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WO2023031569A1 - Tete de remplissage d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve - Google Patents

Tete de remplissage d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve Download PDF

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WO2023031569A1
WO2023031569A1 PCT/FR2022/051673 FR2022051673W WO2023031569A1 WO 2023031569 A1 WO2023031569 A1 WO 2023031569A1 FR 2022051673 W FR2022051673 W FR 2022051673W WO 2023031569 A1 WO2023031569 A1 WO 2023031569A1
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WO
WIPO (PCT)
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valve
filling
seal
control member
ejector
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2022/051673
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English (en)
Inventor
Philippe Le Faou
Benjamin MANON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aptar France SAS
Original Assignee
Aptar France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aptar France SAS filed Critical Aptar France SAS
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Priority to CN202280060197.0A priority patent/CN117940344A/zh
Priority to US18/688,924 priority patent/US12409959B2/en
Publication of WO2023031569A1 publication Critical patent/WO2023031569A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B65D83/14—Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant
    • B65D83/44—Valves specially adapted for the discharge of contents; Regulating devices
    • B65D83/52—Metering valves; Metering devices

Definitions

  • the present invention relates to a filling head of a fluid dispenser device comprising a valve, in particular a metering valve.
  • metering valves in which each time the valve is actuated, a precise dose of fluid product is dispensed, are well known in the state of the art, and are generally assembled on a reservoir containing the fluid product and a propellant gas used to carry out the expulsion of the dose.
  • the filling of the reservoir of a fluid product dispensing device comprising a valve, in particular a metering valve, is generally done by means of a filling device which sends a pressurized flow of fluid product through the valve of the valve.
  • a filling device which sends a pressurized flow of fluid product through the valve of the valve.
  • the valve valve is inserted into a filling head which actuates the valve by moving the valve to its dispensing position and which then injects the fluid product through the outlet port of the valve.
  • the fluid passes through the valve and enters the metering chamber and thence into the reservoir by deforming the chamber seal.
  • the filling pressure is between 5 and 10 bars, which is sufficient to deform the chamber seal, which typically deforms from a pressure of 2 to 3 bars.
  • a disadvantage of filling heads of this type relates to the variability of the position of the valve during filling. Indeed, the fully actuated position of the valve in a metering valve, also called bottom dead center, can be defined by the valve spring in contiguous coils, with a high potential variability. While this does not pose any difficulties when using the valve to dispense the doses of fluid product, since the dose dispensing occurs before the valve reaches its end position, this indetermination of the position of there valve can cause problems during the filling phase. This is further amplified when the seal between the valve and the filling head is made on the upper axial edge of the valve, because the crushing of the seal at this point can also contribute to a variability of the final position of the valve at the time of filling.
  • filling heads Another drawback of filling heads is linked to the stress exerted by the filling head on the valve body, which can generate malfunctions of the valve, for example in the event of deformation of the valve body.
  • the object of the present invention is to provide a filling head for a fluid dispenser device comprising a valve which does not reproduce the aforementioned drawbacks.
  • the object of the present invention is thus to provide such a filling head which improves the reliability of filling.
  • the present invention also aims to provide such a filling head which eliminates the indeterminacy and variability of the filling position.
  • the present invention also aims to provide such a filling head which limits the stresses on the valve body during filling.
  • the present invention also aims to provide such a filling head which is simple and inexpensive to manufacture and assemble, and which operates reliably.
  • the present invention therefore relates to a filling head of a fluid dispenser device comprising a valve mounted on a reservoir by means of a fixing element, said valve comprising a valve provided with a sliding axial outlet orifice in a valve body, said filling head comprising:
  • control member control mounted to slide axially in said body between a rest position and a filling position, said control member control comprising a filling channel through which, in the filling position, the pressurized fluid product is supplied to said valve to fill said reservoir, said filling channel comprising an outlet opening into said reception space,
  • a receiving plate fixed to said body and comprising a housing for receiving said valve, such that in the filling position, the axial outlet orifice of the said valve opens into the said receiving space, in which, in the filling position , said reception space is sealed, comprising a first seal between said control member and said body, a second seal between said body and said reception plate, and a third seal between said control plate housing and said valve, said third seal cooperating with an outer side wall of said valve, and
  • valve ejection means for ejecting said valve from said housing after filling, said ejection means comprising:
  • each ejector arranged axially movable in said body between an ejection position and a filling position, each ejector being arranged between said ejector cylinder and said support plate, each ejector comprising an enlarged head and an axially extending rod downward from said enlarged head, said rod passing through said body and said receiving plate to protrude into said housing in the ejection position, and
  • said first seal is a dynamic seal formed by an O-ring or quadrilobe seal assembled in a groove or throat of said control member.
  • said second seal is a static seal formed by an O-ring or quadrilobe seal wedged between said body and said receiving plate.
  • said third seal is a dynamic seal formed by an O-ring or quadrilobe seal placed in a suitable recess of said receiving plate.
  • said filling head forms only two contact zones with said valve, the first contact zone being produced between said control member and said valve and the second contact zone being produced between said support plate or an element connected to said support plate and a radially outer part of said fixing element.
  • said reception space is formed in a hollow cylindrical sleeve of the body in which said control member slides axially in a sealed manner between its rest and filling positions.
  • the present invention also relates to an assembly formed of a filling head as described above and of a fluid dispenser device comprising a valve mounted on a reservoir by means of a fixing element.
  • said valve comprises a valve provided with an axial outlet orifice sliding in a valve body, in which, in the filling position, said valve is arranged in said receiving space of said body and said fixing element is arranged in said housing of said receiving plate.
  • Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a metering valve according to an advantageous embodiment, in the rest position of the valve, in the upright filling and storage position of the valve,
  • Figure 2 is an exploded schematic view of a filling head according to an advantageous embodiment
  • Figure 3 is a cross-sectional view of the filling head of Figure 2, at the start of the filling cycle before insertion of the valve,
  • Figure 4 is a view similar to that of Figure 3, after insertion of the valve and before filling,
  • Figure 5 is a view similar to that of Figure 4, being filled
  • Figure 6 is a view similar to that of Figure 5, after filling, and
  • Figure 7 is a view similar to that of Figure 6, after ejection of the valve.
