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AEROSOL A POCHE A ETANCHEITE AMELIOREE
La présente invention a trait à un dispositif de type "aérosol à poche". De
tels
récipients sont adaptés nol:amment 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 matiérca liquides ou pâteuses. Ils comportent un récipient
externe rigide et un récipiE:nt 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 téte 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.
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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 boitier 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 polyéthyléne.
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. Une telle configuration est représentée aux
figures
19a et 19b de la demande W099/16684.
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A (inverse, lorsque, à la manière de ce qui est décrit dans le brevet FR-A-2
3i0
287, une portion an'r~ulaire interne du joint est disposée entre le band roulé
du
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 fa collerette et le bord roulé du
récipient. De ce
fait, l'étanchéité entre le produit et ('extérieur laisse à désirer. Le brevet
mentionné
ci-avant propose éventuellement de prévoir un second joint dans ie fond de la
collerette de ta coupelle. Cette solution présente firiconvénient d'augmenter
fe
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 conventïonnels.
1'S
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.
zo
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, »;te poche étant
disposé dans un récipient extérieur, un gaz propulseur étant contenu dans 1e
25 volume formë entre le récipient extérieur et ia 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 la bord du récipient,
de
former étanchéité entre le gaz, le produit, et l'extérieur, un décrochement
étant
3Q formé, soit par le joint en position non comprimëe, 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.
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Ainsi, on réalise une bonnes étanchéité entre le gaz, le produit, et
l'extérieur, c'est à
dire, premiérement entre le gaz et le produit, deuxièmement entre le gaz et
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, l'essentiel étant que de chaque côté du décrochement, le joint puisse
étre
comprimé de manière adE:quate, sur au moins une partie de sa largeur, pour
réaliser les trois étanchéitéa visées ci-avant.
Avantageusement, une première portion du joint d'étanchéité est enserrée entre
le
bord du récipient extérieur et le bord ouvert de la poche, ou entre le bord
ouvert de
la poche et les moyens de lfixation. Un tel recouvrement partiel du joint, du
bord du
récipient et des moyens de fixation, est garant d'une bonne étanchéité entre
le
gaz, le produit, et l'extérieur.
De préférence, la portion du joint d'étanchéité, enserrée entre le bord du
récipient
extérieur et le bord ouvert de la poche, ou entre le bord ouvert de la poche
et les
moyens de fixation, est constituée d'une partie annulaire intérieure dudit
joint
d'étanchéité.
De manière préférentielle, le bord ouvert de la poche est disposé en regard du
décrochement, et de préférence, sensiblement au contact de ce dernier. D'un
tel
positionnement, il résulte que la poche ne génère pas de surépaisseur,
susceptible de modifier de façon sensible le degré de compression du joint
d'étanchéité, lorsqu'il est pris en sandwich entre le récipient et la coupelle
porte-
valve.
Avantageusement, et à l'inverse de certaines configurations décrites notamment
dans le document W099/16684 évoqué ci-avant, le joint d'étanchéité est formé
d'un élément distinct de la poche. On assure une bien meilleure étanchéité. En
outre, la fonction étanchéitE: étant réalisée par un élément distinct de la
poche, il
est possible d'utiliser des matériaux pour réaliser la poche, offrant une bien
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meilleure compatibilité avec certains produits à conditionner, notamment
certains
produits cosmétiques.
De préférence encore, une seconde portion du joint d'étanchéité est enserrée
5 directement entre le bord du récipient et les moyens de fixation. Encore une
fois,
cette configuration est garante d'une bonne étanchéité entre le produit, le
gaz, et
l'extérieur.
Avantageusement, la portion du joint d'étanchéité, enserrée directement entre
le
bord du récipient et les moyens de fixation, est formée d'une portion
annulaire
extérieure du joint d'étanchéité.
De préférence, le décrochement est d'épaisseur sensiblement égale à
l'épaisseur
du bord ouvert de la pocha. 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.
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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.
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 ei: 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 dE~crochement 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
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disposée dans le fond 9 du récipient extérieur de manière à permettre
l'introduction du propulseur dans le volume annulaire 8.
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 cornprend 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 boitier aérosol. Le col de
la
20 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 11, 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 étre 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.
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La "loupe" de la figure 1, ainsi que les figures 2 et 3 illustrent de maniëre
plus
précise comment l'étanchéité gaz/produit/extérieur est obtenue selon un
premier
mode de réalisation.
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 E~. 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
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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.
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.
II 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 tïent 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
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constante. Le bord libre 1:5 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
5 6. Un décrochement correspondant 43 existe à l'intérieur de la collerette.
Les
décrochements 42 et 43 peuvent étre obtenus par formage du métal lors de la
frappe de la collerette. Aïnsi, 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
10 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 lïbre 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 détaillé e quï 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.
