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Description
Valve pour récipient sous pression
L'invention concerne une valve pour récipient sous pression, tel qu'un
générateur
d'aérosol, laquelle valve comprend un corps de valve qui présente une cavité
et qui est en appui
étanche par une première extrémité contre un joint muni d'une ouverture
centrale, un siège qui
est placé mobile en translation dans la cavité du corps de valve et qui est
repoussé contre le
joint par des moyens de rappel, le siège étant en appui étanche contre le
joint en position fermée
de la valve et étant écarté du joint par déplacement dans la cavité du corps
de valve contre
l'effet de la force des moyens de rappel en position ouverte de la valve, le
siège présentant une
cavité délimitée par une arête d'étanchéité, laquelle arête d'étanchéité est
en appui étanche
contre le joint en position fermée de la valve, et est écartée du joint en
position ouverte de la
valve.
Les récipients sous pression sont généralement constitués d'un boîtier fermé
par une
valve montée sur une coupelle. Le produit peut être contenu directement dans
le boîtier avec
le gaz propulseur. Il peut également être contenu dans une poche pour être
séparé de ce gaz
propulseur.
Les valves comprennent au moins une voie de prélèvement que doit traverser le
produit
pour sortir du récipient. Quand la valve est fermée, cette voie de prélèvement
est obturée par
un joint qui la divise en une partie amont en contact avec l'intérieur du
récipient et une partie
aval en contact avec l'extérieur.
Les valves sont constituées généralement d'un corps de valve présentant une
cavité
intérieure en liaison fluidique directe avec l'intérieur du récipient ou de la
poche, ou indirecte via
par exemple un réservoir de dosage. La cavité appartient à la partie amont de
la voie de
prélèvement. La cavité est fermée à son sommet par le joint permettant
d'obturer la voie de
prélèvement. Un élément mobile est placé à l'intérieur de la cavité. Il peut
se déplacer entre une
position fermée de repos, dans laquelle le produit ne peut pas quitter le
récipient sous pression,
et une position ouverte dans laquelle le produit peut sortir du récipient. En
position fermée,
l'élément mobile coopère avec le joint pour obturer la voie de prélèvement. Un
ressort placé
dans la cavité tend à maintenir l'élément mobile en position fermée. Cet
élément mobile est un
stem dans le cas d'une valve mâle ou un siège dans le cas d'une valve femelle.
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Dans le cas des valves mâles, le stem (également connu sous le terme de tige
ou de
gicleur) est constitué par un conduit tubulaire ouvert à son sommet et fermé à
l'autre extrémité.
Un ou plusieurs orifices radiaux sont réalisés dans la paroi tubulaire, dans
un plan radial situé
à proximité de l'extrémité fermée. L'extrémité fermée du stem est placée dans
la cavité du corps
de valve, tandis que l'extrémité libre saille hors de la valve, pour être
actionnée par un diffuseur
emmanché dessus. L'intérieur du conduit tubulaire appartient à la partie aval
de la voie de
prélèvement. En position fermée, les orifices se trouvent alignés avec le
joint d'étanchéité placé
au sommet de la cavité du corps de valve. Le joint d'étanchéité bouche donc
tous les orifices.
L'intérieur du corps de valve est alors isolé de l'extérieur par le joint.
Quand une pression est
Io exercée sur le diffuseur, celui-ci déplace le stem vers le bas. Les
orifices quittent l'alignement
avec le joint et descendent dans la cavité. Le produit contenu dans le
récipient peut donc passer
dans la cavité du corps de valve, traverser les orifices ainsi libérés,
continuer dans le conduit
tubulaire pour quitter la valve et entrer dans le diffuseur avant d'être
distribué.
Dans le cas des valves femelles, l'élément mobile est un siège qui est en
appui annulaire
sur le joint autour d'une ouverture centrale du joint. Pour ouvrir la valve,
il faut introduire une
tige d'actionnement de forme tubulaire dans l'ouverture centrale du joint.