  • top, bottom, lower, lower and lower refer to the upright position shown in Figures 3 to 7, and the terms “axial” and “ radial” refer to the central longitudinal axis X of the valve.
  • Figure 1 shows a valve 100 in the upright filling position, that is to say the position in which the valve is arranged above the reservoir 200, of which only the neck 201 is shown schematically.
  • the valve 100 shown in this example is a metering valve.
  • the metering valve 100 shown in Figure 1 comprises a valve body 110 extending along a central longitudinal axis X. Inside said valve body 110, a valve 120 slides between a rest position, which is that shown in Figure 1, and a dispensing position, in which the valve 120 is pressed axially downwards inside the valve body 110.
  • This valve 100 is assembled on a reservoir 200 adapted to contain fluid product and a propellant gas by means of a fixing element 130, which can be a crimp, screw or snap cap, with the interposition of a neck 140.
  • a ring 150 can be assembled around the valve body 110, in particular to reduce the dead volume in the inverted position of use and/or to limit the contact of the fluid product with the neck seal 140.
  • the tank 200 is intended to contain the fluid product and the propellant gas, in particular a formulation consisting of one or more active principle(s) in suspension and/or in solution in a liquefied propellant gas, as well as optionally excipients.
  • the propellant gas advantageously comprises an HFA gas, for example HFA 134a and/or HFA 227.
  • the propellant gas comprises HFA-152a.
  • other non-harmful gases such as HFO1234ze, can be used.
  • valve 120 is biased towards its rest position by a spring 160, which is arranged in the valve body 110 and which cooperates on the one hand with this valve body 110, and on the other hand with the valve 120, preferably with a radial flange 129 of valve 120.
  • a metering chamber 170 is defined within valve body 110, said valve 120 sliding within said metering chamber 170 to allow the contents thereof to be dispensed. ci when the valve is actuated.
  • the valve 120 is made in a single one-piece part, including an upper part (also called the valve top) and a lower part (also called the valve bottom).
  • the upper part comprises a central axial channel 122 provided with an axial outlet orifice 121 and a radial inlet channel 123 which is arranged in the metering chamber 170 when the valve 120 is in the dispensing position.
  • the lower part comprises an axial internal channel 125 provided with a radial outlet channel 124.
  • the lower part also comprises the collar 129 on its external surface.
  • the internal axial channel 125 connects the metering chamber 170 to the reservoir 200, to fill said metering chamber 170 before each use. This filling is done when the device is in the inverted position of use, with the valve 100 arranged below the reservoir 200.
  • valve 120 when the valve 120 is in the rest position, the metering chamber 170 is connected to the reservoir via the internal axial channel 125 of the valve 120. In this rest position, the metering chamber 170 therefore remains connected to the reservoir and can be emptied by gravity in the straight position of FIG.
  • the valve represented in FIG. 1 is therefore a valve of the non-priming type.
  • the invention is however also applicable to other types of valves, in particular valves of the retention type.
  • the valve body 110 comprises a cylindrical part 115 in which the spring 160 is arranged and in which the collar 129 slides between the rest and dispensing positions.
  • this cylindrical part 115 is the lower part of the valve body 110.
  • This cylindrical part 115 has one or more longitudinal openings 111, such as slots, extending laterally in said cylindrical part 115 of the body. valve, over part of the axial height of the valve body in the direction of the longitudinal central axis. These openings 111 allow the metering chamber 170 to be filled before each actuation, when in the inverted position of use (with the valve placed under the reservoir), the valve 120 is in its rest position.
  • the metering chamber 170 is defined between two annular seals, a top seal or valve seal 171 and a bottom seal or chamber seal 172, in a well-known manner. This metering chamber 170 is filled before each actuation with a dose of fluid product from the reservoir, when the user returns the device to the inverted position.
  • the volume of the metering chamber 170 is defined by means of a chamber insert 175, of substantially cylindrical shape, with a cylindrical wall having a greater or lesser radial thickness depending on the desired volume. This volume can advantageously vary between 25 and 75 pl.
  • the chamber seal 172 advantageously comprises a radial sealing lip 173 to improve the dynamic seal with the valve 120 during its movement during actuation of the valve.
  • This deformable lip 173 extends radially inwards and axially downwards. This implementation makes it possible to guarantee a perfect seal when the valve 120 moves in one direction then in the other direction during an actuation.
  • this radial sealing lip allows easy filling of the reservoir through the valve without the risk of damaging the bottom seal 172, as will be described below.
  • Figures 2 to 7 describe a filling head of a filling device according to an advantageous embodiment.
  • This filling head comprises the following elements: a control member 10, an upper plate 20, a support ring 30, an ejector cylinder 40, a body 50, at least one ejector 60 and a receiving plate 70.
  • First fixing means 1 are provided for fixing the control member 10 to the motor (not shown) of the filling device, second fixing means 2 are provided for fixing the upper plate 20 to the body 50, and third means for fixing 3 are provided for fixing the receiving plate 70 to the body 50.
  • These various fixing means can be formed respectively by one or more screws, or the like.
  • a first seal 4 is provided on the control member 10, to cooperate with a part of the body 50 when the control member 10 moves relative to the body 50.
  • This first seal 4 is a dynamic seal, and may be formed by an O-ring or quadrilobe seal assembled in an appropriate groove 13 of the control member 10.
  • a second seal 5 is provided between the body 50 and the receiving plate 70.
  • This second seal 5 is a seal static, and can be formed by an O-ring or four-lobe seal wedged between the body 50 and the receiving plate 70.
  • a third seal 6 is provided between the receiving plate 70 and the valve valve 120.
  • This third seal 6 is a seal dynamic, and can be formed by an O-ring or quatrefoil disposed in a suitable recess of the receiving plate 70 to cooperate with an outer side wall of the valve 120.
  • a first spring 7 is provided between the support ring 30, fixed to the control member 10, and the body 50.
