Distributeur à bouton-poussoir pour la distribution fractionnée d'un agent actif
liquide ou pulvérulente
La présente invention concerne un distributeur à bouton-poussoir pour la distribution fractionnée d'un agent actif de nature liquide ou pulvérulente.
On connaît déjà les distributeurs d'aérosols faisant l'objet des brevets suisses nos. 421 847 et 421 848.
Les dispositifs visés dans ces brevets pour la distribution fractionnée d'une phase liquide ou pulvérulente comprennent un récipient exténeur contenant ladite phase, un réservoir intérieur contenant un gaz propulseur sous pression, un bouchon fermant le récipient extérieur et maintenant en place le réservoir intérieur, ce bouchon comportant un bouton-poussoir pour la commande de l'échappement du propulseur et supportant un tube qui plonge dans l'agent actif et dessert une buse d'éjection.
Suivant le premier desdits brevets l'appareil distributeur est notamment caractérisé en ce que le réservoir à propulseur est pourvu d'un obturateur à haute pression rendu solidaire du bouton-poussoir de commande lequel comporte deux obturateurs à basse pression commandant respectivement la communication du tube plongeur avec la buse d'éjection et lia communication du récipient contenant l'agent actif avec l'atmosphère extérieure.
Suivant le second de ces brevets, l'appareil distributeur est principalement caractérisé en ce que le bouton-poussoir comprend une tige montée à coulisse dans le bouchon et qui pénètre dans le réservoir à propulseur en traversant un joint annulaire interposé entre le bouchon et ce réservoir, ce joint appartenant à un obturateur à haute pression qui commande l'admission du propulseur dans un canal de la tige aboutissant à la buse d'éjection, cette tige commandant de plus deux obturateurs à basse pression interposés respectivement entre le tube plongeur et la buse d'éjection et entre le récipient contenant l'agent actif et l'atmosphère extérieure.
On a aussi décrit dans les brevets précités un obturateur double constituant une valve utilisable pour toutes les bombes aérosols comportant deux circuits distincts devant être ouverts ou fermés de manière pratiquement simultanée par la manoeuvre d'un seul et même bouton-poussoir.
Cet obturateur double, de préférence du type à basse pression, est remarquable en ce qu'il comprend un joint annulaire souple (ou rondelle) unique, traversé par le corps du bouton-poussoir, lequel est monté à coulisse dans une monture fixée sur le récipient.
L'obturation de l'un des circuits est assurée par appui de l'une des faces du joint sur une collerette annulaire. L'obturation de l'autre circuit est assurée par portée de l'autre face du joint sur une seconde collerette annulaire. L'une des collerettes annulaires peut être fixe et pratiquée dans la monture.
L'autre collerette annulaire peut être mobile, et oonstituée par un étranglement annulaire du corps coulissant du bouton-poussoir.
Des moyens sont de plus prévus pour permettre aux deux sections d'un même circuit de communiquer entre elles lorsque par suite du coulissement du bouton-poussoir, la rondelle annulaire s'écarte des collerettes d'appui prévues dont les surfaces de contact constituent les plans de joints.
Ainsi, pour l'un des circuits, I'une des sections peut déboucher sous la face inférieure du joint annulaire, le récipient étant supposé vertical et droit, l'autre section étant constituée par un conduit ménagé dans le corps du bouton-poussoir et qui aboutit à l'étranglement an nulaire prévu. L'orifice du conduit précité est t ainsi séparé de la première section par la surface annulaire de contact du joint avec cet étrangelement.
La première section de l'autre conduit peut être en relation avec la face supérieure du joint annulaire dans la même hypothèse que précédemment, la seconde section pouvant être mise en communication avec cette même face, mais du côté opposé par rapport à la collerette d'appui grâce au jeu annulaire ménagé entre le corps du bouton-poussoir et la monture, ce jeu étant nécessaire au coulissement.
Le premier circuit est avantageusement utilisé pour l'éjection de la phase liquide et le second pour la rentrée de l'air extérieur en vue d'égaliser les pressions entre l'intérieur et l'extérieur du récipient. Mais bien entendu, on pourrait prévoir d'autres réalisations dans lesquelles le joint annulaire commanderait la communication de deux ou plusieurs circuits tubulaires distincts, le circuit annulaire pouvant être éventuellement supprimé.
