Brevet FR2804665A1 — publié le 20010810

- 1 2804665 AEROSOL A POCHE A ETANCHEITE AMELIOREE La présente invention a trait à un dispositif de type "aérosol à poche". De tels récipients sont adaptés notamment au conditionnement de produits cosmétiques, notamment des produits capillaires, des produits d'hygiène corporelle, de maquillage ou de soin. Les dispositifs de ce type sont des dispositifs propres à contenir et à distribuer sous pression des matières liquides ou pâteuses. Ils comportent un récipient externe rigide et un récipient interne souple, de préférence en aluminium ou en matière plastique, dont le bord supérieur est fixé au récipient externe. Ils comportent également une valve de distribution montée généralement sur une coupelle. Le fond du récipient externe comporte généralement une ouverture obturable destinée à l'introduction d'un agent propulseur dans le volume formé entre le récipient externe et le récipient interne. Dans les appareils de ce genre, que l'on peut aussi appeler récipients aérosols à deux chambres, ou plus simplement "aérosol à poche", le récipient interne souple, ou "poche" contient généralement le produit de consommation, tandis que la chambre annulaire, comprise entre la poche et le récipient externe ou "boîtier aérosol" est remplie d'un agent propulseur, c'est à dire d'un gaz sous pression. Pour distribuer du produit, on provoque l'ouverture de la valve de distribution, soit par enfoncement soit par basculement, via une tête de distribution sous forme d'un bouton poussoir. La pression exercée par l'agent propulseur sur la poche agit et chasse le produit par la valve de distribution hors de la poche. Le récipient aérosol (récipient extérieur) comporte généralement un fond et un corps cylindrique, se terminant à son extrémité opposée au fond par une partie bombée ou "dôme" dont un bord libre, configuré sous forme d'un bord roulé, délimite une ouverture. Sur le bord roulé du récipient, est montée une pièce en forme de disque métallique, appelée "coupelle". La valve de distribution est fixée généralement au centre de la coupelle et se trouve ainsi dans l'axe de l'aérosol à poche. La coupelle présente une collerette périphérique destinée à assurer la fixation de la coupelle par sertissage sur le bord roulé du récipient extérieur. 2 2804665 Alternativement, le serrage de la coupelle sur le dôme se fait par dudgeonnage, c'est à dire en déformant la coupelle depuis l'intérieur, de manière à la plaquer contre la surface interne du dôme du récipient externe, la déformation engendrée provoquant le serrage de la collerette sur le bord roulé. L'étanchéité entre la collerette de la coupelle et le bord roulé du récipient est généralement assurée par un joint élastique. Dans les aérosols à poche, la poche est généralement fixée au corps, au niveau du sertissage de la coupelle sur le bord roulé, la poche étant suspendue par son col dans l'axe du boîtier aérosol. Le col de la poche se termine en sa partie supérieure par un rebord de dimension lui permettant d'une part de s'insérer dans la collerette de la coupelle, et d'autre part de s'appuyer sur le bord roulé du dôme. Au cours du sertissage ou dudgeonnage de la coupelle, le rebord de la poche se trouve enserré entre la collerette de la coupelle et le bord roulé. La précision du montage doit assurer l'étanchéité entre les trois éléments; coupelle, poche, et bord roulé du récipient extérieur. L'étanchéité entre la poche et le récipient extérieur est généralement la plus délicate en raison de la fugacité du gaz propulseur, et en raison de la nature du matériau formant la poche. En effet, le matériau est généralement un matériau plastique, peu élastique, tel que du polypropylène ou polyéthylène. Dans la pratique, la présence du rebord de la poche entre le bord roulé du récipient et la collerette de la coupelle, génère une surépaisseur qui nuit à la déformation uniforme du joint d'étanchéité, lequel est généralement sous forme d'un élément annulaire plat, d'épaisseur constante. En effet, lorsqu'une portion annulaire interne du joint est disposée entre la collerette et le rebord de la poche, le joint est écrasé de manière satisfaisante dans ladite portion annulaire interne. Par contre, son écrasement est sensiblement plus faible pour sa partie externe, se prolongeant au delà du rebord de la poche, c'est à dire se trouvant directement entre la collerette et le bord roulé du récipient. De