  • a second spring 8 can optionally be provided between the upper plate 20 and the ejector cylinder 40.
  • a centering pin 9 may be provided between the body 50 and the receiving plate 70.
  • the assembly of the filling head of FIG. 2 can be carried out as follows.
  • the receiving plate 70 is fixed to the body 50 by the third fixing means 3 after positioning the centering pin 9 and the second and third seals 5 and 6.
  • the filling head comprises means for ejecting the valve after filling.
  • Each ejector 60 is advantageously inserted from the top into the body 50.
  • Each ejector 60 comprises an enlarged head 61 and a rod 62 extending axially downwards from said head.
  • the rod 62 passes through the body 50 and the receiving plate 70 through appropriate openings, while the head is retained axially by a shoulder 72 of the receiving plate 70. In the rest position, each ejector is therefore positioned with the head widened 62 in abutment against the respective shoulder 72 and the rod 62 extending in a housing 71 of the receiving plate 70.
  • the ejector cylinder 40 is then inserted into the body 50 from above, with the bottom wall of said ejector cylinder 40 cooperating with the enlarged head of each ejector 60.
  • the first and second springs 7 and 8 are inserted into the body 50 from above, with the first spring 7 which bears directly on an internal part of the body 50 and the second spring 8 which bears on the bottom wall of the ejector cylinder 40.
  • the two springs 7, 8 are concentric, with the first spring 7 which is radially inside the second resort 8.
  • the second spring 8 is optional.
  • the control member 10 comprises an axial rod part 11 which comprises a fixing profile 12, for example a snap-in profile or a screwing profile, intended to receive the support ring 30 and a groove or groove 13 intended to receive the first seal 4.
  • the upper plate 20 has a hole in its center and is arranged around the axial rod part 11 of the control member.
  • the support ring 30 is inserted from below in the lower part of the upper plate 20 to snap or screw onto the fixing profile 12 of the axial rod part 11 .
  • This assembly is then fixed to the body 50 by means of the second fixing means 2, with the first spring 7 which cooperates with the support ring 30 and the second spring 8 which cooperates with the upper plate 20.
  • the at least one ejector 60 and the ejector cylinder 40 are axially movable in the body 50 between an ejection position and a filling position, in which each ejector 60 is moved axially upwards in the body 50, causing the axial displacement upwards of the ejector cylinder 40 and thereby the compression of the second spring 8.
  • the control member 10 comprises a filling channel 15, which extends axially in the center of the axial rod part 11, and whose lower axial end, which comprises an outlet orifice 16, opens into a reception space 55 of body 50 defined by a hollow cylindrical sleeve 54 of body 50.
  • the control member 10 is therefore axially movable in the body 50 between its rest position and its filling position. During this axial displacement, the first seal 4 cooperates in a sealed manner with said hollow axial sleeve 54 to maintain said reception space 55 sealed. In addition, when the control member 10 moves towards its filling position, the first spring 7 compresses, to at the end of filling return the control member 10 to its rest position.
  • This filling head is a so-called blank press head, that is to say that the pressure which it exerts on the valve is applied on the one hand to the valve 120 and on the other hand to the radially external part of the fixing element 130, that is to say the part which cooperates with the reservoir 200 via the neck seal 140.
  • the filling head There are therefore no stresses exerted by the filling head on the radially internal part of the fixing element 130, that is to say the part which cooperates with the valve body 110 via the valve seal 171 .
  • the seal between the head and the valve is not achieved by means of a seal arranged axially above the radially upper edge of the valve, which defines the outlet port. 121 of the valve, but on a lateral side of the valve.
  • the valve top enters the receiving space 55 via an axial opening of the receiving plate 70 aligned with an axial opening of the body 50, with the third seal 6 which cooperates in a leaktight manner with the outer side wall of the valve, as shown in Figures 5 and 6.
  • the at least one ejector 60 which at rest protrudes into a housing 71 formed in the receiving plate 70, is pushed upwards by the fixing element 130 of the valve, as visible in Figures 3 and 4, which also moves the ejector cylinder 40 and compresses the second spring 8.
  • the filling process can begin.
  • the outlet orifice 16 of the filling channel 15 forms a small projection which can penetrate slightly into the axial outlet orifice 121 of the valve 120.
  • the control member 10 is moved axially downwards, which moves the valve 120 towards its filling position.
  • the pressurized fluid product can then be injected through the filling channel 15 of the control member to pass through the valve 120 then to the reservoir 200.
  • the sealing of the space of reception 55 is ensured by the first seal 4 between the control member 10 and the body 50, by the second seal 5 between the body 50 and the reception plate 70, and by the third seal 6 between the reception plate 70 and valve 120.
  • the first spring 7 returns the control member 10 to the rest position, as illustrated in FIG. 6, and the at least one ejector 60 ejects the valve from the housing 71 of the receiving plate 70, via the ejector cylinder 40 and the second spring 8, as shown in Figure 7.
  • the ejection means in this case the ejectors 60 and the associated elements, namely the ejector sleeve 40 and the second spring 8, are not mandatory for the proper functioning of the filling head.
  • An advantage of using such ejection means is to guarantee a good separation between the valve and the head. Indeed, due to the seal made on a side wall of the valve 120, there is some resistance to the withdrawal of the valve from the housing 71 of the receiving plate 70, and the use of ejectors 60 can be advantageous.
  • An advantage of the filling head described above is the better control of the position of the valve in the valve during filling, which is less subject to variability thanks on the one hand to the absence of a seal arranged axially between the edge upper part of the valve 120 and the lower edge of the axial rod part 11 of the control member 10, on the other hand to the absence of contact between the filling head and the radially internal part of the fixing element 130, and also because the spring 160 of the valve is not brought to contiguous turns in the filling position.
  • the only contact between the head and the fixing element is provided only on the radially outer part of the fixing element, which eliminates the variability linked to the valve seal and moreover protects the valve body, and in particular the chamber. dosing, against all constraints during filling.