Cette tige
d'actionnement vient appuyer sur le siège et le repousser vers le bas. Le
siège est ainsi écarté
du joint et il se forme un passage annulaire entre le sommet du siège et le
joint, passage qui
met en contact l'intérieur de la cavité du corps de valve avec l'extérieur via
la tige
d'actionnement.
Les valves mâles et les valves femelles ont chacune leurs avantages. Dans les
deux cas,
il est possible de remplir le boîtier ou la poche en traversant la valve.
Cependant, le remplissage
via les valves femelles est plus aisé et plus rapide, car le passage annulaire
entre le sommet
du siège et le joint a une section beaucoup plus importante que les quelques
orifices réalisés
dans la paroi du stem des valves mâles et dont le diamètre est limité par
l'épaisseur du joint et
la course du stem entre la position ouverte et la position fermée.
Par ailleurs, lors de l'actionnement, l'ouverture d'une valve mâle est
progressive, tandis
que l'ouverture d'une valve femelle est quasiment instantanée. Cela est dû au
fait que les
orifices du stem se dégagent progressivement du joint au fur et à mesure de
l'enfoncement du
stem. Au contraire, dans le cas des valves femelles, le siège est directement
décollé formant
tout de suite un passage annulaire. De même, lorsque la pression sur l'élément
mobile est
supprimée, la valve femelle se referme d'un coup, tandis que la valve mâle se
referme
lentement. Le produit continue donc à s'écouler momentanément alors que
l'utilisateur a cessé
d'actionner la valve.
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Malgré cette apparente supériorité des valves femelles sur les valves mâles,
de nombreux
utilisateurs préfèrent les valves mâles, notamment car il est plus facile,
lors de l'assemblage du
produit conditionné, de centrer le diffuseur sur la valve mâle en raison de la
partie du stem
saillant au-dessus de la valve mâle.
L'objectif de l'invention est donc de combiner les avantages des valves mâles
et ceux des
valves femelles.
Cet objectif est atteint avec une valve selon le préambule, dans laquelle un
stem
(également connu sous le nom de tige ou de gicleur) est fixé de façon non
détachable dans la
cavité du siège en formant un ensemble siège/stem d'un seul tenant, lequel
stem est composé
Io
d'une paroi tubulaire qui entoure un canal de sortie ouvert vers l'extrémité
opposée au siège, et
qui est traversée dans sa partie située à l'intérieure de la cavité par une ou
plusieurs fenêtres
de passage, la partie du stem opposée au siège et située au-delà des fenêtres
de passage
saillant hors de la cavité du siège en passant à travers l'ouverture centrale
du joint.
Il est préférable
- que le siège comprenne une paroi tubulaire dont une première extrémité forme
l'arête
d'étanchéité, ladite paroi tubulaire étant entièrement fermée à distance de
l'arête d'étanchéité
par une paroi transversale, formant ainsi la cavité de siège
- que la partie inférieure de la paroi tubulaire du stem soit dimensionnée
pour pénétrer dans
la paroi tubulaire du siège, et
- qu'un évidement annulaire s'étendant autour de la paroi tubulaire du stem
soit formé dans la
partie supérieure de la paroi tubulaire du siège qui est située en regard des
fenêtres de passage
du stem, l'évidement annulaire s'étendant jusqu'à l'arête d'étanchéité. Cet
évidement annulaire
prolonge radialement la cavité du siège.
Il est préférable que les fenêtres n'empiètent pas sur le joint. Pour cela, il
est préférable
que les extrémités des fenêtres de passage dirigées vers le joint affleurent
la face du joint
dirigée vers la cavité du siège et/ou que lesdites extrémités soient situées à
distance de ladite
face du joint. Concrètement, les fenêtres peuvent s'étendre quand la valve est
en position
fermée soit jusqu'au joint, soit s'arrêter en dessous et à distance du joint.
Quand la valve est
ouverte, les fenêtres sont déplacées vers le bas et se trouvent dans tous les
cas à distance du
joint. Il serait bien sûr possible qu'en position fermée de la valve, la
partie supérieure des
fenêtres pénètre sur une partie de la hauteur du joint.
