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VALVE DE DISTRIBUTION POUR UN RECIPIENT CONTENANT UN
FLUIDE SOUS PRESSIO~ GAZEUSE ET RECIPIENT EQUIPE D'UNE
TELLE ~ALVE.
L'invention est relative à une valve de di6-
tribution pour un récipient contenant un ~luide 60U8pre6sion gazeu6e, en particulier pour bidon aero601,
du genre de celles qui comprennent :
- une tige de 60upape mobile dans un corps
de valve, cette tige étant munie axialement de deux
canaux borgnes opposés débouchant chacun vers une
extrémité de la tige et séparés par un fond, deux ori-
fices transversaux étant prévus dans la paroi latérale
de la tige de part et d'autre du fond, chaque orifice
communiquant respectivement avec un canal, le canal
~loign~ du corps de valve et l'orifice transversal
associé constituant un passage de di~tribution,
l'autre canal et l'orifice transversal associé consti-
tuant un passage d~évacuation ;
- une pièce d'étanchéité maintenue dans le
corps de valve et traversée par la tige ;
- un premier ressort propre à solliciter la
tige, relativement au corps de valve, dans un sens
corre6pondant à une sortie de la tige ;
- et un 6econd ressort disposé de manière à
s'oppo~er à une sortie de la tige tant que la pression
à l'intérieur du récipient ne dépasse pas une valeur
prédéterminée,
l'ensemble étant tel qu'en enfonçant la
tige, l'utilisateur provoque la mise en communication
du passage de distribution avec l'intérieur du corps
de valve et la distribution du produit et, qu'en cas
de surpression anormale, le deuxi~me ressort est
comprimé et la tige soulevée, ce qui met à
l'atmosphère le passage d'évacuation et permet
d'éviter un éclatement du récipient.
Une valve de ce type est montrée par
.
~ '
- ,
~ ~3 5 ~
FR-A-2 059 787. Cette valve présente une dimension
axiale relativement importante et les deux re6sorts ne
sont pa~ v~ritablement ind~pendants de sorte qu~une
modification du réglage de l'un peut entrainer une
modification du réglage de l'autre.
L'invention a pour but, 6urtout, de fournir
une valve du genre défini précédemment qui ne présente
plu~ ou ~ un degré moindre le6 inconvénients évoqués
ci-dessus.
Selon l'invention, une valve de di~tribution
pour un récipient contenant un fluide sous pre66ion
gazeuse, en particulier pour bidon aérosol, du genre
défini précédemment est caractérisée par le fait que
les deux ressorts 60nt disposé6 en parallèle, qu'une
extrémité du premier et du second res60rt est en appui
contre un organe arreté par une butée unilatérale de
la tige, cet organe pouvant coulisser relativement à
la tige en ca~ de sortie de cette dernière, que la
deuxième extr~mité du premier re6sort est en appui
contre une butée solidaire du corps de valve, tandis
que la deuxième extrémité du deuxième ressort est en
appui contre une butée solidaire de la tige.
Grace ~ un tel agencement, la valve est
relativement compacte et l'indépendance des ressorts
permet de régler les niveaux d'intervention de chaque
ressort avec précision, sans qu'il y ait interf~rence
de l'un sur l'autre.
Avantageu~ement, le premier et le deuxième
re~30rts sont des ressorts en hélice disposés concen-
triquement. Le premier ressort qui intervient lor~ de
la distribution, est extérieur au sec~ond et sa longueur
est supérieure à celle du deuxième ressort,lequel
intervient pour l'évacuation en cas de surpres~ion
anormale.
L'organe d'appui est avantageusement con-
stitué par une rondelle rigide comportant un
9 ~
épaulement radial en ~aillie ver6 l~intérieur sur son
diamètre intérieur et propre à coopérer avec un
épaulement radial extérieur de la tige.
La disposition des orifices transver6aux de
s la tige est avantageusement telle que, lorsque la tige
est au repos, l~orifice transversal d~bouchant dans le
canal d'évacuation 6e trouve du meme côté de la pièce
dlétanchéité que le corps de valve, tandis que l'autre
orifice transversal du canal de distribution est fermé
ext~rieurement par ladite pièce d'étanchéité.
Cette pièce d'étanchéité peut etre
con6tituée par une rondelle en matière élastomare, ou
analogue, serrée au voisinage de 6a périphérie
extérieure entre le bord supérieur du corps de valve
et une coupelle prévue ~ la partie supérieure du
récipient.
