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ENSEMBLE POUR LE CONDITIONNEMENT ET LA DISTRIBUTION SOUS
PRESSION D'UN PRODUIT, NOTAMMENT COSMETIQUE
La présente invention a trait à un dispositif pour le conditionnement et la
distri-
bution sous pression d'un produit, notamment cosmétique. Un tel produit peut
être en particulier sous la forme d'une mousse, d'un gel, ou d'un spray, notam-
ment de coiffage. Le produit peut être pressurisé dans le récipient au moyen
d'un gaz propulseur, dissout ou non dans le produit, ou au moyen d'un piston,
qui, lui même peut contraindre le produit au moyen d'air comprimé.
Typiquement, un tel dispositif comprend un récipient contenant le produit sous
pression, et équipé d'une valve du type comprenant un corps de valve, présen-
tant un orifice d'entrée et un orifice de sortie, et un organe de fermeture
pour,
en réponse à une commande d'actionnement, provoquer la mise en communi-
cation de l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie, et la sortie du
produit via au
moins un orifice de distribution, des moyens de rappel élastiques étant prévus
pour, en l'absence de commande d'actionnement, contraindre l'organe de fer-
meture en position fermée. Le corps de valve est disposé à l'intérieur du réci-
pient, duquel il est solidaire via une coupelle porte-valve, sertie sur un
bord
roulé du bidon qui, généralement est en métal. Dans sa forme la plus courante
une telle valve comporte une tige de valve, émergeant à l'extérieur du corps
de
valve, et sur laquelle est monté un bouton poussoir, apte à permettre l'action-
nement de la valve. La présence du corps de valve entièrement à l'intérieur du
récipient, en raison de l'accessibilité de l'orifice de distribution qui doit
être suffi-
sante pour distribuer le produit à l'endroit voulu, contraint de concevoir le
bou-
ton poussoir avec une longueur relativement importante de conduits, lesquels
acheminent le produit sur l'orifice de distribution, prévu par exemple sur une
jupe latérale du bouton poussoir.
Un des problèmes liés à une telle conception tient au fait que, à l'ouverture
de
la valve, de tels conduits se remplissent du produit contenu dans le bidon, un
tel
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produit étant, notamment dans le cas d'une mousse, formé d'un mélange d'une
formule liquide, de tensio actifs, et de gaz, lequel est partiellement
solubilisé et
partiellement en ébullition. Dans la pratique, la mousse se développe à sa
sortie
du dispositif, c'est à dire, là où l'utilisateur recueille la mousse.
Lorsque l'utilisateur relâche la pression sur le bouton poussoir, l'étanchéité
est
rétablie au niveau du système de fermeture de la valve, ce qui interrompt la
distribution. Toutefois, à ce moment là, il existe encore dans les conduits du
bouton poussoir, une quantité qui s'avère être non négligeable de produit qui
ne
s'est pas encore expansé sous forme de mousse.
Progressivement, le gaz dissout bout, et il se forme, à la sortie du bouton
pous-
soir, une mousse résiduelle qui foisonne doucement et qui n'est pas recueillie
par l'utilisateur. Un tel foisonnement peut se faire sur une échelle de temps
de
plusieurs heures. Aussi, quand l'utilisateur veut à nouveau utiliser son
produit,
le bouton poussoir, et éventuellement le capot, présentent des souillures im-
portantes, ce qui nuit à l'esthétique, voire au bon fonctionnement du
dispositif.
II a été tenté de résoudre ce problème, en obturant l'orifice de distribution
du
produit au moyen d'un pointeur qui, en position fermée est contraint en appui
étanche sur l'orifice de distribution. De tels pointeurs sont notamment
utilisés
dans des dispositifs à pompe à actionnement manuel, auquel cas, le pointeur
est contraint en position fermée quand la pompe revient elle même en position
fermée, sous l'action notamment d'un moyen de rappel élastique.