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Le stem peut être fixé au siège par tout moyen approprié. Le soudage est un
mode de
fixation particulièrement bien adapté, notamment le soudage par ultrasons ou
le soudage par
rotation. On peut prévoir pour le soudage une réserve de matière sur le siège
et/ou sur le stem.
Les moyens de rappel sont de préférence constitués par un ressort. Afin de
stabiliser le
ressort, il est préférable de munir le siège, à l'opposé de son arête
d'étanchéité, d'un tenon de
centrage autour duquel prend place l'une des extrémités du ressort.
Pour faciliter la fixation du stem dans la cavité du siège, on peut placer un
téton de fixation
dans la cavité du siège, sur la paroi transversale, le stem étant fixé au
siège sur le téton de
fixation, de préférence sur une face frontale de celle-ci.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention,
- la paroi tubulaire du stem est ouverte à ses deux extrémités, une paroi
transversale étant
placée à l'intérieur de la paroi tubulaire, entre les fenêtres de passage et
l'extrémité du stem
placée dans la cavité du siège, et à distance de ladite extrémité, une
ouverture de préférence
traversante étant réalisée dans la face de la paroi transversale dirigée vers
l'extrémité située
dans la cavité,
- une saillie de centrage est réalisée sur le téton de fixation du siège,
de préférence sur sa
face frontale,
- la paroi tubulaire du stem, dans sa partie située dans la cavité du
siège, étant dimensionnée
pour que le téton de fixation pénètre dedans par l'extrémité, et la saillie de
centrage étant
dimensionnée pour pénétrer dans l'ouverture réalisée dans la paroi
transversale.
Le joint peut être bloqué contre l'arête supérieure du corps de valve par une
coupelle
munie d'une ouverture pour l'extrémité libre du stem, la coupelle pouvant être
sertie sur une
couronne annulaire du corps de valve.
Le corps de valve peut être muni
- d'un tenon d'attache pour attacher un tube plongeur ou des moyens anti-
affaissement ; et/ou
- d'une paroi de fixation pour la fixation d'une poche, ladite paroi de
fixation entourant le tenon
d'attache quand il y en a un.
Une ou plusieurs rainures longitudinales peuvent être réalisées dans la cavité
du corps
de valve pour que le produit puisse contourner plus facilement le siège. La ou
les rainures
longitudinales s'étendent de préférence depuis le passage annulaire jusqu'au
moins la position
la plus basse prise, quand la valve est en position ouverte, par l'extrémité
du siège opposée à
l'arête d'étanchéité.
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L'invention est décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation
présenté sur les
figures qui montrent :
[Fig. 1] : une vue éclatée d'une valve selon l'invention ;
[Fig. 2] : une vue en coupe de la valve de la figure 1 (a) avant et (b) après
montage du stem ;
5 [Fig. 3] : une vue du corps de valve (a) en perspective du bas, (b) en
perspective du haut, (c)
du dessus, (d) du dessous et (e) en coupe en perspective ;
[Fig. 4] : une vue du siège (a) en perspective du haut, (b) en perspective du
bas et (c) en
coupe en perspective ;
[Fig. 5] : Une vue en coupe en perspective du joint ;
[Fig. 6] : Une vue du stem (a) en perspective et (b) en coupe en perspective ;
[Fig. 7] : Une vue en coupe de l'ensemble siège/stem ;
[Fig. 8] : Une vue en coupe en perspective de la valve de l'invention ;
[Fig. 9] : une vue en coupe de la valve (a) en position fermée et (b) en
position ouverte.
[Fig. 10] : Une coupe agrandie de l'intérieur de la valve (a) en position
fermée et (b) en position
ouverte.
L'invention concerne une valve (1), notamment une valve à poche, destinée à
fermer le
boîtier d'un récipient sous pression.