ce fait, l'étanchéité entre le gaz et l'extérieur laisse à désirer. A l'inverse, lorsque, à la manière de ce qui est décrit dans le brevet FRA-2 310 287, une portion annulaire interne du joint est disposée entre le bord roulé du 3 2804665 bidon et le rebord de la poche, le joint est écrasé de manière satisfaisante dans ladite portion annulaire interne. Par contre, son écrasement est sensiblement plus faible pour sa partie externe, se prolongeant au delà du rebord de la poche, c'est à dire se trouvant directement entre la collerette et le bord roulé du récipient. De ce fait, l'étanchéité entre le produit et l'extérieur laisse à désirer. Le brevet mentionné ci-avant propose éventuellement de prévoir un second joint dans le fond de la collerette de la coupelle. Cette solution présente l'inconvénient d'augmenter le coût de revient global du dispositif aérosol. Aussi, est-ce un des objets de l'invention que de réaliser un dispositif du type précité, résolvant en tout ou partie les problèmes d'étanchéité discutés ci-avant en référence aux dispositifs conventionnels. C'est en particulier un objet de l'invention que de fournir un dispositif aérosol à étanchéité améliorée, simple et économique à réaliser. D'autres objets encore apparaîtront dans la description détaillée qui suit. Selon l'invention, ces objets sont atteints en réalisant un dispositif pour le conditionnement et la distribution sous pression d'un produit contenu dans une poche à parois souples en communication avec une valve, ledit réservoir étant disposé dans un récipient extérieur, un gaz propulseur étant contenu dans le volume formé entre le récipient extérieur et la poche, ladite valve étant montée sur une coupelle, des moyens permettant la fixation de la coupelle et d'un bord ouvert de la poche, sur un bord du récipient extérieur, un joint d'étanchéité permettant, lorsqu'il est comprimé entre les moyens de fixation et le bord du récipient, de former étanchéité entre le gaz, le produit, et l'extérieur, un décrochement étant formé, soit par le joint en position non comprimée, soit par les moyens de fixation, soit par le bord du récipient extérieur, de manière à assurer une compression sensiblement uniforme d'au moins une partie du joint d'étanchéité, de part et d'autre dudit décrochement. Ainsi, on réalise une bonne étanchéité entre le gaz, le produit, et l'extérieur, c'est à dire, premièrement entre le gaz et le produit, deuxièmement entre le gaz et 4 2804665 l'extérieur, et troisièmement entre le produit et l'extérieur. En effet, en positionnant le bord libre de la poche sensiblement en regard du décrochement, le joint d'étanchéité, sur une zone annulaire s'étendant pour partie, d'un côté du décrochement, et pour partie, de l'autre côté du décrochement, est comprimé de façon sensiblement identique. La zone de compression du joint est plus ou moins large, I'essentiel étant que de chaque côté du décrochement, le joint puisse être comprimé de manière adéquate, sur au moins une partie de sa largeur, pour réaliser les trois étanchéités visées ci-avant. De préférence, le décrochement est d'épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur du bord ouvert de la poche. Ainsi, lorsque le bord libre de la poche est situé en regard de la zone en creux (soit du joint, soit de la collerette, soit du bord replié du récipient) formée par le décrochement, la partie du joint située en regard du bord de la poche subit un taux de compression sensiblement identique au taux de compression de la partie du joint s'étendant au delà du bord libre de la poche. De ce fait, les étanchéités gaz/produit, produit/extérieur, et gaz/extérieur, sont de bonne qualité. Selon un premier mode de réalisation, le décrochement est formé par le joint d'étanchéité. Ainsi, le joint d'étanchéité présente une portion annulaire interne de plus faible épaisseur, le décrochement étant formé sur l'une ou l'autre des faces du joint en fonction de la position respective du joint par rapport à la poche, aux moyens de fixation, et au bord du récipient externe. Un tel joint peut être obtenu de moulage, ou de découpe. Alternativement, le décrochement est formé par un bord annulaire replié, ou "collerette" de la coupelle, constituant lesdits moyens de fixation. Alternativement encore, le décrochement est formé par un bord annulaire replié, ou "bord roulé" du récipient extérieur. Selon un premier mode de positionnement du joint, celui-ci est disposé sur une partie de sa largeur radiale entre le bord libre de la poche et les moyens de fixation. 