La butée solidaire du corp~ de valve, ser-
vant d'appui au premier ressort, est constituée par un
épaulement faisant saillie radialement vers
l'intérieur du corps de valve.
Selon une réalisation préférée, lorsque le
récipient comporte un tube plongeur solidaire du corps
de valve et débouchant dans ce dernier, la valve e6t
agencée pour permettre, en cas de surpression,
l'évacuation à l'extérieur du gaz causant la surpre6-
sion et le maintien de la fraction liquide à
l'intérieur du récipient.
Dans ce but, la partie inférieure de la tige
de valve est agencée pour fermer la communication
entre une tubulure de raccordement à un tube plongeur
et le passage d'évacuation lor~que la tige est
60ulevée par suite d~une surpression interne du bidon,
alors qu'une prise de gaz additionnelle est pr~vue
dans le corps de valve au-deGsus de la zone
d'étanchéité entre la tige de valve et le corps pour
maintenir le passage d'évacuation en liaison avec la
partie supérieure du r~cipient et pour permettre
l'évacuation du gaz seul.
L'extrémité inférieure de la tige de valve
est avantageusement munie d~une bague d'~tanchéité
torique tandis qu~un passage tronconique dont le
diamètre diminue suivant le sens de sortie de la tige
est prévu dans le corps de valve, l'extr~mité de la
tige munie de la bague torique se déplaçant dans ce
passage qu'elle vient fermer, en partie haute, lorsque
la tige est soulevée, le canal borgne de la tige
tourné vers le corps de valve communiquant
latéralement avec le volume intérieur du corps de
valve.
L'extrémité de la tige est de préférence
constituée par une pièce rapport~e comportant un canal
transversal, et fixée, notamment par vissage, sur la
partie de la tige où débouche le canal borgne,
l'épaulement radial constitué par la surépaisseur de
cette pièce rapportée sur la tige constituant la ~utée
pour le deuxième ressort qui intervient en cas
d'évacuation.
L'invention est également relative à un
r~cipient, notamment un bidon aéro~ol SOU8 pression
gazeuse équipé d~une valve telle que définie
précédemment.
L'invention consiste, mises à part les
dispositions exposéee ci-dessus, en un certain nombre
d'autres dispositions dont il sera plus explicitement
que~tion ci-après à propos d'exemples de réalisation
décrits avec référence aux dessins ci-annexés, mais
qui ne sont nullement limitatif B .
La figure 1, de ces dessins, e~t une coupe
axiale verticale, avec parties arrachée~, d'une valve
conforme à l'invention, la tige étant au repos en
position de fermeture.
La figure 2 montre, semblablement à la
figure 1, la valve alors que la tige est enfoncée par
un utilisateur et occupe la po~ition de distribution.
LA figure 3 montre, semblablement à la
figure 1, la valve alors que la tige e6t sortie et
occupe une po6ition d'évacuation en rai~on d'une
6urpre~sion anormale dans le récipient.
La figure 4 montre, semblablement à la
figure 1, une variante de réalisation de la valve
agencée pour fermer un passage en ca~ de surpression
anormale, la valve étant représentée en po~ition de
repos et donc de fermeture sur la figure 4.
La figure 5 montre la valve de la figure 4
en position de distribution, tige enfoncée.
La figure 6, enfin, montre la valve de la
figure 4 en position d'évacuation, tige 60rtie.
Avant de décrire la valve proprement dite,
il convient de rappeler que l'on peut utili6er comme
propulseur d'aérosol un gaz comprimé contenu sous
haute pression dans une cartouche munie d'un
détende~r. A titre indicatif, non limitatif, la car-
touche peut avoir un volume d'environ 20 ml et le gaz
fie trouver BOU8 une pression de 40 à 90 bars dans une
cartouche pleine. Le détendeur délivre si néce6saire,
au cours de l'utilisation, une quantité de gaz à fai-
ble pression, de l'ordre de 2 à 5 bars, déterminée, detelle sorte que la pression à l'int~rieur du bidon
aérosol reste constante.
Si pour une raison quelcon~ue cette car-
touche éclate ou se fend, elle libère de façon
instantanée le gaz comprimé à haute preseion qu'elle
renferme. Ceci va provoquer une surpression, à
l'intérieur du récipient aérosol ~ui selon les cas,
peut engendrer un éclatement du récipient.
De meme, on peut imaginer qu'une forte
montée en température du récipient aérosol, selon la
formule et le propulseur utilisés, puisse engendrer
. ~
.. ~ .