De façon conventionnelle, la valve est représentée avec le stem en haut, sans
que cela
soit limitatif. Les références haut / bas ou supérieur /
inférieur n'ont qu'une valeur
relative en rapport avec les représentations des figures ci-jointes. Il va de
soi que dans certains
cas, la valve peut être utilisée dans d'autres positions et que ce qui est en
haut dans la position
représentée ici ne le sera pas nécessairement lors de l'utilisation. Par
ailleurs, la valve à l'état
assemblé s'étend le long d'un axe principal (A), vertical dans les
représentations des figures ci-
jointes. Les termes radial , axial et transversal se rapportent à
cet axe principal (A).
La valve (1) représentée ici a tous les attributs d'une valve femelle. Elle
est constituée
principalement d'un corps de valve (10) ayant une cavité (11) dans laquelle
sont placés un siège
(20) et un ressort (30). L'ouverture supérieure de la cavité (11) est fermée
par un joint (40). La
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cavité est en liaison fluidique directe ou indirecte avec l'intérieur du
récipient. Une coupelle (50)
peut être sertie sur le corps de valve (10) en bloquant le joint (40).
Contrairement à une valve
femelle, la valve de l'invention est également munie d'un stem (60). Si
nécessaire, une poche
(70) peut être soudée sur le corps de valve (10).
Le corps de valve (10) est constitué d'une paroi tubulaire (12) ouverte à ses
deux
extrémités qui s'étend, à l'état assemblé de la valve, autour de l'axe
principal (A). L'intérieur de
la paroi tubulaire définit la cavité (11) du corps de valve. La paroi
tubulaire a de préférence
sensiblement la forme d'un cylindre de révolution. Son extrémité supérieure
plus effilée forme
une arête supérieure (121) qui s'étend dans un plan radial. Trois rainures
(122) sont réalisées
dans la face intérieure de la paroi tubulaire. Elles s'étendent en direction
longitudinale de la
paroi tubulaire, donc de façon sensiblement verticale dans le cas présent. Les
rainures (122)
s'étendent depuis la forme effilée de l'extrémité supérieure (121) jusqu'au
moins la position la
plus basse prise, quand la valve est en position ouverte, par l'extrémité
inférieure du siège. La
face extérieure de la paroi tubulaire présente au niveau de l'extrémité
supérieure une couronne
annulaire (123) sous la forme d'une surépaisseur de matière pour permettre le
sertissage de la
coupelle (50) sur le corps de valve. Un tenon d'attache (13) pour attacher un
dispositif anti-
affaissement ou un tube plongeur est fixé, par exemple par quatre ponts (131),
à l'extrémité
inférieure de la paroi tubulaire (12). Ces quatre ponts (131) remplissent
également la fonction
de butée pour le ressort (30). Il serait possible de ne pas prévoir de tenon
d'attache (13), auquel
cas il serait préférable de prévoir une butée à l'intérieur de la paroi
tubulaire pour l'appui du
ressort.
Afin de pouvoir fixer une poche sur la valve, une paroi de fixation (14) est
réalisée sur la
paroi tubulaire (12), en dessous et à distance de la couronne annulaire (123)
de sertissage.
Cette paroi de fixation entoure l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire
(12) et le tenon de
fixation (13). Elle a de préférence une section transversale en forme de
losange aplati avec les
angles des petites diagonales obtus et arrondis, et les angles des grandes
diagonales aigus et
plus pointus, comme cela est bien visible sur la Figure 3d. Cette forme
facilite le soudage de la
poche (70). Si la valve doit être utilisée sans poche, il est possible de
renoncer à cette paroi de
fixation (14).
Le siège (20) de l'invention est constitué d'un élément en forme de godet
présentant une
cavité (21) délimitée par une paroi tubulaire (22) et une paroi transversale
(23) continue de
préférence radiale. La paroi tubulaire (22), à l'état monté du siège dans la
valve, s'étend autour
de l'axe principal (A). Elle a de préférence sensiblement la forme d'un
cylindre de révolution.
Elle est ouverte à l'une de ses extrémités en formant une arête d'étanchéité
(221) s'étendant
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dans un plan radial. Le siège (20) est dimensionné pour pouvoir pénétrer
entièrement dans la
cavité (11) du corps de valve tout en pouvant coulisser librement dedans.