2804665 Selon un second mode de positionnement du joint, celui-ci est disposé sur une partie de sa largeur radiale entre le bord libre de la poche et le bord roulé du récipient extérieur. L'épaisseur du décrochement peut être comprise entre 0,03 mm et 1 mm, et de préférence, entre 0,1 mm et 0,5 mm. La fixation de la coupelle et d'un bord ouvert de la poche, sur un bord du récipient extérieur peut être obtenue par sertissage ou par dudgeonnage. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions qui seront explicitées ci- après, à propos d'exemples de réalisation non limitatifs, décrits en référence aux figures annexées, parmi lesquelles: - les figures 1-3 illustrent un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le décrochement est formé par le joint d'étanchéité; - la figure 4 illustre un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le décrochement est formé par la coupelle porte- valve; - la figure 5 illustre un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans lequel le décrochement est formé par le bord replié du récipient et - la figure 6 est une variante de la figure 4. Le dispositif aérosol 1 représenté à la figure 1 comprend un récipient extérieur 2 comportant un fond 9, et dont la partie supérieure 3 se termine sensiblement en forme de dôme. Le dôme se termine par un bord roulé 4 délimitant une ouverture 5. Une poche souple 6, contenant le produit à distribuer P, est disposée à l'intérieur du récipient 2. La chambre annulaire 8, comprise entre la poche 6 et le récipient externe 2 est remplie d'un agent propulseur G. Une valve 10 est disposée dans le fond 9 du récipient extérieur de manière à permettre l'introduction du propulseur dans le volume annulaire 8. 6 2804665 Sur le bord roulé 4 du récipient, est montée une pièce en forme de disque métallique, appelée "coupelle" 11. La valve de distribution 12 est fixée généralement au centre de la coupelle 11 et se trouve ainsi dans l'axe de l'aérosol à poche. La valve 12 comprend une tige de valve 14 dont l'actionnement est généralement réalisé au moyen d'un bouton poussoir (non représenté). La coupelle 11 présente une collerette périphérique 13 destinée à assurer la fixation de la coupelle 11 par dudgeonnage, c'est à dire en déformant la coupelle 11 depuis l'intérieur, de manière à la plaquer contre la surface interne du dôme 3 du récipient externe 2, la déformation engendrée provoquant le serrage de la collerette 13 sur le bord roulé 4. L'étanchéité entre la collerette 13 de la coupelle 11 et le bord roulé 4 du récipient est généralement assurée par un joint élastique dont on parlera plus en détail par la suite. La poche 6 est fixée au niveau du sertissage de la coupelle 11 sur le bord roulé 4, la poche étant suspendue par son col dans l'axe du boîtier aérosol. Le col de la poche se termine en sa partie supérieure par un rebord 15 de dimension lui permettant d'une part de s'insérer dans la collerette 13 de la coupelle, et d'autre part de s'appuyer sur le bord roulé 4, via le joint 20. Au cours du sertissage de la coupelle 1 1, le rebord 15 de la poche 6 se trouve enserré entre la collerette 13 de la coupelle 11 et le bord roulé 4. L'ensemble ainsi formé peut être monté en industriel de manière similaire à ce qui est décrit dans le brevet FR-A-2 310 287 auquel il a été fait référence ci-avant. Pour distribuer du produit, on provoque l'ouverture de la valve, soit par enfoncement soit par basculement, via une tête de distribution sous forme d'un bouton poussoir. La pression exercée par l'agent propulseur sur la poche agit et chasse le produit par la valve de distribution hors de la poche. La "loupe" de la figure 1, ainsi que les figures 2 et 3 illustrent de manière plus précise comment l'étanchéité gaz/produit/extérieur est obtenue selon un premier mode de réalisation. 