Un tel dispositif à pointeur est décrit en combinaison avec une valve dans le
brevet US-A-3 584 '789 dans lequel, certaines des variantes de réalisation pré-
voient de former le corps de valve à l'intérieur du bouton poussoir, et, .dans
certains cas, de s'affranchir de la présence d'une valve dans le récipient. De
manière classique, le pointeur est déplacé en position d'ouverture par une
trac-
tion exercée sur le pointeur, de manière à le faire reculer par rapport
l'orifice de
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distribution, afin de dégager ce dernier. Dans certains modes de réalisation,
la
traction est produite en appuyant sur une surface d'appui, reliée au pointeur
via
un pivot, convertissant la force d'appui sur la surface d'appui en une force
de
traction sur le pointeur. Dans un mode de réalisation particulier, le pointeur
est
fixe, et ne subit donc aucune force, tandis que l'orifice de distribution lui
même
est déplacé de manière à dégager un passage annulaire.
Selon un point commun à toutes les variantes décrites dans ce document, du
fait de la traction du pointeur dans l'axe du corps de valve (selon un
mouvement
à l'opposé de l'orifice de sortie) ou du fait du déplacement de l'orifice de
distri-
bution selon un mouvement à l'opposé du fond du corps de valve, il est néces-
saire d'avoir une pièce de liaison traversant le fond du corps de valve, et
reliée
d'une part au pointeur, et d'autre part à une surface d'actionnement, de
manière
à produire le recul axial du pointeur. Un telle pièce en mouvement, en traver-
sant le fond du corps de valve, oblige à réaliser à cet endroit une étanchéité
"dynamique" particulièrement complexe à mettre en oeuvre, en raison du mou-
vement de la pièce de liaison. De ce fait, la pratique montre qu'un tel
système
est quasiment impossible à réaliser dans des conditions économiquement et
industriellement viables.
Le brevet US-A-3 650 438 décrit un ensemble constitué d'un récipient aérosol
équipé d'une valve disposée de manière conventionnelle à l'intérieur du réci-
pient, et dont la sortie est reliée via un conduit flexible, à un système de
distri-
bution équipé également d'une valve du type de celle utilisée dans le
récipient
(référence 31, figures 3, 5, et 7 du document). L'objet d'une telle
réalisation est
de pouvoir distribuer le produit à distance du récipient le contenant. Une
telle
configuration ne résout en rien les problèmes évoqués ci-avant en référence
aux autres dispositifs conventionnels.
Aussi, est-ce un des objets de la présente invention que de fournir un
dispositif
pour le conditionnement et la distribution sous pression d'un produit, et
résol-
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vant en tout ou partie les problèmes mentionnés ci-avant en référence aux dis-
positifs conventionnels.
C'est en particulier un des objets de l'invention que de fournir un système de
distribution sous pression, dans lequel le volume de produit pouvant sécher de
manière indésirable entre deux utilisations, est réduit de manière sensible.
C'est un autre objet de l'invention que de fournir un tel système qui soit
simple,
fiable, et économique à réaliser.
C'est encore un autre objet de l'invention que de réaliser un dispositif de
distri-
bution sous pression au moyen d'une valve, située au moins en partie à l'exté-
rieur du récipient, et dont l'étanchéité ne soit pas plus complexe à réaliser
qûe
dans le cas d'une valve traditionnelle contenue dans le récipient.
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, notamment cos-
métique, comprenant un récipient d'axe X, contenant le produit sous pression,
et équipé d'une valve du type comprenant un corps de valve, ladite valve étant
montée fixement sur le récipient et présentant un orifice d'entrée et un
orifice de
sortie, un organe de fermeture étant prévu pour, en réponse à une commande
d'actionnement, provoquer la mise en communication sélective de l'orifice d'en-
trée et de l'orifice de sortie, et la sortie du produit via au moins un
orifice de dis-
tribution, des moyens de rappel élastiques étant prévus pour, en l'absence de
commande d'actionnement, contraindre l'organe de fermeture en position fer-
mée, ledit corps de valve étant situé à l'extérieur du récipient, ladite mise
en
communication de l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie étant provoquée
par
l'intermédiaire d'une pression exercée sur ledit organe de fermeture.