Concrètement, la
paroi tubulaire (22) du siège peut coulisser parallèlement à l'axe principal
(A) dans la paroi
tubulaire (12) du corps de valve.
La paroi tubulaire (21) de la cavité a une partie supérieure (222) de plus
grand diamètre
qui s'étend jusqu'à l'arête d'étanchéité et qui forme un évidement annulaire
(211) autour de la
cavité elle-même en la prolongeant radialement. La paroi radiale (23) ferme la
paroi tubulaire
(22), de préférence à l'extrémité opposée à l'arête d'étanchéité (221), de
sorte que la cavité
(21) n'est accessible que par l'ouverture définie par l'arête d'étanchéité
(221). La face inférieure
de la paroi radiale (23) se prolonge par un tenon de centrage (24) pour
centrer le ressort (30).
Afin d'économiser de la matière et de faciliter la manipulation du siège lors
de l'assemblage, le
tenon de centrage (24) n'est pas plein, mais constitué de deux segments d'une
paroi tubulaire.
La fente (241) qui délimite les deux segments tubulaires se prolonge en partie
dans la face
inférieure de la paroi radiale (23).
Un téton de fixation (25) est réalisé sur la face supérieure de la paroi
radiale (23). Il a de
préférence sensiblement la forme d'un cylindre plein concentrique à la paroi
tubulaire (22) du
siège. La face frontale (251) du téton de fixation, opposée à la paroi
radiale, est de préférence
tronconique avec le sommet du cône situé en bas. L'arête supérieure de la face
frontale
constitue une réserve de matière (252) annulaire pour le soudage du stem. Il
est préférable de
placer au centre de la face frontale du téton de fixation une saillie de
centrage (253) qui est de
préférence arrondie à son sommet.
La géométrie du siège, et notamment son encombrement externe, doit prendre en
compte
le fait qu'un mouvement de coulissement à l'intérieur du corps de valve du
haut vers le bas doit
pouvoir permettre l'ouverture de la valve. Réciproquement, un mouvement de
coulissement du
siège du bas vers le haut doit se faire aisément à l'intérieur du corps de
valve pour garantir
l'obturation rapide des fenêtres de passage (612) par le joint (40) et la
fermeture de la valve
pour contrôler la distribution de produit.
Le stem (60) est constitué d'une paroi tubulaire (61) qui, à l'état assemblé
de la valve,
s'étend autour de l'axe principal (A). Cette paroi tubulaire (61) est ouverte
à ses deux extrémités
et définit un canal de sortie (62). L'extrémité inférieure (611) de la paroi
tubulaire est
dimensionnée pour pouvoir pénétrer dans la cavité (21) du siège. Elle est de
préférence effilée
pour faciliter son centrage lors de son introduction dans la cavité (21) du
siège. Au-dessus et à
distance de cette extrémité inférieure, on a placé à l'intérieur du canal de
sortie (62) une paroi
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transversale (63), de préférence radiale, de sorte à en réduire la section
transversale, voire à
la boucher. Un orifice (631) au moins ouvert vers le bas peut être réalisé
dans la paroi radiale.
Dans le présent exemple, l'orifice (631) est traversant. De grandes fenêtres
de passage (612)
sont réalisées dans la paroi tubulaire, au-dessus de la paroi radiale (23).
Dans l'exemple
présenté ici, il y a quatre fenêtres alignées deux à deux. Ces fenêtres
s'étendent dans un même
plan radial, sans être nécessairement radiales elles-mêmes.
Les dimensions intérieures de la paroi tubulaire (61), au moins dans sa partie
inférieure
(613) située entre la paroi radiale (63) et l'extrémité inférieure (611), sont
telles que le téton de
fixation (25) peut y pénétrer sans contrainte. De même, l'orifice (631) de la
paroi radiale du stem
est dimensionné pour que la saillie de centrage (253) du siège puisse y
pénétrer sans
contrainte.