7 2804665 Selon ce mode de réalisation, le joint 20, tel que représenté en position non montée à la figure 2 se présente sous forme d'un élément annulaire plat 21 comportant une partie annulaire intérieure 23 de plus faible épaisseur et une partie annulaire extérieure 22 d'épaisseur plus importante. Un décrochement 24 est ainsi formé entre la partie annulaire intérieure 23 et la partie annulaire extérieure 22. Le décrochement 24 est de hauteur sensiblement égale à l'épaisseur du bord libre 15 de la poche 6. Dans la variante illustrée par la "loupe" de la figure 1, le joint 20 repose directement sur le bord roulé 4 du récipient 2. En raison de la présence du décrochement 24, lorsque le bord libre 15 de la poche 6 repose sur la portion annulaire interne 23 du joint 20, le bord libre ne forme pas de surépaisseur par rapport à la surface supérieure de la partie annulaire extérieure 22. Ainsi, lors du serrage de la collerette 13 sur le bord roulé 4, tel que représenté à la figure 1, la compression du joint 20 est sensiblement uniforme sur une zone annulaire s'étendant à la fois d'un côté du décrochement 24, et de l'autre côté du décrochement 24. De ce fait, les étanchéités entre le volume annulaire 8 et l'extérieur, entre le volume annulaire 8 et la poche 6, et entre la poche 6 et l'extérieur, sont remarquables. Dans la variante illustrée par la "loupe" de la figure 3, le joint 20 est disposé sur le bord libre 15 de la poche 6. Ainsi, la partie annulaire intérieure 23 du joint 20 est en contact directement avec la collerette 13 de la coupelle 11. Autrement dit, par rapport à la "loupe" de la figure 1, le joint 20 illustré à la figure 2 a été retourné. De la même manière que pour le mode de réalisation précédent, en raison de la présence du décrochement 24, lorsque la portion annulaire interne 23 du joint 20 repose sur le bord libre 15 de la poche 6, le bord libre ne forme pas de surépaisseur par rapport à la surface inférieure de la partie annulaire extérieure 22. Ainsi, lors du serrage de la collerette 13 sur le bord roulé 4, tel que représenté à la figure 3, la compression du joint 20 est sensiblement uniforme sur une zone annulaire s'étendant à la fois d'un côté du décrochement 24, et de l'autre côté du décrochement 24. Les étanchéités obtenues sont similaires à celles obtenues avec la variante précédente. 8 2804665 La figure 5 illustre un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention. La configuration générale du dispositif 1 est identique à celle du dispositif 1 de la figure 1, et par conséquent, ne nécessite pas de description supplémentaire. Il est à noter toutefois que selon ce mode de réalisation, la coupelle 11 est montée par sertissage extérieur de la collerette 13 sur le bord roulé 4. La différence entre les deux modes de réalisation tient à la réalisation des étanchéités, en particulier à la position du décrochement. Cette différence entre les deux modes de réalisation va être décrite plus en détail en référence à la "loupe" de la figure 5. Ainsi qu'il apparaît plus clairement à la "loupe" de la figure 5, le joint 20 est d'épaisseur constante. Le bord roulé 4 forme un décrochement 32 séparant une portion annulaire intérieure 30 de plus faible épaisseur, d'une portion annulaire extérieure 31 d'épaisseur plus importante. La différence d'épaisseur correspond sensiblement à l'épaisseur du bord libre 15 de la poche 6. Ainsi, lorsque le bord libre 15 de la poche 6 repose sur la portion annulaire intérieure 30 du bord roulé 4, sensiblement en butée contre le décrochement 32, il ne forme pas de surépaisseur par rapport à la surface supérieure de la portion annulaire extérieure. Ainsi, lors du sertissage de la collerette 13 sur le bord roulé 4, tel que représenté à la figure 5, la compression du joint 20 est sensiblement uniforme sur une zone annulaire s'étendant pour partie, d'un côté du décrochement 32, et pour partie, de l'autre côté du décrochement 32. De ce fait, les étanchéités entre le volume annulaire 8 et l'extérieur, entre le volume annulaire 8 et la poche 6, et entre la poche 6 et l'extérieur, sont remarquables. Les figures 4 et 6 auxquelles il est maintenant fait référence, illustrent un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la figure 4 étant une variante de la figure 6. Dans le mode de réalisation de la figure 6, le joint 20 est, au repos, d'épaisseur constante. Le bord roulé 4 du récipient extérieur 2 est également d'épaisseur constante. Le bord libre 15 de la poche 6 est disposé entre le joint 20 et le bord roulé 4 du récipient extérieur. La collerette 13 comprend une partie annulaire intérieure 40 reliée à une partie annulaire extérieure 41 par un décrochement 42 dont la hauteur est sensiblement égale à l'épaisseur du bord libre 15 de la poche 9 2804665 6. Un décrochement correspondant 43 existe à l'intérieur de la collerette. Les décrochements 42 et 43 peuvent être obtenus par formage du