Brevet FR2869595A1 — publié le 20051104

DISPOSITIF DE DISTRIBUTION D'UN PRODUIT AVEC SYSTEME DE SECURITE La présente invention concerne un dispositif de distribution sous pression contenant un produit à distribuer, notamment un produit fluide ou pâteux, et un gaz propulseur, ce dispositif étant équipé d'un organe de sécurité évitant les risques et les conséquences d'une surpression lors d'une élévation de la température. Généralement, les récipients sous pression de ce genre sont utilisés dans différents domaines d'application, et contiennent, par exemple des produits cosmétiques, des produits techniques ou des produits ménagers. Ces produits ne sont pas toujours utilisés dans des conditions idéales. En effet, il est assez fréquent qu'un tel produit soit stocké et/ou utilisé à des températures élevées, par exemple en plein soleil ou près d'appareils de chauffage. On sait que la pression interne d'un récipient sous pression augmente sensiblement avec l'augmentation de la température, notamment, lorsqu'il contient un gaz propulseur liquéfié. Dans des conditions extrêmes, la surpression provoquée par une température élevée risque alors de faire éclater le récipient, et donc de provoquer des dégâts et parfois des blessures à l'utilisateur. Pour éviter tout risque de détérioration du récipient, il est nécessaire, par exemple, d'effectuer une dépressurisation du récipient avant que l'intérieur du récipient n'atteigne accidentellement la valeur critique du couple température/pression, cette dépressurisation devant se produire à une température déterminée, de façon extrêmement fiable et reproductible. On a déjà proposé, par exemple dans le document FR-A-2 685 303, au nom de la demanderesse, un récipient comportant un dispositif de sécurité assurant cette dépressurisation. Ce dispositif est muni d'une paroi comportant un orifice fermé par un bouchon élastomérique, la mise à la pression atmosphérique se faisant par rupture, à l'aide d'un élément fixe, d'une zone fragile du bouchon, cette zone étant disposée dans le récipient et se déplaçant sous l'influence de la température et de la pression interne. Des essais ont cependant montré que les conditions de rupture de la zone fragile sont difficilement maîtrisables, de façon fiable. De plus, le montage d'un tel bouchon entraîne des coûts de fabrication supplémentaires, relativement élevés. On connaît, en outre, par le document US-A-4 407 432, un récipient sous pression comportant un dispositif de mise à la pression atmosphérique et un bouton poussoir monté sur une valve de distribution, ce récipient, lorsque une température de seuil prédéterminé est atteinte, augmentant de volume. Le récipient est monté dans un bâti de sorte que, par l'augmentation du volume du récipient, une pression est exercée sur le bouton poussoir provoquant l'éjection du produit par la valve en direction du bouton poussoir. Le bouton poussoir comporte un conduit de distribution et un canal de mise à la pression atmosphérique obturé par un bouchon thermofusible. Lorsque la température critique est atteinte, ce bouchon fond et provoque la dépressurisation du récipient. Le récipient monté dans le bâti présente l'inconvénient d'être encombrant, peu pratique et coûteux. Le document FR 2 743 356 décrit une valve munie d'un dispositif de sécurité comportant un bouchon en un matériau thermodéformable ou thermofusible à une température de seuil déterminée. Les dispositifs de sécurité décrits dans ce document sont destinés à se déformer ou fondre à une température relativement basse environ égale 60 C. Le document US5,223,347 décrit par ailleurs des alliages destinés à être utilisés pour réaliser des bouchons thermofusibles dans des systèmes de sécurité. Les alliages sont renforcés par des charges métalliques, par exemple des particules de ferro-aluminium. Les bouchons ainsi obtenus ont des points de fusion relativement élevés qui ne permettent pas de garantir une dépressurisation d'un récipient avant que les limites de résistance du récipient ne soient dépassées. Aussi, est-ce un des objets de l'invention que de réaliser un dispositif de distribution comportant un récipient sous pression muni d'un organe de sécurité qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur. C'est en particulier un objet de l'invention que de réaliser un tel dispositif qui soit simple à fabriquer et qui soit peu onéreux. C'est encore un autre objet de l'invention que de réaliser un tel dispositif qui soit fiable. Selon l'invention, ces objets peuvent être atteints en réalisant un dispositif de distribution d'un produit comportant: - un récipient sous pression contenant le produit et un gaz propulseur; - une valve de distribution du produit surmontant le récipient; - au moins un organe de sécurité thermosensible apte à mettre l'intérieur du récipient en communication avec l'atmosphère lorsque la température à