L'un des caractères remarquables de l'obturateur double ainsi établi est le suivant: lorsque l'une des faces du joint est écartée de la collerette d'appui en cas d'actionnement du bouton-poussoir, elle prend appui sur une autre portée de celui-ci, de sorte que les deux circuits sont toujours séparés l'un de l'autre par le joint, même si au cours du fonctionnement les surfaces d'appui sont permutées.
Le but de l'invention est d'apporter des perfectionnements à l'obturateur double du genre précité, qui se trouve dans les distributeurs à bouton-poussoir décrit dans les brevets susvisés.
Le distributeur à bouton-poussoir selon l'invention comprend donc un récipient extérieur contenant l'agent actif, un réservoir intérieur contenant un gaz propulseur sous pression, une monture fermant le récipient extérieur et maintenant en place le réservoir intérieur, un bouton-poussoir monté à coulisse relativement à cette monture et commandant à la fois un obturateur à haute pression monté sur le réservoir à gaz propulseur et un obturateur double à basse pression, lequel contrôle respectivement le passage de l'agent actif vers une buse d'éjection et l'entrée de l'air extérieur dans le récipient extérieur, et comprend un joint annulaire porté par la monture, traversé suivant son ouverture centrale par le corps du bouton-poussoir, ce joint étant constitué par une rondelle souple et flexible,
engagée dans un étranglement annulaire du corps précité et appliquée élastiquement au repos contre une collerette de la monture servant de butée. Il est caractérisé en ce que cette collerette est disposée à une distance suffisante de la lèvre intérieure du joint pour permettre à ce dernier de travailler à la flexion dans la position d'obturation.
Selon une réalisation préférée de l'invention, le joint souple de l'obturateur à basse pression prend un appui flexible, en position d'obturation, sur le pourtour de l'étranglement annulaire du corps du bouton-poussoir, l'orifice du conduit prévu dans ce corps pour le passage de l'agent actif vers la buse de pulvérisation étant situé en retrait relativement au bord intérieur du joint.
Grâce à cette disposition, une grande tolérance peut être admise entre les positions respectives de l'étranglement annulaire et de la monture.
Ce perfeotionnement a notamment pour but de faciliter la fabrication du distributeur, son montage sur le récipient, d'en diminuer le prix de revient et d'en accroître l'étanchéité.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution du distributeur objet de l'invention.
La Fig. 1 est la vue en coupe par un plan diamétral de la partie supérieure du distributeur, celui-ci étant au repos.
La Fig. 2 montre le même distributeur en position active.
La Fig. 3 est une vue partielle en coupe diamétrale à plus grande échelle du voisinage de l'obturateur basse pression en position de repos.
Les Fig. 4 et 5 sont les vues correspondantes respectivement des parties droite et gauche de la Fig. 3 en position d'actionnement du distributeur.
Le distributeur représenté comprend le récipient extérieur 1 contenant l'agent actif. Ce récipient est en matière plastique dans l'exemple visé. A l'intérieur du récipient 1 est logé le réservoir à gaz propulseur 5 pourvu d'un obturateur à haute pression 7 qui comprend un gicleur 11 monté à coulisse dans un corps 20 et qui communique par un orifice 30 avec l'intérieur du réservoir 5. Le gicleur il est sollicité par un ressort 12 qui comprime au repos un joint annulaire souple 13. Celui-ci constitue l'obturateur à haute pression. Il est engagé dans une saignée annulaire d'une tige creuse ou tuyère 16 de façon à obturer un conduit radial 14 mettant en communication l'intérieur du corps 20 et le canal 15 de la tuyère 16.
Sur la tuyère 16 est emmanché le corps 31 du bouton-poussoir 27 dont la tête 28 contient la buse de pulvérisation 29 qui dans l'exemple considéré est en matière plastique, aisée à démouler grâce à l'absence de contre-dépouille. La buse 29 est du type convergent-divergent. Le convergent 36 communique avec une chambre 35 de la tête 28 elle-même reliée par deux canaux 33 du corps 31, au canal 15 de la tuyère 16.