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Ainsi, le corps de valve, situé à l'extérieur du récipient, autorise le
positionne-
ment de l'orifice de distribution du produit, juste à la sortie de la tige de
valve,
dans le cas d'une valve mâle, permettant ainsi de s'affranchir de la présence
de
canaux auxiliaires formés par l'organe d'actionnement. Dans le cas d'une valve
femelle, la longueur des canaux formés dans l'organe d'actionnement est ré-
duite également de manière considérable. Typiquement, la longueur nécessitée
correspond sensiblement à la longueur de la tige de valve dans le cas d'une
valve mâle.
Le fait de provoquer l'ouverture de la valve par une pression exercée sur les
moyens de fermeture, soit axialement au corps de valve, soit transversalement
au corps de valve, permet de ne pas à avoir assurer d'étanchéité autre que
celle nécessaire à la fermeture de la valve. En particulier, et à la
différence du
brevet US-A-3 584 789, il n'y a pas d'étanchéité dynamique, résultant notam-
ment du coulissement d'une pièce de liaison dans le fond du corps de valve.
Le dispositif peut être du type à fonctionnement tête en bas ou téte en haut,
dans le dernier cas, la valve étant solidaire d'un tube plongeur dont une
extré-
mité libre se termine sensiblement dans le fond du récipient. Le récipient
peut
être en métal ou en plastique, notamment à base d'un mélange de PET/PEN.
Le dispositif peut, en position de stockage, être recouvert de façon amovible
d'un capot.
Avantageusement, la commande d'actionnement est exercée sur un organe
d'actionnement portant ledit (ou lesdits) orifices) de distribution. Ainsi que
men-
tionné précédemment, le fait de disposer le corps de valve à l'extérieur du
réci-
pient facilite l'agencement d'un tel organe d'actionnement, exempt
sensiblement
de tout conduit susceptible de retenir du produit sujet à séchage entre deux
uti-
lisations. Avec le. système selon l'invention, le (ou les) orifices) de
distribution
peut (peuvent) être formés) juste à la sortie de la tige de valve, c'est à
dire de
manière adjacente à l'extrémité libre de la tige de valve. Dans le cas d'une
valve
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femelle, il est possible de se limiter à une longueur de conduit qui soit
similaire
à la longueur d'une tige émergeante.
Avantageusement, ledit organe de fermeture est constitué d'une arête annulaire
qui, en position fermée de la valve, est contrainte en appui étanche contre un
joint d'étanchéité, ladite arête cessant, au moins partiellement, d'être en
appui
étanche contre le joint en réponse à ladite pression exercée sur l'organe de
fermeture. Dans le cas d'une valve à enfoncement, l'organe de fermeture se
déplace axialement, provoquant l'interruption de l'appui étanche sur toute
l'arête. Dans le cas d'une valve à basculement, l'interruption se fait
seulement
sur un secteur angulaire.
Selon un mode de réalisation, la valve est du type à enfoncement, ladite pres-
sion s'exerçant sur l'organe de fermeture selon un axe du corps de valve, à
l'opposé de la force de rappel exercée par les moyens de rappel élastique.
Dans cette hypothèse, l'organe d'actionnement est articulé par rapport au réci-
pient, autour d'un axe qui, de préférence, est sensiblement perpendiculaire à
l'axe du récipient, ledit axe étant de préférence situé au voisinage d'une
extré-
mité de l'organe d'actionnement, opposée à un fond dudit corps de valve.
Selon un mode de réalisation préférentiel, la valve est du type à basculement,
ladite pression s'exerçant sur l'organe de fermeture, transversalement à un
axe
du corps de valve. .
