour être distribuées de manière normale avec le reste de la dose du propulseur liquide et du produit. Lorsque la tige 1 est relâchée, elle revient à sa position en extension sous l'effet de la poussée du ressort de rappel 15. Pendant la course de retour, le périmètre 31 de la racle 30 reste aussi en contact avec la surface intérieure 33 de l'élément 2 de la valve. Le mode d'exécution de la racle 30 est tel que la totalité ou au moins une partie de son périmètre 31 reste en contact avec la surface intérieure 33 sur la totalité des courses vers le bas et de retour de la tige 1. Un avantage de la forme flexible de la racle 30 est que le périmètre 31 reste en contact avec la surface intérieure 33 même s'il y a de légères variations du diamètre interne de l'élément 2 de la valve. Suivant un mode de réalisation de l'invention tel que représenté sur la figure 1, la racle 30 est à la forme d'une protubérance annulaire inclinée 35 qui est voisine de la collerette 8 de la tige. Cette protubérance 35 est positionnée de manière à être orientée vers le bas, comme montré sur la figure 1 et elle comporte des trous placés dans le corps de la racle 30 pour permettre le passage du produit d'un côté à l'autre de cette dernière. La racle 30 se déplace plus facilement vers le haut, ce qui est le cas pendant la course de retour de la tige 1, que vers le bas, lorsque la tige 1 subit une poussée pour effectuer la distribution du produit. Ceci est avantageux, car l'utilisateur peut exercer davantage de force, en effectuant une poussée sur la tige 1, que celle que le ressort de rappel peut exercer pendant la course de retour. Donc, la tige risque moins de se coincer pendant la course de retour. Il en résulte que l'action de la racle 30 est la plus forte pendant la course de distribution de la tige 1. Ceci est avantageux, car toutes les particules déposées pendant les périodes d'emmagasinage sont très efficacement enlevées, ce qui empêche l'amoncellement de matière solide à long terme. Ainsi, la constance du fonctionnement et l'efficacité de la valve sont conservées pendant de nombreux cycles d'actionnement. Toutefois, la présente invention n'est pas limitée à une racle 30 ayant une protubérance 35 tournée vers l'arrière, à l'orientation telle que représentée sur la figure 1, mais elle peut aussi comprendre une protubérance orientée vers le haut, c'est-à-dire vers le joint extérieur 4. La figure 2 représente un mode de réalisation avantageux de la racle 30. Dans ce mode de réalisation représenté, la racle 30 est discontinue, des trous étant formés de fentes 34 réalisées à des intervalles réguliers autour de la racle 30 et orientés radialement vers l'intérieur du périmètre 31. Le but des fentes 34 est de permettre la liberté de l'écoulement du produit et du propulseur liquide axialement à l'intérieur de la chambre de dosage 13 pendant la course de la tige 1. Ainsi, lorsque la tige 1 est poussée et que la racle 30 descend vers le joint intérieur 5, le propulseur liquide et le produit sont libres de se déplacer de l'extrémité intérieure de la chambre 13 de dosage par les fentes 4 vers l'extrémité extérieure de cette chambre 13. Les fentes 34 peuvent avoir des dimensions différentes selon la nature et la viscosité du mélange de propulseur et de produit devant être distribué. Le nombre de fentes 34 peut aussi varier sans sortir du cadre de la présente invention. Par ailleurs, les fentes peuvent être remplacées par des trous ayant d'autres formes et placés dans d'autres zones de la racle 30. Par exemple, la racle 30 peut avoir un périmètre continu 31 qui est en contact avec l'élément 2 de la valve, lesdits trous étant placés à distance du périmètre 31. Lorsqu'un ressort hélicoïdal de rappel 35 est utilisé, chaque actionnement de la tige 1 a pour effet que celle-ci tend à tourner autour d'un axe vertical central par incréments. Ainsi, la racle 30 tend aussi à tourner autour de cet axe, de sorte qu'à chaque poussée produite sur la tige 1, des bandes différentes de la surface intérieure 33 subissent un nettoyage par raclage. Ceci a pour effet que la totalité de la surface intérieure du corps de la chambre est nettoyée par raclage et libérée des particules déposées au cours d'un petit nombre d'actionnements de la tige 1. En variante de réalisation de la présente invention que représente la figure 3, la racle 30 est suspendue à la collerette 8 et comprend deux couches 40, 41 de protubérances inclinées 45 séparées par des fentes 44 autour de la circonférence de la racle 30. Toutefois, les fentes 44 de la première couche 40 sont décalées en rotation par rapport aux fentes 44 de la deuxième couche 41, de sorte que, en observation en vue en plan, le périmètre 31 de la