l'intérieur du récipient dépasse une température de seuil prédéterminée, l'organe de sécurité comportant un alliage de bismuth, d'indium et d'étain thermofusible à au moins ladite température de seuil, le dispositif étant caractérisé en ce que l'alliage comprend au moins 50% de bismuth, au moins 20% d'indium et moins de 20% d'étain et en ce que l'organe de sécurité a une température de fusion comprise dans une plage allant de 75 à 85 C. Ainsi, lorsque le récipient est exposé à une source de chaleur, la température interne du récipient monte, entraînant une augmentation de la pression interne. Lorsque la température de seuil est atteinte ou dépassée, l'organe de sécurité se liquéfie et libère le passage entre l'intérieur du récipient et l'atmosphère. Sous la poussée de la pression interne, le gaz propulseur et/ou le produit s'échappent dans l'atmosphère jusqu'à la dépressurisation complète du récipient. En utilisant un organe de sécurité dont le point de fusion est situé entre 75 et 85 C, on garantit que l'alliage lâche avant que le récipient dépasse sa limite de résistance, sans pour autant qu'il ne lâche trop tôt alors que le récipient est encore résistant. On peut ainsi maîtriser avec une grande fiabilité la surpression accidentelle dans un récipient sous pression provoquée par un excès de chaleur. Par ailleurs, la solution proposée par la présente invention est simple à réaliser et est, en outre, économiquement avantageuse. En outre, l'alliage est constitué de composés qui ne sont pas nuisibles à 10 l'environnement ni à la santé. L'organe de sécurité peut avoir une température de fusion comprise dans une plage allant de 78 à 82 C, par exemple une température de fusion égale à environ 80 . L'alliage peut comprendre entre 50 et 60% de bismuth, entre 25 et 33% d'indium et entre 13 et 20% d'étain, notamment environ 54 % de bismuth, 29% de bismuth et 16% d'étain. L'organe de sécurité peut comporter en outre au moins un composé pour augmenter sa dureté. L'organe de sécurité peut par exemple comporter du nickel, notamment une couche de nickel qui enrobe au moins en partie l'alliage. L'organe de sécurité peut alternativement comporter tout autre composé capable d'augmenter sa dureté et qui ne modifie pas la température de fusion de l'organe de sécurité en dehors de la plage de température allant de 75 à 85 C. L'organe de sécurité peut comporter un bouchon qui obture, à la température ambiante, au moins un orifice mettant en communication l'intérieur du récipient avec l'atmosphère, et qui libère cet orifice, lorsque la température de seuil est dépassée. L'orifice peut être ménagé dans la valve, notamment dans une tige d'actionnement montée dans la valve, cette tige étant apte à provoquer, lors de son actionnement, l'éjection d'une dose de produit. Alternativement, l'orifice peut être ménagé dans une paroi du récipient, notamment dans le fond du récipient. Alternativement encore, l'orifice peut être ménagé dans une coupelle métallique dans laquelle est fixée la valve, la coupelle étant fixée sur le récipient. Le récipient peut être réalisé en métal, notamment en aluminium ou en fer blanc. L'invention consiste, mis 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: - la figure 1 illustre une vue en coupe partielle d'un mode de réalisation d'un dispositif de distribution muni d'un organe de sécurité selon l'invention; - les figures 2 et 3 représentent en coupe partielle des variantes de réalisation du dispositif de distribution muni d'un organe de sécurité selon l'invention; - la figure 4 est une vue de dessus du dispositif de la figure 3, selon la flèche IV de cette figure; et - la figure 5 représente, en coupe axiale, une variante de réalisation de la figure 3. Sur la figure 1, on voit, en coupe longitudinale partielle, un récipient 1 cylindrique allongé selon un axe longitudinal A, réalisé en aluminium. On ne sort 25 pas du cadre de l'invention en utilisant un récipient en fer blanc. Le récipient 1 comporte un col 2, sur lequel est fixé, par sertissage ou dudgeonnage, une coupelle porte-valve métallique 3, classique. Ce récipient contient un produit fluide, notamment un produit liquide à distribuer mis sous pression par un gaz propulseur. La coupelle 3 présente en son centre un logement 8 pour recevoir une valve 4 du type à enfoncement. On pourrait alternativement prévoir d'utiliser une valve du type à basculement. Le logement 8 est délimité radialement par une paroi 10, cylindrique de révolution autour de l'axe A. Cette paroi 10 est prolongée par une paroi supérieure 11 généralement plane et perpendiculaire à l'axe A, traversée en son centre par un passage 12. La coupelle 3 peut être réalisée par découpage et emboutissage d'un disque métallique. La valve 4 comporte un corps de valve 9 et une tige de manoeuvre 7 capable d'être déplacée dans ce corps selon l'axe A. La tige 7 traverse le passage 12 