Le joint (40) a une forme générale annulaire. Le diamètre intérieur de son
ouverture
centrale (41) est choisi de telle sorte qu'il enserre de façon étanche la
paroi tubulaire (61) du
stem tout en lui permettant de coulisser lors de l'actionnement de la valve.
Le diamètre extérieur
du joint est supérieur au diamètre de l'arête supérieure (121) du corps de
valve. En position
assemblée de la valve, l'arête supérieure (121) est en appui étanche contre le
joint (40).
Le ressort (30) remplit la fonction de moyens de rappel, permettant de ramener
le siège
en appui contre le joint pour refermer la valve.
Conformément à l'invention, le siège (20) et le stem (60) sont fixés l'un à
l'autre pour
former un ensemble siège/stem (80). Pour cela, le stem est introduit avec son
extrémité
inférieure (611) dans la cavité (21) du siège jusqu'à ce que sa paroi radiale
(63) entre en contact
avec la partie supérieure de la face tronconique (251) du téton de fixation
formant réserve de
matière. Dans cette position, la saillie de centrage (253) pénètre dans
l'ouverture (631) réalisée
dans la paroi radiale (63) du stem et la partie inférieure (613) de la paroi
tubulaire du stem
entoure en partie le téton de fixation (25) du siège. La soudure se fait au
niveau de cette réserve
de matière (252). La soudure peut se faire de différentes façons, notamment
par ultrasons ou
par soudage par rotation (spin welding). Comme le montre la Figure 7, les
grandes fenêtres de
passage (612) du stem débouchent dans l'évidement annulaire (211) de la cavité
du siège. Le
sommet des fenêtres de passage (612) se trouve dans le plan radial défini par
l'arête
d'étanchéité (221) du siège, ou légèrement en dessous. Cela signifie aussi
que, à l'état
assemblé de la valve, le sommet des fenêtres de passage (612) affleure le
joint (40) ou se
trouve légèrement en dessous. En position ouverte de la valve, les fenêtres
sont de toute façon
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écartées du joint. Il serait également possible que le sommet des fenêtres
soit situé à l'intérieur
du joint, sans cependant passer au-dessus.
La section du canal de sortie (62) et la section des fenêtres de passage (612)
sont
calculées de façon à ne pas créer de restriction au débit correspondant à
l'écoulement autour
du siège. En particulier, la section transversale totale des fenêtres (612) et
celle du canal de
sortie (62) sont de préférence du même ordre de grandeur, voire supérieures, à
la section
transversale la plus étroite dans la voie de sortie (122, 211) en amont des
fenêtres. Par ailleurs,
le stem devant pouvoir résister à un effort de compression verticale
permettant l'ouverture de
la valve, il est préférable de dimensionner l'épaisseur de sa paroi pour
permettre cet effort, sans
Io pour autant limiter la section des fenêtres de passage. Un compromis
doit donc être trouvé pour
optimiser l'épaisseur de paroi et la résistance à la compression verticale du
stem tout en
permettant un jeu entre le diamètre externe du stem et l'ouverture centrale de
la coupelle au
travers de laquelle il passe. Le diamètre extérieur du stem dans sa partie
supérieure située à
l'extérieur du corps de valve et au-dessus du plan horizontal formé par
l'ouverture centrale, ou
pour le moins au-dessus de la partie supérieure arrondie de la coupelle devra
permettre la
fixation d'un moyen de distribution. Dans sa partie inférieure, le diamètre
extérieur du stem
devra permettre son introduction à l'intérieur du siège.
On ne sait pas à l'heure actuelle mouler un tel ensemble siège/stem (80) en
raison
notamment de la présence des fenêtres de passage (612) orientées radialement
et cachées
derrière la partie supérieure (222) de la paroi tubulaire du siège. Il est
donc nécessaire de
fabriquer séparément ces deux pièces et de les assembler ensuite.
Selon les besoins, il est possible dans une étape préliminaire d'attacher un
dispositif anti-
affaissement (anti-collapse) ou un tube plongeur sur le tenon d'attache (13)
et/ou de fixer une
poche (70) sur la face extérieure de la paroi de fixation (14) avant de la
plier ou de la rouler
autour de l'axe principal (A).