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Abstract

Tête de remplissage d'un dispositif comportant une valve (100) comprenant une soupape (120), ladite tête comportant: - un corps (50) comportant un espace de réception (55), - un organe de commande (10) coulissant dans ledit corps (50) entre des positions de repos et de remplissage, ledit organe (10) comportant un canal (15) débouchant dans ledit espace de réception (55), - une bague (30) fixée audit organe (10) et coopérant avec un ressort (7) disposé entre ladite bague (30) et ledit corps (50), et - une plaque (70) fixée audit corps (50) et comportant un logement (71) pour recevoir ladite valve (100), de telle sorte qu'en position de remplissage, ladite soupape (120) débouche dans ledit espace de réception (55), dans laquelle, en position de remplissage, ledit espace de réception (55) est étanche, comportant un premier joint (4) entre ledit organe de commande (10) et ledit corps (50), un second joint (5) entre ledit corps (50) et ladite plaque de réception (70), et un troisième joint (6) entre ladite plaque de réception (70) et ladite soupape (120), ledit troisième joint (6) coopérant avec une paroi latérale externe de ladite soupape (120).

Description

Tête de remplissage d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve
La présente invention concerne une tête de remplissage d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve, notamment une valve doseuse.
Les valves dite doseuses, dans lesquelles à chaque actionnement de la valve, une dose précise de produit fluide est distribuée, sont bien connues dans l’état de la technique, et sont généralement assemblées sur un réservoir contenant le produit fluide et un gaz propulseur utilisé pour réaliser l’expulsion de la dose.
Le remplissage du réservoir d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve, notamment une valve doseuse, se fait généralement au moyen d'un dispositif de remplissage qui envoie un flux pressurisé de produit fluide à travers la soupape de la valve. Pour ce faire, la soupape de la valve est insérée dans une tête de remplissage qui actionne la valve en déplaçant la soupape vers sa position de distribution et qui injecte alors le produit fluide à travers l'orifice de sortie de la soupape. Dans le cas d'une valve doseuse, le produit fluide traverse la soupape et pénètre dans la chambre de dosage et de là dans le réservoir en déformant le joint de chambre. Typiquement, la pression de remplissage est entre 5 et 10 bars, ce qui est suffisant pour déformer le joint de chambre, qui se déforme typiquement à partir d'une pression de 2 à 3 bars.
Un inconvénient des têtes de remplissage de ce type concerne la variabilité de la position de la soupape lors du remplissage. En effet, la position totalement actionnée de la soupape dans une valve doseuse, également appelée point mort bas, peut être définie par le ressort de soupape en spires jointives, avec une forte variabilité potentielle. Alors que ceci ne pose pas de difficultés lors de l'utilisation de la valve pour distribuer les doses de produit fluide, puisque la distribution de dose se produit avant que la soupape n'atteigne sa position d'extrémité, cette indétermination de la position de la soupape peut générer des problèmes en phase de remplissage. Ceci est encore amplifié quand l'étanchéité entre la soupape et la tête de remplissage se fait sur le bord axial supérieur de la soupape, car l'écrasement du joint à cet endroit peut également participer à une variabilité de la position finale de la soupape au moment du remplissage.
Un autre inconvénient des têtes de remplissage est lié à la contrainte exercée par la tête de remplissage sur le corps de valve, qui peut générer des dysfonctionnements de la valve, par exemple en cas de déformation du corps de valve.
Les documents US3234707 et US4917156 décrivent des dispositifs de l'état de la technique.
La présente invention a pour but de fournir une tête de remplissage d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve qui ne reproduit pas les inconvénients susmentionnés.
La présente invention a ainsi pour but de fournir une telle tête de remplissage qui améliore la fiabilité du remplissage.
La présente invention a également pour but de fournir une telle tête de remplissage qui élimine l'indétermination et la variabilité de la position de remplissage.
La présente invention a aussi pour but de fournir une telle tête de remplissage qui limite les contraintes sur le corps de valve lors du remplissage.
La présente invention a également pour but de fournir une telle tête de remplissage qui soit simple et peu coûteuse à fabriquer et à assembler, et de fonctionnement fiable.
La présente invention a donc pour objet une tête de remplissage d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve montée sur un réservoir au moyen d'un élément de fixation, ladite valve comportant une soupape pourvue d'un orifice de sortie axial coulissant dans un corps de valve, ladite tête de remplissage comportant :
- un corps comportant un espace de réception,
- un organe de commande monté coulissant axialement dans ledit corps entre une position de repos et une position de remplissage, ledit organe de commande comportant un canal de remplissage à travers lequel, en position de remplissage, le produit fluide sous pression est alimenté à ladite valve pour remplir ledit réservoir, ledit canal de remplissage comportant un orifice de sortie débouchant dans ledit espace de réception,
- une plaque supérieure traversée par ledit organe de commande et fixée audit corps,
- une bague de support fixée audit organe de commande et coopérant avec un premier ressort disposé entre ladite bague de support et ledit corps,
- une plaque de réception fixée audit corps et comportant un logement pour recevoir ladite valve, de telle sorte qu'en position de remplissage, l'orifice de sortie axial de ladite soupape débouche dans ledit espace de réception, dans laquelle, en position de remplissage, ledit espace de réception est étanche, comportant un premier joint d'étanchéité entre ledit organe de commande et ledit corps, un second joint d'étanchéité entre ledit corps et ladite plaque de réception, et un troisième joint d'étanchéité entre ladite plaque de réception et ladite soupape, ledit troisième joint coopérant avec une paroi latérale externe de ladite soupape, et
- des moyens d'éjection de valve pour éjecter ladite valve dudit logement après le remplissage, lesdits moyens d'éjection comportant :
- un cylindre éjecteur disposé dans ledit corps,
- au moins un éjecteur disposé axialement déplaçable dans ledit corps entre une position d'éjection et une position de remplissage, chaque éjecteur étant disposé entre ledit cylindre éjecteur et ladite plaque de support, chaque éjecteur comportant une tête élargie et une tige s'étendant axialement vers le bas à partir de ladite tête élargie, ladite tige traversant ledit corps et ladite plaque de réception pour faire saillie dans ledit logement en position d'éjection, et
- un second ressort disposé entre ledit manchon éjecteur et ladite plaque supérieure et sollicitant ledit au moins un éjecteur vers sa position d'éjection. Avantageusement, ledit premier joint est un joint dynamique formé par un joint torique ou quadrilobe assemblé dans une rainure ou gorge dudit organe de commande.