de la coupelle 3. Un canal de distribution 7a est ménagé dans la tige 7 pour l'acheminement du produit à distribuer vers l'extérieur. Ce canal 7a, pourvu à sa partie inférieure d'un orifice 5, et obturé au moyen d'un bouchon 6, est un passage borgne s'étendant selon la direction de l'axe A, relié à un canal radial 7b traversant la paroi de la tige 7. Le canal borgne 7a débouche sur l'extrémité émergente 13 de la tige 7 située à l'extérieur du récipient. Le canal radial 7b débouche à son extrémité externe, en position de repos de la valve, au droit d'un joint d'étanchéité annulaire 14, ou en position de distribution, dans une chambre de valve 15 à l'intérieur du corps de valve 9. De façon avantageuse, le diamètre de l'orifice 5 peut varier entre 0,1 mm et 2,5 mm. La tige est munie d'une saillie radiale 16 s'appliquant, en position de fermeture de la valve, contre le joint 14. Cette saillie 16, sur le bord tourné vers le récipient, est en appui élastique contre une extrémité 17a d'un ressort hélicoïdal 17 constituant des moyens élastiques de rappel. Le corps de valve 9 est sensiblement cylindrique et comporte un fond ouvert 18 raccordé à un tube plongeur 19 apte à mettre en communication la chambre de valve 15 avec le produit contenu dans le récipient 1. Alternativement, on pourrait utiliser une valve sans tube plongeur. Le fond supporte l'autre extrémité 17b du ressort 17, via des ailettes 21. Du côté opposé au fond, le corps 9 comporte, en outre, un bourrelet annulaire externe 20, engagé dans le logement 8 de la coupelle 3 et en appui étanche contre la périphérie du joint 14. Le joint annulaire 14 s'applique contre la paroi 11 de la coupelle et vient à sa périphérie au contact avec la paroi 10. L'ajustement entre le joint 14 et la tige 7 est serré de manière à assurer un coulissement étanche de cette dernière. Le fond de la tige 7 est fermé par le bouchon 6 constitué par un matériau thermofusible. Le reste de la tige 7 est en matériau plastique rigide, par exemple en polypropylène ou en polyacétal. Selon l'invention, le matériau thermofusible comprend un alliage ternaire de bismuth, d'indium et d'étain dont le point de fusion se fait à température constante comme celle des corps purs. II comporte par exemple environ 16,3% d'étain, 54,1% de bismuth et 29,6% d'indium. On peut en outre prévoir de déposer par électrolyse une couche de nickel sur l'alliage qui permet d'augmenter la dureté du bouchon et qui protège l'alliage par rapport au produit P contenu dans le récipient. Selon un exemple de réalisation, le bouchon 6 est réalisé à partir d'une bille de 1,7 mm de diamètre de l'alliage précité qui est mise à la forme souhaitée par estampage dans un moule pour obtenir le bouchon 6. On peut ensuite déposer par électrolyse une couche de cuivre puis une couche de nickel, le cuivre servant d'agent d'accrochage à la couche de nickel sur l'alliage. On déposera par exemple une couche de 2 pm de cuivre et une couche de 3pm de nickel. Alternativement, le bouchon peut avoir la forme d'une bille ce qui évite l'étape d'estampage et réduit le coût de fabrication du dispositif. L'ouverture de cette valve s'effectue de façon classique par enfoncement de la tige. Lors de cet enfoncement, le canal radial 7b est dégagé et le produit, sous la poussée du gaz propulseur, s'écoule par le passage axial 7a via la chambre de valve 15. Le bouchon 6 constitue un dispositif de sécurité D conforme à l'invention, dont le fonctionnement est le suivant. En effet, lorsque l'intérieur du récipient atteint une température élevée, par exemple 81 C, le matériau du bouchon 6 fond. Le fond de la tige 7 est alors dégagé, et le gaz propulseur en surpression peut s'échapper par le canal axial 7a, jusqu'à vidange complète de gaz. La figure 2 représente une variante de réalisation du dispositif de sécurité de la figure 1. Les parties identiques ou jouant un rôle analogue portent les mêmes références que celles de la figure 1, majorées de 100. La description des parties identiques ne sera reprise que succinctement. Ainsi, la figure 2 montre une valve 104 sertie dans une coupelle 3. Par rapport à la figure 1, seule la tige de manoeuvre 107 est différente de la tige 7 de la figure 1. Elle porte un fond fermé 107c moulé monobloc avec le reste de la tige. A proximité de ce fond 107c, une ouverture latérale 105 est prévue dans la paroi de la tige communiquant avec un passage axial borgne 107a de la tige. L'ouverture 105 est fermée par un bouchon 106 réalisé par un matériau thermofusible, de façon analogue au bouchon 6 de la réalisation de la figure 1. Ce bouchon 106 constitue un dispositif de sécurité D conforme à l'invention, dont le fonctionnement est semblable à celui de la figure 1. Le dispositif de sécurité D, selon les figures 3 et 4, est réalisé au niveau de la coupelle porte valve 203, dans laquelle est fixée une valve de distribution