La valve est assemblée de la façon suivante. Le ressort (30) est introduit
dans la cavité
(11) du corps de valve (10) jusqu'à ce que son extrémité inférieure soit en
appui sur les ponts
de fixation (131) du tenon (13). Le siège (20) est ensuite introduit de sorte
que son tenon de
centrage (24) pénètre à l'intérieur du ressort (30) et que sa cavité soit
ouverte vers le haut. Le
ressort est ainsi pris en sandwich entre les ponts de fixation (131) du corps
de valve en bas et
la face inférieure de la paroi radiale (23) du siège en haut. Le joint (40)
est alors placé au
sommet du corps de valve (10), l'arête supérieure (121) de celui-ci en appui
sur le joint. La
coupelle (50) est alors placée sur et autour de la couronne annulaire (123) du
corps de valve
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avec son ouverture centrale centrée sur l'axe principal (A) et sur l'ouverture
centrale (41) du
joint. La coupelle est ensuite sertie en prenant appui sous la couronne
annulaire (123) du corps
de valve. Le stem (60) est alors introduit par son extrémité inférieure (611)
dans la cavité (21)
du siège en passant par l'ouverture centrale de la coupelle et l'ouverture
centrale (41) du joint.
5 Le stem est ensuite soudé au siège par exemple par ultrasons. Il serait
également possible de
réaliser d'abord l'ensemble siège/stem (80) avant d'assembler la valve. Quand
le stem est
soudé après assemblage de la valve, il faut tenir compte du fait que la
soudure nécessite
l'application d'une force verticale vers le bas pour maintenir un contact
suffisant entre la zone
de soudure du stem et la réserve de matière apportée par la dent de fixation
du siège. Il est
10 donc préférable de dimensionner le ressort (30) pour qu'il exerce une
contre-pression
supérieure à celle appliquée lors de la soudure pour ne pas permettre
l'enfoncement du
système siège/stem dans le corps de valve lors de la solidarisation des deux
composants.
Les rainures (122) s'étendent de la partie effilée de l'extrémité supérieure
du corps de
valve jusqu'en dessous de la face inférieure de la paroi radiale (23) du siège
quand il est écarté
du joint en position ouverte de la valve. Les rainures ne vont pas jusqu'à
l'arête supérieure (121)
comme on peut le voir sur la Figure 10, afin d'éviter des problèmes
d'étanchéité.
A tout moment, l'arête supérieure (121) du corps de valve est en appui étanche
sur le joint
(40). En position de repos fermée de la valve, l'arête d'étanchéité (221) du
siège est également
en appui étanche contre le joint, le siège étant repoussé par le ressort.
Comme dans une valve mâle traditionnelle, le stem passe à travers une
ouverture centrale
de la coupelle et saille à l'extérieur de la valve, et comme dans une valve
femelle, l'étanchéité
se fait, quand la valve est en position de repos fermée, au niveau de l'arête
d'étanchéité (221)
du siège en appui étanche contre la face inférieure du joint (40).
La valve de l'invention fonctionne de la façon suivante. Une pression est
exercée sur
l'extrémité supérieure du stem (60) de l'ensemble siège/stem (80) à l'aide
d'un diffuseur pour
valve mâle emmanché sur la partie saillante du stem. L'ensemble siège/stem
(80) est déplacé
vers le bas contre l'effet du ressort (30). L'arête d'étanchéité (221) du
siège est alors écartée
du joint et un passage annulaire (26) se forme entre l'arête d'étanchéité
(221) du siège et la
face inférieure du joint, comme cela est bien visible sur la Figure 10. Sous
l'effet de la différence
de pression entre la pression régnant à l'intérieur du récipient sous pression
et la pression
atmosphérique, le produit contenu à l'intérieur du récipient pénètre dans le
bas de la cavité (11)
du corps de valve, en contournant les ponts (131) de fixation et/ou par un
tube plongeur attaché
au tenon d'attache (13). Il remonte ensuite dans la cavité (11) du corps de
valve en passant le
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WO 2021/018656 PCT/EP2020/070489
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long du ressort (30), contourne la paroi tubulaire (22) du siège en passant à
travers les rainures
(122), traverse le passage annulaire (26), pénètre dans l'évidement annulaire
(211) de la cavité
du siège, traverse les fenêtres de passage (612) et pénètre dans le canal de
sortie (62).