Entre les canaux 33 est ménagé un conduit oblique 43 qui dessert une chambre annulaire 42 communiquant par des conduits radiaux 41 avec le col de la buse 29. Les canaux 33 sont destinés à la circulation du fluide propulseur. Le conduit 43 est prévu pour le passage de l'agent actif, généralement liquide, contenu dans le réservoir 1 et qui, en cas d'utilisation, est amené au voisinage de l'orifice 45 du conduit 43 par un tube plongeur 24, l'orifice 45 étant séparé de l'orifice 26 du tube plongeur par un joint annulaire souple 47 qui constitue un double obturateur à basse pression à la fois pour l'agent actif et pour l'air extérieur, le premier ne pouvant sortir de la bombe en position de repos du bouton-poussoir 27 et le second ne pouvant entrer à l'intérieur du récipient 1. On remarquera que l'étanchéité est conservée même si la bombe aérosol est retournée.
Toutes ces dispositions sont déjè décrites dans le brevet visé ci-dessus.
On va maintenant exposer les particularités originales de la présente invention. La colerette souple et flexible 47 est encastrée dans une cuvette 81 ménagée à l'intérieur d'une monture constituée par une calotte 62 qui ferme le récipient extérieur 1. La monture 62 comporte au-delà d'un épaulement 83 (Fig. 3) permettant l'appui périphérique du joint 47, une collerette 55 servant de butée et qui est terminée par un bec à angle vif. La collerette 55 est disposée en retrait relativement à un perçage axial 84 de ladite monture, dans lequel est engagé le corps 31 du bouton-poussoir.
Du côté opposé, le joint 47 prend appui sur une saillie annulaire 51 située en regard de l'épaulement 83. La saillie annulaire 51 appartient à un noyau 4 présentant un perçage oblique 40 dans lequel est engagé le tube plongeur 24.
Le noyau 4 présente un bord terminal 85 qui est engagé dans une gouttière annulaire 86 de la calotte 62. Le bord intérieur 87 de la gouttière 86 constitue aussi l'un des bords de la cuvette 81.
La fixation du noyau 4 à l'intérieur de la gouttière 86 peut être assurée par tous moyens connus, étant donné que les deux pièces intéressées sont avantageusement réalisées l'une et l'autre en matière plastique et par exemple au moyen de la même matière plastique telle que le chlorure de polyvinyle. En particulier cette fixation peut être obtenue par collage ou par soudage (courants de haute fréquence ou ultra-sons par exemple), ou au moyen d'un bord retourné à chaud sur un renflement du noyau 4.
Le noyau 4 présente une chambre d'aspiration 21 entourant le corps 31 et qui fait suite au perçage 84.
La collerette 55 est disposée à une distance suffisante du perçage 84 pour que la lèvre intérieure 88 du joint 47 qui fait saillie dans le perçage 84 vers le corps 31, puisse être déformée librement par flexion.
De son côté le corps 31 présente à sa périphérie un étranglement annulaire 89 dont le pourtour, en position de repos du distributeur, sert de rebord d'appui pour la lèvre intérieure du joint 47 comme on le voit
Fig. 3. On voit également sur cette figure que l'orifice terminal 45 du conduit 43 débouche dans l'étranglement annulaire 89 mais sans qu'il y ait obturation de cet orifice par la lèvre du joint 47. En d'autres termes la distance entre l'orifice 45 et la lèvre 88 du joint peut être quelconque.
Le distributeur considéré est encore remarquable par les points suivants: la calotte 62 est terminée par un bord extérieur 91 qui est en retrait relativement au corps du récipient 1. Le bord 91 prend appui sur un rebord 92 ménagé autour de l'ouverture du récipient 1.
Le rebord 92 constitue ainsi un épaulement permettant la fixation par collage, soudage ou autre moyen du bord 91. Une fois cette mise en place terminée, il est réservé entre le bord 91 et la périphérie du corps 1 une plateforme circulaire 93 qui peut être occupée par la saillie annulaire 94 d'un chapeau 95 recouvrant le bouton-poussoir 27 et la calotte 62. Si on prévoit pour la surface extérieure 96 de la saillie 94 un profil tronconique et un profil semblable de pente complémentaire pour le bord 91, on peut effectuer sans difficulté l'emmanchement à force du chapeau 95 sur l'appareil.
Le noyau 4 présente sur sa périphérie une saignée 97 ménagée dans sa paroi sensiblement cylindrique 98 qui, dans l'exemple considéré, dépasse faiblement le diamètre supérieur du réservoir 5. La saignée 97 communique avec une chambre annulaire 111 ménagée entre le noyau 4 et la monture 62. La chambre 111 communique el2e-même par une seconde saignée 112 avec une seconde chambre annulaire 99 délimitée par la collerette 55 de la coupelle 62. En position de repos la communication de la chambre 99 avec l'extérieur est empêchée par le joint 47.