,
une pre~sion interne que le récipient a~rosol ne peut
contenir, ce qui provoque son éclatement.
On a déjà proposé des valves de s~curité
qui, en cas d'incident, libèrent ~ l'atmosphère le
contenu du r~cipient afin d'éviter l'éclatement.
L'invention vise ~ réaliser une valve de ce
type qui 60it particulièrement compacte et qui per-
mette de régler avec précision les différents niveaux
de pres6ion de distribution et d'évacuation.
En se reportant à la figure 1, on peut voir
une valve de distribution 1 pour un récipient (non
représenté)~ muni d'une coupelle 2 dans laquelle le
corps 3 de la valve est serti. Ce corps de valve 3 a
une forme cylindrique et est ouvert en partie haute
il comporte sur sa périphérie extérieure, à proximité
de son extrémité supérieure, un renflement 3a pour le
sertissage, tandis que son bord supérieur 3b forme une
sorte d'arete circulaire permettant d'exercer un appui
eur une surface réduite. La partie inférieure du corps
3 est constituée par un fond 4 muni d'une tubulure 5
destinée à etre raccordée à un tube plongeur (non
représenté) s'étendant jusqu'au fond du récipient pour
y prélever un liquide à pulv~riser 80U8 forme
d'aérosol.
La valve 1 comprend une tige de soupape 6
mobile dans le corps 3, suivant un mouvement de trans-
lation axiale, la tige 6 étant coaxiale au corp~ 3.
Cette tige 6 est munie, axialement, de deux
canaux borgnes 7, 8 alignés et opposés, débouchant
chacun vers une extrémité de la tige. Le canal 7 ou
canal de distribution, le plus él-oigné du fond 4 du
corps de valve, débouche à l'atmo6ph~re, tandis que
l'autre canal 8 d~bouche dans le corps de valve 3. Les
deux canaux 7, 8 sont séparés par un fond transversal
9 qui peut etre prévu sensiblement à mi-longueur de la
tige 6.
Deux orifices transver~aux 10, 11,
d~bouchant re~pectivement dans les canaux 7, 8, 60nt
prévus dans la paroi latérale de la tige de part et
d~autre axialement du fond 9. Ces orifices 10, 11 peu-
vent etre décalés angulairement de 180, commeillustré 6ur la figure 1.
Le premier canal 7 et l'orifice tran6ver6al
associé 10 constituent un passage de distribution ser-
vant à la distribution normale de l'aérosol. L'autre
canal 8 et l'orifice transversal a6socié 11 consti-
tuent un pas6age d~évacuation en cas de surpression
anormale.
Une pièce d'étanchéité 12, con6titu~e par
une rondelle en mati~re souple, notamment en matière
~lastomère, e~t maintenue sur l~extrémité ouverte du
corps de valve. La rondelle 12 e6t serrée contre le
rebord 3b du corps de valve par une partie rabattue de
la coupelle 2. Le diamètre intérieur de la rondelle 12
s~appuie de manière étanche contre la surface
extérieure de la tige 6 qui peut coulisser dans cette
rondelle.
Un premier ressort en hélice 13, coaxial au
corps 3, est propre à solliciter la tige 6 dans un
sens correspondant à une sortie de la tige.
25Ce re~sort 13 est en appui, à son extrémité
éloignée du fond 4, contre un organe 14, constitué par
une rondelle rigide, arretée par une butée unilatérale
lS de la tige 6. Cette butée 15 est formée par un
épaulement créé au niveau d'une diminution du diamètre
ext~rieur de la tige 6. La rondelle rigide 14 comporte
un épaulement radial 16 en saillie vers l'int~rieur
sur son diamètre intérieur, propre à coopérer avec
l'~paulement radial extérieur 15 de la tige.
A son autre extrémité, le ressort 13 est en
appui contre une butée 17 solidaire du corps de valve
3. Cette butée 17 est constituée par des épaulements
- ~ .
. ' ' :
-
18 faisant saillie radialement vers l'intérieur ducorps de valve 3 et régulièrement répartis angulaire-
ment. Le bord supérieur extérieur 19 des épaulement~
18 e6t éva6é en direction de la tige ~ de manière à
assurer un bon centrage de l'extrémit~ inférieure du
re6sort 13.
Une prise de gaz additionnelle 4a,
constituée par un orifice, est pr~vue dan6 le fond 4
du corps 3 entre deux épaulements 18.