Avantageusement, ledit second joint est un joint statique formé par un joint torique ou quadrilobe coincé entre ledit corps et ladite plaque de réception.
Avantageusement, ledit troisième joint est un joint dynamique formé par un joint torique ou quadrilobe disposé dans un évidement approprié de ladite plaque de réception.
Avantageusement, en position de remplissage, ladite tête de remplissage forme uniquement deux zones de contact avec ladite valve, la première zone de contact étant réalisée entre ledit organe de commande et ladite soupape et la seconde zone de contact étant réalisée entre ladite plaque de support ou un élément relié à ladite plaque de support et une partie radialement externe dudit élément de fixation.
Avantageusement, trois éjecteurs espacés de 120° sont prévus.
Avantageusement, ledit espace de réception est formé dans un manchon cylindrique creux du corps dans lequel ledit organe de commande coulisse axialement de manière étanche entre ses positions de repos et de remplissage.
La présente invention a aussi pour objet un ensemble formé d'une tête de remplissage telle que décrite ci-dessus et d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve montée sur un réservoir au moyen d'un élément de fixation.
Avantageusement, ladite valve comporte une soupape pourvue d'un orifice de sortie axial coulissant dans un corps de valve, dans lequel, en position de remplissage, ladite soupape est disposée dans ledit espace de réception dudit corps et ledit élément de fixation est disposé dans ledit logement de ladite plaque de réception.
Ces caractéristiques et avantages et d’autres de la présente invention apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée suivante de celle-ci, faite en référence aux dessins joints, donnés à titre d’exemples non limitatifs, et sur lesquels
La figure 1 est une vue schématique en section transversale d’une valve doseuse selon un mode de réalisation avantageux, en position de repos de la soupape, dans la position droite de remplissage et de stockage de la valve,
La figure 2 est une vue schématique éclatée d'une tête de remplissage selon un mode de réalisation avantageux,
La figure 3 est une vue en section transversale de la tête de remplissage de la figure 2, en début de cycle de remplissage avant insertion de la valve,
La figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3, après insertion de la valve et avant remplissage,
La figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4, en cours de remplissage,
La figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 5, après remplissage, et
La figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 6, après éjection de la valve.
Dans la description ci-après, les termes "haut", "bas", "inférieur", "supérieur" et "vertical" se réfèrent à la position droite représentée sur les figures 3 à 7, et les termes "axial" et "radial" se réfèrent à l'axe central longitudinal X de la valve.
La figure 1 représente une valve 100 en position droite de remplissage, c'est-à-dire la position dans laquelle la valve est disposée au-dessus du réservoir 200, dont seulement le col 201 est représenté de manière schématique. La valve 100 représentée dans cet exemple est une valve doseuse.
La valve doseuse 100 représentée sur la figure 1 comporte un corps de valve 110 s’étendant le long d’un axe central longitudinal X. À l’intérieur dudit corps de valve 110, une soupape 120 coulisse entre une position de repos, qui est celle représentée sur la figure 1 , et une position de distribution, dans laquelle la soupape 120 est enfoncée axialement vers le bas à l’intérieur du corps de valve 110. Cette valve 100 est assemblée sur un réservoir 200 adapté à contenir du produit fluide et un gaz propulseur au moyen d’un élément de fixation 130, qui peut être une capsule à sertir, à visser ou à encliqueter, avec interposition d’un joint de col 140. Éventuellement, une bague 150 peut être assemblée autour du corps de valve 110, notamment pour diminuer le volume mort en position inversée d'utilisation et/ou pour limiter le contact du produit fluide avec le joint de col 140. Cette bague 150 peut être de forme quelconque, et l'exemple de la figure 1 n'est pas limitatif. De manière générale, le réservoir 200 est destiné à contenir le produit fluide et le gaz propulseur, en particulier une formulation constituée d'un ou plusieurs principe(s) actif(s) en suspension et/ou en solution dans un gaz propulseur liquéfié, ainsi qu’éventuellement des excipients. Le gaz propulseur comprend avantageusement un gaz HFA, par exemple du HFA 134a et/ou du HFA 227. De préférence le gaz propulseur comprend du HFA- 152a. En variante, on peut utiliser d'autres gaz non nocifs, tel que le HFO1234ze.
La soupape 120 est sollicitée vers sa position de repos par un ressort 160, qui est disposé dans le corps de valve 110 et qui coopère d’une part avec ce corps de valve 110, et d’autre part avec la soupape 120, de préférence avec une collerette radiale 129 de la soupape 120. Une chambre de dosage 170 est définie à l’intérieur du corps de valve 110, ladite soupape 120 coulissant à l’intérieur de ladite chambre de dosage 170 pour permettre la distribution du contenu de celle-ci lorsque la valve est actionnée.
Avantageusement, la soupape 120 est réalisée en une seule partie monobloc, incluant une partie haute (également appelée haut de soupape) et une partie basse (également appelée bas de soupape). La partie haute comporte un canal axial central 122 pourvu d'un orifice de sortie axial 121 et d'un canal d’entrée radial 123 qui est disposé dans la chambre de dosage 170 lorsque la soupape 120 est en position de distribution. La partie basse comporte un canal interne axial 125 pourvu d'un canal de sortie radial 124. La partie basse comporte également la collerette 129 sur sa surface externe.
Le canal axial interne 125 permet de relier la chambre de dosage 170 au réservoir 200, pour remplir ladite chambre de dosage 170 avant chaque utilisation. Ce remplissage se fait quand le dispositif est en position inversée d'utilisation, avec la valve 100 disposée en-dessous du réservoir 200.