Du côté opposé à la calotte 62 le noyau 4 est muni d'un rebord 101 qui s'emboîte sur un renflement 102 du réservoir 5. Les deux pièces 101, 102 sont fixées l'une à l'autre de la manière suivante: avec des mâchoires chauffantes on élève la température de la collerette 101 après- avoir introduit dans celle-ci le renflement 102, puis on serre ensuite l'ensemble avec des mâchoires de refroidissement ayant le profil désiré. On obtient ainsi une surface rétreinte dans laquelle le réservoir 5 se trouve solidement serti.
Le fonctionnement du distributeur ainsi aménagé est le suivant: Au repos la chambre d'aspiration 21 du noyau 4 est obturée de manière étanche par rapport à l'atmosphère extérieure grâce à l'appui de la lèvre intérieure 88 du joint 47 sur le pourtour de l'étranglement annulaire 89. On remarque que cette obturation est assurée quelle que soit, dans une mesure importante, la position du corps 31 relativement au noyau 4. En effet compte tenu de la réserve d'élasticité du joint 47, du fait que la collerette 55 de contre-appui est en retrait par rapport au perçage 84, la position de l'étranglement 89 par rapport à la collerette 55 n'est pas critique.
Cette particularité est avantageuse car le corps 31 est emmanché sur la tuyère 16 et, compte tenu des tolérances de montage ou de fabrication, il est difficile d'assurer une position relative précise entre les parties 55 et 89.
On voit d'ailleurs que si le corps 31 est trop haut le joint 47 sera relevé en augmentant la compression au niveau de la collerette 55. Si par contre le corps 31 est trop bas, étant donné que la ligne d'équilibre naturelle du joint 47 est plutôt dirigée vers l'obturateur à haute pression 7, on dispose d'une réserve appréciable pour le positionnement du corps 31.
Du fait que l'orifice 45 d'aspiration du liquide est situé au-delà de la surface de contact entre le joint 47 et l'étranglement 89, le liquide ne peut s'échapper vers l'extérieur quelle que soit la position de la bombe et même si elle est retournée.
Le passage prévu pour la rentrée d'air est également obturé par pression du joint 47 sur la collerette 55.
De ce fait l'air ne peut pénétrer dans le récipient 1 et le liquide contenu dans ce dernier ne peut s'échapper même si, la bombe étant retournée ou inclinée, il pénètre dans la saignée 97 et dans la chambre annulaire 99.
Lorsqu'on appuie sur le bouton 27 suivant F (Fig. 2 et 4, 5) le coulissement du corps 31 provoque la flexion du joint 47 lorsque la lèvre intérieure 88 de celui-ci est repoussée par la partie de l'étranglement 89 opposée à celle qui sert normalement d'appui.
Ce mouvement de flexion d'assez grande amplitude écarte le joint 47 de la collerette 55 et met la chambre annulaire 99 en relation avec l'atmosphère, ce qui permet l'entrée d'air à l'intérieur du récipient 1. L'air pénètre dans celui-ci par la saignée 112, la chambre 111 et la saignée 97 (flèches K).
En même temps, l'orifice 45 du conduit d'aspiration 43 est amené dans la chambre d'aspiration 21.
Comme cette chambre est obturée de manière étanche par le joint 47, la dépression provenant du conduit 43 est transmise au tube 24 et le liquide contenu dans le récipient 1 est aspiré énergiquement.
On remarque que les moyens de communication et d'obturation prévus sur le circuit d'air et sur le circuit de liquide ne nécessitent aucune orientation relative particulière des pièces 4, 31 et 62. En particulier l'orifice 45 du conduit 43 peut présenter une orientation quelconque par rapport à l'orifice 26. De même l'ensemble des chambres annulaires 99 et 111 reliant les saignées 97 et 112 permet d'éviter tout positionnement particulier de ces dernières.
Il en résulte une simplification importante du montage de l'ensemble sur le récipient 1 par rapport au dispositif décrit dans les brevets antérieurs ci-dessus visés.
Bien entendu on pourrait encore sans sortir du cadre de l'invention réaliser une fixation par vissage au lieu du soudage entre le noyau 4 et la coupelle 62 et apporter au distributeur d'autres variantes d'exécution.