Dans cette hypothèse, l'organe d'actionnement est articulé sur une partie fixe
du récipient, notamment le corps de valve, autour d'un axe qui, de préférence,
est sensiblement perpendiculaire à l'axe du récipient, ledit axe étant
avantageu-
sement, situé au voisinage d'un fond du corps de valve. Un tel axe peut être
formé d'une charnière film reliant l'organe d'actionnement à une frette montée
fixement sur le récipient. Alternativement, le corps de valve forme deux
ergots
alignés selon ledit axe, et destinés à venir se loger dans des évidements
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correspondants réalisés dans l'organe d'actionnement, ou réciproquement.
De préférence, ladite valve est du type mâle, et comporte une tige émergeant à
l'extérieur du corps de valve, ladite tige présentant une extrémité libre
disposée
de manière adjacente audit (ou auxdits) orifices) de distribution. Toutefois,
et
selon une alternative, ladite valve peut être du type femelle.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le corps de valve présente un axe
longitudinal formant un angle non nul avec l'axe du récipient.
Avantageusement,
ledit axe forme un angle compris entre 20° et 90° par rapport à
un axe du réci-
pient. Ainsi, avec un tel angle compris entre 20° et 70°, et de
préférence, entre
30° et 60°, et avec le (ou les) orifices) de distribution
réalisés) dans l'axe du
corps de valve, on réalise un dispositif dont la sortie de produit se fait de
ma-
nière sensiblement latérale par rapport au récipient. Avec un angle compris en-
tre 50° et 90°, on dispose d'une sortie de produit située
sensiblement dans l'axe
du récipient, ce qui est favorable à l'utilisation du dispositif tête en bas.
Ledit (ou lesdits) orifices} de distribution peut (peuvent) être formés) dans
une
buse, notamment à effet tourbillonnaire, une grille, un fritté, notamment d'un
matériau thermoplastique ou céramique, ou une mousse à cellules ouvertes ou
semi ouvertes.
Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour le conditionnement et
la dis-
tribution d'un produit, notamment sous forme d'une mousse, d'un gel, ou d'un
spray liquide.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un
certain nombre d'autres dispositions qui seront explicitées ci-aprës, à propos
d'exemples de réalisation non limitatifs, décrits en référence aux figures an-
nexées, parmi lesquelles
- les figures 1A-1B illustrent un premier mode de réalisation du dispositif
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selon l'invention;
- les figures 2A-2B illustrent un second mode de réalisation du dispositif
selon l'invention;
- les figures 3A-3B illustrent un troisième mode de réalisation du dispositif
selon l'invention;
Dans le mode de réalisation des figures 1A et 1 B, le dispositif 1 comprend un
bidon 2, d'axe X, et dont un bord libre, en forme de col 3, délimite une
ouverture
sur laquelle est montée une tête de distribution 4 selon l'invention. La tête
de
distribution comporte une portion 5 destinée au montage de la tête 4 sur le
réci-
Aient 2. La pièce de montage 5 est conformée sous forme d'un élément sensi-
blement plan, comportant une cheminée axiale 6 tournée vers l'intérieur du ré-
cipient 2, et destinée au montage d'un tube plongeur 7. A sa périphérie, la
pièce
de montage 5 forme une gorge annulaire 8 destinée au montage par claquage
de la tête de distribution 4 sur le col 3 du récipient, un joint 9 assurant
l'étan-
chéité du montage.
A l'opposé du récipient 2; la cheminée axiale 6 se prolonge par une portion 10
débouchant dans le corps 11 d'une valve 12, via un orifice 20. Le corps est
orienté selon un axe Y formant avec l'axe X du bidon un angle d'environ
55°. La
portion 10 débouche sensiblement à mi hauteur axiale dudit corps de valve 11.