Dans l'exemple de la figure 1 , lorsque la soupape 120 est en position de repos, la chambre de dosage 170 est reliée au réservoir via le canal axial interne 125 de la soupape 120. Dans cette position de repos, la chambre de dosage 170 reste donc reliée au réservoir et peut se vider par gravité en position droite de la figure 1 . La valve représentée sur la figure 1 est donc une valve du type sans amorçage. L'invention est toutefois aussi applicable à d'autres types de valves, notamment les valves du type à rétention.
Le corps de valve 110 comporte une partie cylindrique 115 dans laquelle est disposé le ressort 160 et dans laquelle la collerette 129 coulisse entre les positions de repos et de distribution. Dans la position de la figure 1 , cette partie cylindrique 115 est la partie inférieure du corps de valve 110. Cette partie cylindrique 115 comporte une ou plusieurs ouvertures longitudinales 111 , telles que des fentes, s’étendant latéralement dans ladite partie cylindrique 115 du corps de valve, sur une partie de la hauteur axiale du corps de valve dans le sens de l’axe central longitudinal. Ces ouvertures 111 permettent le remplissage de la chambre de dosage 170 avant chaque actionnement, lorsqu'on position inversée d'utilisation (avec la valve disposée sous le réservoir), la soupape 120 est dans sa position de repos.
La chambre de dosage 170 est définie entre deux joints annulaires, un joint haut ou joint de soupape 171 et un joint bas ou joint de chambre 172, de manière bien connue. Cette chambre de dosage 170 se remplit avant chaque actionnement avec une dose de produit fluide à partir du réservoir, lorsque l'utilisateur retourne le dispositif en position inversée.
Le volume de la chambre de dosage 170 est défini au moyen d'un insert de chambre 175, de forme sensiblement cylindrique, avec une paroi cylindrique ayant une épaisseur radiale plus ou moins grande selon le volume souhaité. Ce volume peut avantageusement varier entre 25 et 75 pl.
Sur son bord radial interne, le joint de chambre 172 comporte avantageusement une lèvre radiale d'étanchéité 173 pour améliorer l'étanchéité dynamique avec la soupape 120 lors de son déplacement lors de I'actionnement de la valve. Cette lèvre déformable 173 s'étend radialement vers l'intérieur et axialement vers le bas. Cette mise en œuvre permet de garantir une parfaite étanchéité lorsque la soupape 120 se déplace dans un sens puis dans l'autre sens lors d'un actionnement. De plus, cette lèvre radiale d'étanchéité permet un remplissage aisé du réservoir à travers la valve sans risque d'abimer le joint bas 172, comme cela sera décrit ci-après.
Les figures 2 à 7 décrivent une tête de remplissage d'un dispositif de remplissage selon un mode de réalisation avantageux.
Cette tête de remplissage comporte les éléments suivants : un organe de commande 10, une plaque supérieure 20, une bague de support 30, un cylindre éjecteur 40, un corps 50, au moins un éjecteur 60 et une plaque de réception 70.
Dans l'exemple de la figure 2, il y a trois éjecteurs 60, avantageusement disposés à 120° les uns des autres, mais un nombre quelconque d'éjecteurs est possible.
Des premiers moyens de fixation 1 sont prévus pour fixer l'organe de commande 10 au moteur (non représenté) du dispositif de remplissage, des seconds moyens de fixation 2 sont prévus pour fixer la plaque supérieure 20 au corps 50, et des troisièmes moyens de fixation 3 sont prévus pour fixer la plaque de réception 70 au corps 50. Ces différents moyens de fixation peuvent être formés respectivement par une ou plusieurs vis, ou similaire.
Un premier joint d'étanchéité 4 est prévu sur l'organe de commande 10, pour coopérer avec une partie du corps 50 lorsque l'organe de commande 10 se déplace par rapport au corps 50. Ce premier joint 4 est un joint dynamique, et peut être formé par un joint torique ou quadrilobe assemblé dans une rainure appropriée 13 de l'organe de commande 10. Un second joint d'étanchéité 5 est prévu entre le corps 50 et la plaque de réception 70. Ce second joint 5 est un joint statique, et peut être formé par un joint torique ou quadrilobe coincé entre le corps 50 et la plaque de réception 70. Un troisième joint 6 est prévu entre la plaque de réception 70 et la soupape de valve 120. Ce troisième joint 6 est un joint dynamique, et peut être formé par un joint torique ou quadrilobe disposé dans un évidement approprié de la plaque de réception 70 pour coopérer avec une paroi latérale externe de la soupape 120.
Un premier ressort 7 est prévu entre la bague de support 30, fixée à l'organe de commande 10, et le corps 50. Un second ressort 8 peut éventuellement être prévu entre la plaque supérieure 20 et le cylindre éjecteur 40.
Une goupille de centrage 9 peut être prévue entre le corps 50 et la plaque de réception 70.
L'assemblage de la tête de remplissage de la figure 2 peut être réalisé de la manière suivante.
La plaque de réception 70 est fixée au corps 50 par les troisièmes moyens de fixation 3 après positionnement de la goupille de centrage 9 et des second et troisièmes joints 5 et 6.
Selon l'invention, la tête de remplissage comporte des moyens d'éjection de la valve après le remplissage. Chaque éjecteur 60 est avantageusement inséré par le haut dans le corps 50. Chaque éjecteur 60 comporte une tête élargie 61 et une tige 62 s'étendant axialement vers le bas à partir de ladite tête. La tige 62 traverse le corps 50 et la plaque de réception 70 à travers des ouvertures appropriées, alors que la tête est retenue axialement par un épaulement 72 de la plaque de réception 70. En position de repos, chaque éjecteur se positionne donc avec la tête élargie 62 en butée contre l'épaulement respectif 72 et la tige 62 s'étendant dans un logement 71 de la plaque de réception 70.
Le cylindre éjecteur 40 est ensuite inséré dans le corps 50 par le haut, avec la paroi de fond dudit cylindre éjecteur 40 qui coopère avec la tête élargie de chaque éjecteur 60.