racle 30 comporte des protubérances alternantes 45 des première et deuxième couches 40, 41. Avec ce mode de réalisation, un unique mouvement de la racle 30 peut nettoyer la totalité de la circonférence de la surface intérieure 33 du corps 2 de la valve, car les parties de cette surface 33 qui ne sont pas en contact avec une protubérance 45 de la première couche 40 le sont avec une protubérance 45 de la deuxième couche 41. Le produit fluide et le propulseur liquide restent néanmoins libres de se déplacer d'un côté à l'autre de la racle 30 par les fentes 44 qui sont raccordées les unes aux autres à travers les couches 40, 41 de manière à constituer une voie continue d'écoulement. Un avantage de ce mode de réalisation de la racle 30 est qu'il n'est pas nécessaire que celle-ci tourne autour de l'axe vertical de symétrie de la tige 1 pour que la totalité de la surface interne 33 soit nettoyée par raclage. La totalité de la surface interne 33 est aussi raclée à chaque fois qu'une poussée est produite sur la tige 1 de la valve. Les protubérances de chaque couche peuvent être orientées dans le même sens, soit vers le haut, soit vers le bas, ou elles peuvent être orientées en sens inverses, une couche étant tournée vers le haut et une, vers le bas. En variante, une couche unique peut comprendre un mélange de protubérances orientées vers le haut et vers le bas. La racle 30 peut aussi comprendre plus de deux couches de protubérances 45. L'utilisation d'une racle telle que décrite dans la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier de la valve doseuse décrite, mais cette racle peut aussi avantageusement être utilisée pour toute valve doseuse lorsque le propulseur liquide et le produit sont emmagasinés temporairement dans une chambre annulaire de dosage dans laquelle passe une tige de valve déplaçable axialement. Par exemple, la racle 30 peut être suspendue directement à la tige 1 et non à la collerette 8. REVENDICATIONS 1. Valve doseuse destinée à être utilisée avec un récipient de distribution sous pression d'un produit, la valve comprenant une tige (1) coulissante coaxialement à l'intérieur d'un élément (2) délimitant une chambre annulaire de dosage (13), caractérisée en ce que la tige (1) est équipée d'un moyen racleur (30) qui en part radialement de manière à entrer en contact avec une surface intérieure (33) dudit élément (2), de façon qu'à l'utilisation, lorsque la tige coulisse axialement à l'intérieur de cet élément (2), le moyen racleur (30) racle la surface intérieure (33) afin d'enlever la matière solide déposée sur celle-ci. 2. Valve doseuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen racleur comprend un disque annulaire (30) comportant des trous (34) destinés à permettre le passage du produit d'un côté à l'autre du moyen racleur. 3. Valve doseuse selon la revendication 1, dans laquelle les trous (34) sont des fentes radiales partant d'un périmètre (31) du moyen racleur (30) 4. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le moyen racleur (30) part d'une collerette (8) orientée vers l'extérieur de la tige (1). 5. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le périmètre du moyen racleur (30) forme un ajustement serré avec la surface intérieure (33) de l'élément (2) de la valve. 6. Valve doseuse selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'au moins le périmètre du moyen racleur est souple et se déforme contre la surface intérieure (33) de l'élément (2). 7. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le périmètre (31) du moyen racleur (30) forme un ajustement à fleur de la surface intérieure (33) de l'élément (2). 8. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen racleur comprend une ou plusieurs protubérances inclinées (35). 9. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen racleur (30) comprend deux couches ou davantage (40, 41) de protubérances (45), chaque couche comportant des trous (44), les trous d'une couche (40) étant décalés en rotation par rapport à ceux de l'autre couche (41). 10. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen racleur (30) est réalisé monobloc avec la tige (1). 11. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen racleur (30) est en matière plastique. 12. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen racleur (30) est en matériau à base d'acétal ou de polyester. 13. Valve doseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend par ailleurs un ressort hélicoidal (15) repoussant la tige (1) vers sa position de repos et, lors d'une poussée exercée sur cette tige pour la mettre à une position de distribution, l'effet du ressort fait tourner le moyen racleur (30) autour d'un axe central vertical de la tige (1).