Le corps de valve est constitué de deux pièces : l'une 13 formant le corps pro-
prement dit, et dont une extrémité est fermée par, un fond 34 ; l'autre 14,
for-
mant couvercle, et assurant la fermeture du corps de valve 11. Le montage de
la pièce 14 sur la pièce 13 est assurée par soudage, notamment aux ultrasons.
La pièce 14 comporte, centré sur l'axe Y, un orifice 15. A l'intérieur du
corps de
valve 11, plaqué contre le couvercle 1~4, se trouve un joint d'étanchéité 16
pré-
sentant un orifice aligné sur l'orifice 15 du couvercle 14. Le joint 16 est
mainte-
nu en place par le bord libre de la pièce 13.
Dans les orifices 15 et 17, est montée à coulisse une tige de valve 18 formée
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d'une seule pièce, et comportant deux portions principales : une portion 21
fai-
sant office d'organe de fermeture de la valve 12 ; et une portion 22 formant
une
tige creuse, émergeant à l'extérieur du corps de valve 11, et dont une
extrémité
est fermée par un fond percé en son centre d'un orifice 23, formant l'orifice
de
sortie du corps de valve.
L'organe de fermeture 21 comporte une arête annulaire vive 27, apte, sous la
force de rappel élastique d'un ressort 28 (disposé à l'intérieur du corps de
valve) à venir en engagement étanche contre la surface du joint 16, de manière
à former un cordon étanche tout autour de l'orifice de sortie 23.
La tige de valve 18 présente une extrémité libre 24, disposée en regard, et de
manière adjacente à un organe de diffusion 25, sous forme d'une grille, et
porté
par un organe d'actionnement 26. L'extrémité libre 24 de la tige de valve 18
est
emmanchée dans un passage axial 33 débouchant dans un renfoncement mé-
nagé dans une face frontale 29 de l'organe d'actionnement 26, et dans lequel
est encliqueté l'organe de diffusion 25. La grille 25 présente une partie
centrale
pleine 30 disposée en regard de l'extrémité libre 24 de la tige de valve, et
en-
tourée d'un passage annulaire 31 en communication avec la tige de valve 18.
L'organe d'actionnement 26 présente également une surface d'appui 32 formée
d'une portion de surface située à l'avant d'une surface du bouton poussoir 26
sensiblement perpendiculaire à la surface frontale 29.
A son extrémité opposée à l'organe de diffusion, le bouton poussoir 26 est
arti-
culé sur le corps de valve 11, autour d'un axe A, perpendiculaire aux axes X
et
Y, via deux rotules 35 ou ergots portés par le bouton poussoir 26, et aptes à
venir en engagement avec deux évidements correspondants formés sur le
corps de valve 11.
Pour utiliser le dispositif, l'utilisatrice exerce une pression sur la surface
d'appui
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32 (de 1a manière représentée par la flèche F sur la figure 1 B), ce qui
provoque
le basculement de l'organe d'actionnement 26 autour de l'axe A. Ce faisant, la
portion 22 de la tige de valve 18 subit une pression transversalement à l'axe
Y,
en direction du récipient. II en est de même pour l'organe de fermeture 21,
for-
mant une seule et même pièce avec la portion 22 de la tige de valve 18. Ainsi,
sur une portion angulaire donnée, l'arête annulaire 27 n'est plus en
engagement
étanche avec le joint 16. Le produit sous pression contenu dans le corps de
valve 11, s'engouffre ainsi entre la couronne d'étanchéité 27 et le joint 16,
passe dans l'ôrifice de sortie 23, remonte dans la portion 22 de la tige de
valve
10 18. A ce moment, le produit est dévié par la partie centrale 30 de la
grille 25 et
sort par le passage annulaire 31. A ce moment, il peut être prélevé par
l'utilisa-
teur, notamment sous forme de mousse. En relâchant la pression sur la surface
d'appui 32, l'étanchéité est rétablie entre l'organe de fermeture 21 et le
joint 16.