métal lors de la frappe de la collerette. Ainsi, lors du sertissage de la collerette 13 sur le bord roulé 4, tel que représenté à la figure 6, et en raison de la présence des décrochements 42 et 43, la compression du joint 20 est sensiblement uniforme sur une zone annulaire s'étendant pour partie, d'un côté du décrochement 43, et pour partie, de l'autre côté du décrochement 43. De ce fait, les étanchéités requises sont bonnes. Dans la variante illustrée à la "loupe" de la figure 4, le joint 20, d'épaisseur constante, est disposé entre le bord libre 15 de la poche 6 et le bord roulé 4 du récipient extérieur. Le bord libre 15 de la poche 6 est disposé entre le joint 20 et la collerette 13 de la coupelle 11, en butée contre le décrochement 43. Ainsi, le bord libre 15 de la poche 6 ne génère pas de surépaisseur par rapport à la surface interne de la collerette 13. De ce fait, la compression du joint 20 est sensiblement uniforme sur une zone annulaire s'étendant pour partie, d'un côté du décrochement 43, et pour partie, de l'autre côté du décrochement 43. Les résultats en terme d'étanchéité sont similaires à ceux de la variante de la figure 6. Dans la description détaillée qui précède, il a été fait référence à des modes de réalisation préférés de l'invention. Il est évident que des variantes peuvent y être apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention telle que revendiquée ci-après. 2804665 REVENDICATIONS 1. - Dispositif (1) pour le conditionnement et la distribution sous pression d'un produit (P) contenu dans une poche à parois souples (6) en communication avec une valve (12), ledit réservoir (6) étant disposé dans un récipient extérieur (2), un gaz propulseur (G) étant contenu dans le volume (8) formé entre le récipient extérieur (2) et la poche (6), ladite valve (12) étant montée sur une coupelle (11), des moyens (13) permettant la fixation de la coupelle (11) et d'un bord ouvert (15) de la poche (6), sur un bord (4) du récipient extérieur, un joint d'étanchéité (20) permettant, lorsqu'il est comprimé entre les moyens de fixation (13) et le bord (4) du récipient, de former étanchéité entre le gaz, le produit, et l'extérieur, un décrochement (24, 32, 42, 43) étant formé, soit par le joint (20) en position non comprimée, soit par les moyens de fixation (13) , soit par le bord (4) du récipient extérieur de manière à assurer une compression sensiblement uniforme d'au moins une partie du joint d'étanchéité (20), de part et d'autre dudit décrochement (24, 32, 42, 43). 2. - Dispositif (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le décrochement (24, 32, 42, 43) est d'épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur du bord ouvert (15) de la poche (6). 3. - Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le décrochement (24) est formé par le joint d'étanchéité (20). 4. - Dispositif (1) selon la revendication 3 caractérisé en ce que le joint (20) est de forme annulaire, une portion annulaire intérieure (23) dudit joint étant d'épaisseur plus faible que l'épaisseur d'une portion annulaire extérieure (24) du joint. 5. - Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le décrochement (42, 43) est formé par un bord annulaire (13) replié de la coupelle (11), constituant lesdits moyens de fixation. 1 1 2804665 6. - Dispositif (1) selon la revendication I ou 2 caractérisé en ce que le décrochement (32) est formé par un bord annulaire replié (4) du récipient extérieur (2). 7. - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (20) est disposé sur une partie de sa largeur radiale entre le bord libre (15) de la poche (6) et les moyens de fixation (13). 8. - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (20) est disposé sur une partie de sa largeur radiale entre le bord libre (15) de la poche (6) et le bord (4) du récipient extérieur (2). 9. - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'épaisseur du décrochement (24, 32, 42, 43) est comprise entre 0,03 mm et 1 mm, et de préférence, entre 0,1 mm et 0,5 mm. 10. - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que la fixation de la coupelle (11) et du bord ouvert (15) de la poche (6), sur le bord (4) du récipient extérieur (2) est obtenue par sertissage. 11. - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que la fixation de la coupelle (11) et du bord ouvert (15) de la poche (6), sur un bord (4) du récipient extérieur (2) est obtenue par dudgeonnage.