Les premier et second ressorts 7 et 8 sont insérés dans le corps 50 par le haut, avec le premier ressort 7 qui s'appuie directement sur une partie interne du corps 50 et le second ressort 8 qui s'appuie sur la paroi de fond du cylindre éjecteur 40. Dans l'exemple représenté, les deux ressorts 7, 8 sont concentriques, avec le premier ressort 7 qui est radialement à l'intérieur du second ressort 8. D'autres mises en œuvre sont possibles. Comme expliqué ci-après, le second ressort 8 est optionnel.
L'organe de commande 10 comporte une partie de tige axiale 11 qui comporte un profil de fixation 12, par exemple un profil d'encliquetage ou un profil de vissage, destiné à recevoir la bague de support 30 et une rainure ou gorge 13 destinée à recevoir le premier joint 4. La plaque supérieure 20 est trouée en son centre et est disposée autour de la partie de tige axiale 11 de l'organe de commande. La bague de support 30 est insérée par-dessous dans la partie inférieure de la plaque supérieure 20 pour venir s'encliqueter ou se visser sur le profil de fixation 12 de la partie de tige axiale 11 .
Cet ensemble est alors fixé au corps 50 au moyen des seconds moyens de fixation 2, avec le premier ressort 7 qui coopère avec la bague de support 30 et le second ressort 8 qui coopère avec la plaque supérieure 20.
Le au moins un éjecteur 60 et le cylindre éjecteur 40 sont axialement déplaçable dans le corps 50 entre une position d'éjection et une position de remplissage, dans laquelle chaque éjecteur 60 est déplacé axialement vers le haut dans le corps 50, provoquant le déplacement axial vers le haut du cylindre éjecteur 40 et par là la compression du second ressort 8.
L'organe de commande 10 comporte un canal de remplissage 15, qui s'étend axialement au centre de la partie de tige axiale 11 , et dont l'extrémité axiale inférieure, qui comporte un orifice de sortie 16, débouche dans un espace de réception 55 du corps 50 définit par un manchon cylindrique creux 54 du corps 50.
L'organe de commande 10 est donc axialement déplaçable dans le corps 50 entre sa position de repos et sa position de remplissage. Lors de ce déplacement axial, le premier joint 4 coopère de manière étanche avec ledit manchon axial creux 54 pour maintenir ledit espace de réception 55 étanche. De plus, lorsque l'organe de commande 10 se déplace vers sa position de remplissage, le premier ressort 7 se comprime, pour en fin de remplissage ramener l'organe de commande 10 vers sa position de repos.
Le fonctionnement de la tête de remplissage de la figure 2 est illustré sur les figures 3 à 7. Cette tête de remplissage est une tête dite à presse flan, c’est-à-dire que la pression qu'elle exerce sur la valve s'applique d'une part sur la soupape 120 et d'autre part sur la partie radialement externe de l'élément de fixation 130, c’est-à-dire la partie qui coopère avec le réservoir 200 via le joint de col 140. Il n'y a donc pas de contraintes exercées par la tête de remplissage sur la partie radialement interne de l'élément de fixation 130, c’est-à-dire la partie qui coopère avec le corps de valve 110 via le joint de soupape 171 . Il n'y a pas non plus de contraintes exercées par l'organe de commande 10 sur le corps de valve 110 via la soupape 120 au-delà de ce qu’autorise le tarage du ressort 160 de la valve.
De plus, contrairement aux têtes de remplissage existantes, l'étanchéité entre la tête et la soupape n'est pas réalisée au moyen d'un joint disposé axialement au-dessus du bord radialement supérieur de la soupape, qui définit l'orifice de sortie 121 de la soupape, mais sur un côté latéral de la soupape. Ainsi, comme visible sur les figures 3 et 4, lorsque la valve est insérée dans la tête de remplissage, le haut de soupape pénètre dans l'espace de réception 55 via une ouverture axiale de la plaque de réception 70 alignée avec une ouverture axiale du corps 50, avec le troisième joint 6 qui vient coopérer de manière étanche avec la paroi latérale externe de la soupape, comme visible sur les figures 5 et 6.
Pendant cette insertion de la valve dans la tête, le au moins un éjecteur 60, qui au repos fait saillie dans un logement 71 formé dans la plaque de réception 70, est repoussé vers le haut par l'élément de fixation 130 de la valve, comme visible sur les figures 3 et 4, ce qui déplace également le cylindre éjecteur 40 et comprime le second ressort 8.
Lorsque la soupape 120 arrive dans l'espace de réception 55 du corps, en butée contre le bord inférieur de la partie de tige axiale 11 de l'organe de commande 10, le processus de remplissage peut commencer. Avantageusement, l'orifice de sortie 16 du canal de remplissage 15 forme une petite projection qui peut pénétrer légèrement dans l'orifice de sortie axial 121 de la soupape 120. Comme visible sur la figure 5, l'organe de commande 10 est déplacé axialement vers le bas, ce qui déplace la soupape 120 vers sa position de remplissage. Le produit fluide sous pression peut alors être injecté à travers le canal de remplissage 15 de l'organe de commande pour passer dans la soupape 120 puis jusqu'au réservoir 200. Lors de ce remplissage sous pression, l'étanchéité de l'espace de réception 55 est assurée par le premier joint 4 entre l'organe de commande 10 et le corps 50, par le second joint 5 entre le corps 50 et la plaque de réception 70, et par le troisième joint 6 entre la plaque de réception 70 et la soupape 120.
En fin de remplissage, le premier ressort 7 ramène l'organe de commande 10 en position de repos, comme illustré sur la figure 6, et le au moins un éjecteur 60 éjecte la valve du logement 71 de la plaque de réception 70, via le cylindre éjecteur 40 et le second ressort 8, comme illustré sur la figure 7.