Un deuxième ressort en hélice 20 est disposé
concentriquement au re660rt 13, ~ l~intérieur de ce
dernier, le diamètre de ce re660rt 20 étant inférieur
celui du res60rt 13. La longueur du re6sort 20 est
inférieure à celle du re6sort 13.
L'extrémité 6upérieure du ressort 20 est
également en appui contre la rondelle 14. La deuxième
extrémité de ce res60rt 20 est en appui contre une
butée 21 solidaire de la tige 6. Cette butée 21 e6t
avantageusement formée par un épaulement faisant sail-
lie radialement vers l'extérieur sur la surface de
plus faible diamètre de la tige 6, au voisinage de son
extrémité inférieure.
L'ensemble est agencé de manière qu~en posi-
tion de repos de la tige 6, l'orifice transversal 10
débouche extérieurement au niveau de la rondelle
d'étanchéité 12 qui ferme cet orifice, tandis que
l'orifice transversal 11 est situé au-dessous de cette
rondelle 12 et débouche dans le corps 3.
Le fonctionnement de la valve de la figure 1
est le suivant.
Lorsque l'utilisateur veut effectuer une
projection eous forme d'aérosol du produit contenu
dans le récipient, il exerce une poussée vers le bas
sur la tige 6, généralement par l'intermédiaire d'une
tête ~non représentée) montée sur la tige 6. Cette
dernière s'enfonce, en coulissant dans la rondelle 12,
$ 9 ~
comme illu6tré 6ur la figure 2. L'organe d'appui 14
est entra~né par la tige 6 et repousse le ~eul res60rt
13. Le ressort 20 se d~place avec la tige 6 et
n'intervient pas.
L'orifice transversal 10 ~e trouve mis en
liaison avec le volums intéri~ur du corp~ 3 et, sous
l'effet de la pression interne du r~cipient, le pro-
duit contenu par ce récipient est distribué par
l'orifice 10 et le canal de distribution 7 pour former
un a~rosol projeté à l'extérieur.
Lorsque l'utilisateur cesse d'appuyer sur la
tige 6, cette dernière reprend sa position de ferme-
ture de la figure 1.
En cas de surpression anormale a l'intérieur
lS du récipient, cette surpression est transmi~e à
l'intérieur du corps 3 et agit sur la tige de valve 6
l'encontre du 6eul ressort 20.
Lorsque cette surpression atteint une valeur
prédéterminée, dépendant du réglage du ressort 20, ce
dernier est comprimé, l'organe 14 restant en appui
contre la rondelle 12, comme repr~senté sur la figure
3.
La tige 6 sort davantage du corps 3. Lorsque
l'orifice transversal 11 a franchi la rondelle
d'étanchéité 12, il vient en communication avec
l'atmosphère ce qui permet l'échappement du fluide a
l'atmosphère par le canal d'évacuation 8 et l'orifice
11, ju~qu'à ce que la pression à l'intérieur du
récipient revienne à une valeur acceptabie. La tige 6
reprend alors la position de la figure 1.
La valve montrée sur les ~igures 1 à 3 offre
donc une garantie de non éclatement, mais il n'en est
pas moins désagréable de voir tout ou partie du
liquide contenu dans le récipient et dans lequel est
immergé le tube plongeur, se répandre à l'extérieur du
récipient.
$ ~ 2
La variante de réalisation de6 figures 4 ~ 6
est pr~vue pour garantir non seulement le non éclate-
ment du r~cipient en cas de surpre~sion anormale, mais
aussi pour ne lai6ser échapper que la phase gazeuse
contenue par le récipient en cas d'incident (le
récipient ou bidon étant suppo6é en position verti-
cale, par exemple sur une étagère).
La plupart des éléments déjà décrits à
propos des figures 1 à 3, qui se retrouvent sur le~
figures 4 à 6, sont désignés par les memes référence6
numérique6 san6 que leur description soit reprise.
La partie inférieure 22 de la tige de valve
6 e6t agencée pour fermer la communication entre la
tubulure 5 (et le tube plongeur non représenté relié à
cette tubulure), et le canal d~évacuation 8, lorsque
la tige est soulevée par suite d'une surpres6ion
interne du récipient.
La partie inférieure 22 est constituée par
un embout 23 de diamètre extérieur supérieur à celui
du ressort 20, cet embout 23 comportant du cOté opposé
à la tubulure S, un alésage borgne 24 comportant un
taraudage dans lequel est vissé un filetage prévu sur
la surface extérieure de l'extrémité de la tige 6.