Dès que la pression exercée sur le stem est relâchée, le ressort (30) repousse
l'ensemble
siège/stem (80) vers le haut jusqu'à ce que l'arête d'étanchéité (221) du
siège soit à nouveau
en appui étanche contre la face inférieure du joint (40). La voie de sortie du
produit se trouve
interrompue au niveau de cette interface.
La valve de l'invention se distingue d'une valve mâle traditionnelle par le
fait que les
fenêtres de passage (612) du stem restent toujours ouvertes et n'ont pas
besoin d'être obturées
par le joint. Quelle que soit la position de la valve, les fenêtres de passage
mettent en contact
l'extérieur de la valve et la cavité (21) du siège via le canal de sortie (62)
du stem. Les fenêtres
de passage sont toujours situées en dessous du joint. Leurs dimensions ne sont
donc pas
imposées par l'épaisseur de ce joint contrairement aux ouvertures de passage
d'un stem
traditionnel. Il est donc possible de prévoir des fenêtres de passage bien
plus grandes, et
notamment plus hautes. Il suffit d'ajuster la hauteur de l'évidement annulaire
(211) de la cavité
du siège à la hauteur souhaitée des fenêtres (612). Avec la valve de
l'invention, la vitesse de
remplissage via la valve est bien plus rapide qu'avec une valve mâle
traditionnelle et s'approche
de celle d'une valve femelle. La valve de l'invention est donc
particulièrement bien adaptée aux
produits visqueux et/ou au remplissage rapide via la valve.
La valve de l'invention combine les avantages des valves femelles (ouverture
et fermeture
rapide, grandes fenêtres de passage) et ceux des valves mâles (stem saillant
de la valve pour
un centrage plus facile du diffuseur).
La valve de l'invention est particulièrement destinée à un usage comme valve à
poche. Il
est cependant possible de l'utiliser sans poche.
Dans l'exemple présenté ici, la valve est de type traditionnel avec une
coupelle métallique
sertie dessus. L'ensemble siège/stem (80) peut cependant être utilisé dans
tout autre type de
valve, et notamment dans les valves dites tout plastique où la coupelle
est en plastique et
le corps de valve est encliquetée sur la coupelle ou fait partie intégrante de
celle-ci. L'ensemble
siège/stem (80) peut notamment être appliqué à des valves du type de celles
décrites dans la
demande de brevet VVO 2016/202 754 Al ou FR 18 54 513.
Le siège et le stem peuvent être fabriqués par exemple en POM
(polyoxyméthylène) ou
en PA (polyamide). Le matériau choisi doit être compatible avec le produit à
distribuer. Le corps
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de valve peut être par exemple en POM ou, si une poche doit être soudée
dessus, en PE
(polyéthylène) ou en PP (polypropylène).
Liste des références
1 Valve
Corps de valve
11 Cavité
12 Paroi tubulaire
121 Arête supérieure
122 Rainures
123 Couronne annulaire
13 Tenon d'attache
131 Ponts de fixation
14 Paroi de fixation de la poche
Siège
21 Cavité
211 Évidement annulaire
22 Paroi tubulaire
221 Arête d'étanchéité
222 Partie supérieure
23 Paroi radiale
24 Tenon de centrage
241 Fente
Téton de fixation
251 Face supérieure
252 Surépaisseur de matière
253 Saillie de centrage
26 Passage annulaire
Ressort
Joint
41 Ouverture centrale
Coupelle
Stem (ou tige)
61 Paroi tubulaire
611 Extrémité inférieure
612 Fenêtres de passage
613 Partie inférieure
62 Canal de sortie
63 Paroi radiale
631 Ouverture
Poche
Ensemble siège/stem (siège/tige)
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