classique. A cet effet, une ou plusieurs percées 205, ici au nombre de trois, sont prévues au fond de la coupelle. Ces percées sont reparties à 120 les unes des autres. Cette disposition des percées est illustrée, notamment, sur la figure 4, en vue de dessus, selon la flèche IV de la figure 3. Chaque percée 205 est fermée par un bouchon 206 réalisé dans un alliage comportant 17% d'étain, 57% de bismuth et 26% d'indium, l'alliage étant cette fois nu, c'est-à-dire qu'il n'est pas recouvert de couche de nickel comme dans les exemples précédents. II est bien évident que là encore, on pourrait prévoir de couvrir l'alliage d'une couche de cuivre et de nickel pour augmenter sa dureté et son inertie chimique. Ces bouchons 206 sont situés dans la partie la plus basse de la coupelle. Une élévation de la température interne au-delà de 79 C provoque d'abord la fusion des bouchons 206 puis l'expulsion du gaz propulseur, jusqu'à la dépressurisation complète du récipient. La figure 5 montre, de façon analogue à la réalisation de la figure 3, la disposition d'un bouchon de sécurité 306 posé, par rapport au récipient, sur la face intérieure d'une coupelle 303 et obturant une percée 305 pratiquée au fond de cette coupelle 303. A cet effet, l'invention ne se limite pas au perçage réalisé au niveau de la coupelle. Ces perçages peuvent être réalisés dans toute paroi du récipient, par exemple du fond. Dans ce cas (non représenté), avantageusement, une disposition des perçages peut être prise, semblable à celle de la réalisation de la figure 4. Selon une variante non représentée, on peut utiliser une valve à poche, le produit étant contenu dans la poche et le gaz propulseur dans le récipient, autour de la poche. Dans une telle configuration, on pourra prévoir un orifice obturé par un dispositif de sécurité dans la valve pour faire évacuer le produit, et un orifice dans une paroi du récipient ou encore dans la coupelle pour faire évacuer le gaz. Dans la description détaillée qui précède, il a été fait référence à des modes de réalisation préférés de l'invention. II est évident que des variantes peuvent y être apportées sans s'écarter de l'invention telle que revendiquée ci-après. REVENDICATIONS 1 Dispositif de distribution d'un produit comportant: - un récipient (1) sous pression contenant le produit et un gaz propulseur; - une valve de distribution (4; 104; 204; 304) du produit surmontant le récipient; - au moins un organe de sécurité (D) thermosensible apte à mettre l'intérieur du récipient en communication avec l'atmosphère lorsque la température à l'intérieur du récipient dépasse une température de seuil prédéterminée, l'organe de sécurité (D) comportant un alliage de bismuth, d'indium et d'étain thermofusible à au moins ladite température de seuil, le dispositif étant caractérisé en ce que l'alliage comprend au moins 50% de bismuth, au moins 20% d'indium et moins de 20% d'étain et en ce que l'organe de sécurité (D) a une température de fusion comprise dans une plage allant de 75 à 85 C. 2. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de sécurité (D) a une température de fusion 20 comprise dans une plage allant de 78 à 82 C, notamment environ égale à 80 C. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alliage comprend entre 50 et 60% de bismuth, entre 25 et 33% d'indium et entre 13 et 20% d'étain. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alliage comprend environ 54 % de bismuth, 29% de bismuth et 16% d'étain. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de sécurité (D) comporte en outre au moins un composé pour augmenter sa dureté. 6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe de sécurité (D) comporte du nickel. 7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe 5 de sécurité comporte une couche de nickel qui enrobe au moins en partie l'alliage. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de sécurité (D) comporte un bouchon (6; 106; 206; 306) qui obture, à la température ambiante, au moins un orifice (5; 105; 205; 305) mettant en communication l'intérieur du récipient avec l'atmosphère, et qui libère cet orifice, lorsque la température de seuil est dépassée. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice (5, 105, 205) est ménagé dans la valve (4), notamment dans une tige d'actionnement (7) montée dans la valve (4), cette tige étant apte à provoquer, lors de son actionnement, l'éjection d'une dose de produit. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice est ménagé dans une paroi du récipient (1), notamment dans le fond du récipient. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice (205; 305) est ménagé dans une coupelle métallique (3) dans laquelle est fixée la valve (4), 25 la coupelle (3) étant fixée sur le récipient. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient (1) est réalisé en métal, notamment en aluminium ou en fer blanc.