L'épaulement 21 est constitué par la face
transversale supérieure de l'embout 23.
Un canal diamétral 25 est prévu dans
l'embout 23 de manière à communiquer avec le fond de
l'alésage 24 et à déboucher de part et d'autre sur la
surface cylindrique de l'embout 23.
Vers son extrémité inférieure, l'embout 23
comporte une gorge annulaire 26- dan~ laquelle est
monté un joint d'~tanchéité 27 constitué par une bague
torique, par exemple en matière ~lastomère.
L'extr~mité inférieure de l'embout 23 est
propre à se déplacer dans un passage tronconique 28
dont le diam~tre diminue suivant le sens de sortie de
la tige 6. Ce passage 28 est avantageusement prévu
dans un manchon 29 appliqué contre le fond 4 du corps
de valve 3 et dont la surface cylindrique extérieure
épouse la surface int~rieure du corps 3. L'extrémité
frontale supérieure du manchon 29 constitue la butée
17 pour le premier res~ort 13.
Le diamètre de la grande base du passage
tronconique 28 est supérieur au diamètre extérieur du
joint 27, tandis que le diamètre de la petite base
(ba6e ~upérieure) du pas6age 28 est inférieur au
diamètre ext~rieur du joint 27, tout en étant
6upérieur au diamètre extérieur de 1'embout 2 3.
Dans la position de repos ou de fermeture de
la tige 6, représentée sur la figure 4, le joint 27
est sensiblement à mi-hauteur du passage 28.
La prise de gaz additionnelle 4b est prévue
dans la paroi cylindrique du corps 3 au-des6u6 de la
butée 17, c ' est-à-dire au-des6us de la zone où
s'établit l'étanchéité entre le joint 27 et le pa66age
20 tronconique 28. Ainsi, la partie intérieure du corps
3, o~ débouche le canal 25, re~tera en liaison avec le
volume intérieur du récipient.
Ceci étant, le fonctionnement de la valve de
la figure 4 est le suivant.
Dans la position repos de cette figure 4, ou
position de fermeture, l'orifice transversal 10 e6t en
vie-à-vis de la rondelle d'étanchéité 12. Le ressort
13 plaque l'ensemble formé par la tige 6, la rondelle
14, le ressort 20, l ' embout 23 et le joint 27 contre
la face intérieure de la rondelle 12.
Lorsqu'un utilisateur app~ie sur la tige 6,
comme représenté sur la fiqure 5, le ressort 13 est
comprimé et l'orifice transversal supérieur 10 est
dégagé et débouche à l'intérieur du corps 3. ~eci
autorise la communication entre l'intérieur du
récipient et l'atmosphère.
' '~ ' ' ' . ' '
La projection de l'aerosol pourra avoir
lieu, le liquide étant propulsé ~ travers la tubulure
5 vers l'extérieur, en provenance du tube plongeur.
La figure 6 illustre le cas d'un incident de
fonctionnement d~ à une surpres~ion anormale dans le
récipient, qui est suppo~é vertical, par exemple posé
sur une étag~re.
A partir de la position de repos, illustrée
sur la figure 4, si une augmentation anormale de pres-
sion se produit dans le récipient, le ressort 20 estcomprimé et la tige 6, avec 1'embout 23, se déplace
vers le haut, c'est-à-dire sort progressivement de la
coupelle 2.
Du fait du rétrécissement du passage 28, le
joint 27 vient s'appliquer de manière ~tanche contre
une zone située ver~ l'extrémité supérieure de ce pas-
sage comme illustré sur la figure 6. L'ensemble est
prévu pour que, dans cette position, le passage
transversal 11 ait franchi la rondelle 12 et débouche
à l'atmosphere.
L'évacuation peut alors se faire uniquement
par la prise de gaz additionnelle 4~, les canaux 25 et
8 et le passage 11.
Le passage pour le liquide en provenance du
tube plongeur, a travers la tubulure 5, est fermé par
le joint 27 et l'embout 23.
Ainsi, seule la phase gazeuse peut
~'échapper a l'atmosphère, ce qui tout en évitant
1'éclatement comme dans le cas de la valve de la
figure 1, présente l'avantage d'éviter la dispersion
de la phase liquide à l'extérieur.
Quelle que soit la solution adoptée,
l'encombrement axial de la valve e6t réduit par la
dispo~ition en parallele des ressorts. L'indépendance
d'action de ces ressorts permet des réglages préci~
pour leurs niveaux d'intervention.
.: . , . . - :