La distribution de produit est interrompue. Seul reste à la pression
atmosphéri-
que, le produit contenu dans la portion émergeante 22 de la tige de valve 18,
et
qui n'a pas pu être distribué. Un tel volume est toutefois très faible. A
titre d'in-
dication, il s'agit d'un volume qui peut être de l'ordre de 5 mm3, voire
moins.
Le mode de réalisation des figures 2A et 2B constitue une variante de celui
dis-
cuté précédemment. Ce mode de réalisation diffère du précédent, principale-
ment en ce que
- la valve 12 est du type à enfoncement, tandis que la valve 12 du mode
de réalisation précédent était à basculement. L'ouverture d'une telle valve né-
cessite une force d'appui dirigée sensiblement dans l'axe de la tige de valve
18,
à l'encontre de la force de rappel élastique exercée par le ressort 28. Avec
une
telle force ainsi exercée, c'est l'intégralité de l'arête annulaire 27 qui
cesse
d'être en engagement étanche avec le joint 16 ;
- l'orifice de sortie 23 est constitué d'un orifice ménagé radialement à la
base de la tige de valve 18. Dans la position fermée illustrée à la figure 2A,
l'ori-
face 23 est en regard du joint d'étanchéité, améliorant ainsi l'étanchéité
réalisée
par la couronne d'étanchéité 27. Dans la position ouverte illustrée à la
figure 2B,
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l'orifice 23 est décalé axialement par rapport au joint 16 de sorte que le
produit
passant sous la couronne d'étanchéité 27, entre dans la tige de valve 18 via
l'orifice 23 ;
- la surface d'appui 32 est formée d'une portion de surface située à l'ar-
rière de la surface de l'organe d'actionnement sensiblement perpendiculaire à
l'axe X du récipient 2. Le bord inférieur de la face frontale 29 de l'organe
d'ac-
tionnement 26 présente une portion 40, venant en butée contre la pièce de
montage 5. Ainsi, en exerçant une pression sur la surface 32, de la manière il-
lustrée par la flèche F de la figure 2B, on provoque un basculement du bouton
poussoir autour d'un axe B sensiblement confondu avec la portion 40, et ce,
jusqu'à ce que l'arrière du bouton poussoir 26 soit en butée contre la partie
correspondante de la pièce de montage 5. Ce faisant, une force est exercée sur
la tige de valve 18, sensiblement dans l'axe Y, et de direction opposée à la
force de rappel du ressort 28. Cette force provoque le recul de l'organe de
fer-
meture 21, et la rupture de l'étanchéité au niveau de la couronne annulaire
27.
Le produit entre dans la tige de valve 18 via le passage radial 23, et est
distri-
bué de la même manière que pour le mode de réalisation précédent.
Le mode de réalisation des figures 3A-3B représente une variante du mode de
réalisation précédent. De la même manière que pour le mode de réalisation
précédent, la valve fonctionne par enfoncement. Toutefois, selon ce mode de
réalisation, la valve est du type femelle. A cet effet
- en regard de la grille de diffusion 25, l'organe d'actionnement 26 présente
un
conduit 50 dont une extrémité libre est destinée à venir en butée contre
l'organe
de fermeture 21 de la tige de valve 18, à l'intérieur du corps de valve, pour,
en
réponse à une pression exercée selon l'axe Y, à l'opposé de la force de rappel
exercée par le ressort 28, provoquer l'ouverture de la valve de manière
similaire
à l'ouverture de la valve du mode de réalisation précédent. Les
caractéristiques
dimensionnelles du conduit 50 sont similaires à celles de la porüon 22 de la
tige
de valve 18 des modes de réalisation précédents. Le fonctionnement de ce
mode de réalisation, notamment en termes de force d'appui à exercer pour l'ou-
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verture, ainsi qu'en termes de mouvement du bouton poussoir 26 en réponse à
cette force, est identique à celui du mode de réalisation précédent.
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'esprit de l'invention telle que revendiquée
ci-
après.