Il est à noter que les moyens d'éjection, en l'occurrence les éjecteurs 60 et les éléments associés, à savoir le manchon éjecteur 40 et le second ressort 8, ne sont pas obligatoires pour le bon fonctionnement de la tête de remplissage. Un avantage d'utiliser de tels moyens d'éjection est de garantir une bonne séparation entre la valve et la tête. En effet, en raison de l'étanchéité réalisée sur une paroi latéral de la soupape 120, il y a une certaine résistance au retrait de la valve depuis le logement 71 de la plaque de réception 70, et l'utilisation d'éjecteurs 60 peut être avantageuse.
Un avantage de la tête de remplissage décrite ci-dessus est la meilleure maitrise de la position de la soupape dans la valve lors du remplissage, qui est moins sujette à variabilité grâce d'une part à l'absence de joint disposé axialement entre le bord supérieur de la soupape 120 et le bord inférieur de la partie de tige axiale 11 de l'organe de commande 10, d'autre part à l'absence de contact entre la tête de remplissage et la partie radialement interne de l'élément de fixation 130, et aussi du fait que le ressort 160 de la valve n'est pas amené à spires jointives en position de remplissage. Le seul contact entre la tête et l'élément de fixation est prévu uniquement sur la partie radialement externe de l'élément de fixation, ce qui supprime la variabilité liée au joint de soupape et de plus protège le corps de valve, et notamment la chambre de dosage, contre toutes contraintes lors du remplissage. Bien que la présente invention ait été décrite en référence à un mode de réalisation particulier de celle-ci, il est entendu qu’elle n’est pas limitée par l'exemple représenté. Au contraire, l’homme du métier peut y apporter toutes modifications utiles sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées.

Claims

Revendications Tête de remplissage d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve (100) montée sur un réservoir (200) au moyen d'un élément de fixation (130), ladite valve (100) comportant une soupape (120) pourvue d'un orifice de sortie axial (121 ) coulissant dans un corps de valve (110), ladite tête de remplissage comportant:
- un corps (50) comportant un espace de réception (55),
- un organe de commande (10) monté coulissant axialement dans ledit corps (50) entre une position de repos et une position de remplissage, ledit organe de commande (10) comportant un canal de remplissage (15) à travers lequel, en position de remplissage, le produit fluide sous pression est alimenté à ladite valve (100) pour remplir ledit réservoir (200), ledit canal de remplissage (15) comportant un orifice de sortie (16) débouchant dans ledit espace de réception (55),
- une plaque supérieure (20) traversée par ledit organe de commande (10) et fixée audit corps (50),
- une bague de support (30) fixée audit organe de commande (10) et coopérant avec un premier ressort (7) disposé entre ladite bague de support (30) et ledit corps (50),
- une plaque de réception (70) fixée audit corps (50) et comportant un logement (71 ) pour recevoir ladite valve (100), de telle sorte qu'en position de remplissage, l'orifice de sortie axial (121 ) de ladite soupape (120) débouche dans ledit espace de réception (55), dans laquelle, en position de remplissage, ledit espace de réception (55) est étanche, comportant un premier joint d'étanchéité (4) entre ledit organe de commande (10) et ledit corps (50), un second joint d'étanchéité (5) entre ledit corps (50) et ladite plaque de réception (70), et un troisième joint d'étanchéité (6) entre ladite plaque de réception (70) et ladite soupape (120), ledit troisième joint (6) coopérant avec une paroi latérale externe de ladite soupape (120), et - des moyens d'éjection de valve (60, 40, 8) pour éjecter ladite valve (100) dudit logement (71 ) après le remplissage, caractérisée en ce que lesdits moyens d'éjection comportent:
- un cylindre éjecteur (40) disposé dans ledit corps (50),
- au moins un éjecteur (60) disposé axialement déplaçable dans ledit corps (50) entre une position d'éjection et une position de remplissage, chaque éjecteur (60) étant disposé entre ledit cylindre éjecteur (40) et ladite plaque de support (70), chaque éjecteur (60) comportant une tête élargie (61 ) et une tige (62) s'étendant axialement vers le bas à partir de ladite tête élargie (61 ), ladite tige (62) traversant ledit corps (50) et ladite plaque de réception (70) pour faire saillie dans ledit logement (71 ) en position d'éjection, et
- un second ressort (8) disposé entre ledit manchon éjecteur (40) et ladite plaque supérieure (20) et sollicitant ledit au moins un éjecteur vers sa position d'éjection.
2. Tête selon la revendication 1 , dans laquelle ledit premier joint (4) est un joint dynamique formé par un joint torique ou quadrilobe assemblé dans une rainure ou gorge (13) dudit organe de commande.
3. Tête selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit second joint (5) est un joint statique formé par un joint torique ou quadrilobe coincé entre ledit corps (50) et ladite plaque de réception (70).
4. Tête selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit troisième joint (6) est un joint dynamique formé par un joint torique ou quadrilobe disposé dans un évidement approprié de ladite plaque de réception (70).
5. Tête selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, en position de remplissage, ladite tête de remplissage forme uniquement deux zones de contact avec ladite valve (100), la première zone de contact étant réalisée entre ledit organe de commande (10) et ladite soupape (120) et la seconde zone de contact étant réalisée entre ladite plaque de support (70) ou un élément (60) relié à ladite plaque de support et une partie radialement externe dudit élément de fixation (130).
6. Tête selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle trois éjecteurs (60) espacés de 120° sont prévus.
7. Tête selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit espace de réception (55) est formé dans un manchon cylindrique creux (54) du corps (50) dans lequel ledit organe de commande (10) coulisse axialement de manière étanche entre ses positions de repos et de remplissage.
8. Ensemble formé d'une tête de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes et d'un dispositif de distribution de produit fluide comportant une valve (100) montée sur un réservoir (200) au moyen d'un élément de fixation (130).
9. Ensemble selon la revendication 8, dans lequel ladite valve (100) comporte une soupape (120) pourvue d'un orifice de sortie axial (121 ) coulissant dans un corps de valve (110), dans lequel, en position de remplissage, ladite soupape (120) est disposée dans ledit espace de réception (55) dudit corps (50) et ledit élément de fixation (130) est disposé dans ledit logement (71 ) de ladite plaque de réception (70).
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