**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Dispositif diffuseur comprenant un récipient pour les produits à diffuser, une valve et un diffuseur, caractérisé en ce que sur la valve (1) est fixée d'une façon étanche une poche en matière déformable (2), en ce que le volume de la poche (2) vide est tel que ses parois ne se distendent pas lors du remplissage, en ce que la poche (2) se trouve placée dans un tube en caoutchouc naturel (3), et en ce que l'ensemble valve (1), poche (2) et tube en caoutchouc naturel (3) est placé dans une enceinte de protection (5).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve est constituée d'un tube cylindrique (1) en matière indéformable, fermé d'un côté et ouvert de l'autre et d'un tuyau (10) en matière élastique, le tube cylindrique (1) présentant prés de l'extrémité fermée une percée latérale (9), une partie du tuyau (10) présentant une paroi dont une partie (11) du pourtour est mince et dont la partie (12) restante est épaisse, la partie épaisse du tuyau (10) étant placée sur le tube cylindrique (1) de sorte qu'elle obture la percée latérale (9), et étant agencée de sorte qu'elle se laisse saisir entre deux doigts, les diamètres du tube cylindrique (1) et du tuyau (10) étant choisis de sorte que le tuyau (10) élastique placé sur le tube cylindrique (1) en matière indéformable assure par serrage l'étanchéité entre ces deux composants.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valve est constituée par un clapet de retenue formé par un disque (18) en matière élastique muni d'une entaille (19) qui forme une languette mobile (19a) dont une face est plus grande que l'autre, ladite entaille (19) étant pratiquée de sorte qu'il en résulte dans la masse du disque (18) deux bords superposés dont celui qui appartient à la languette (19a) s'appuie contre l'autre bord lorsqu'une pression s'exerce sur la face la plus grande de la languette (19a) et qu'il s'en éloigne lorsqu'une pression agit sur la face la plus petite de la languette (19a).
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le degré de dureté du caoutchouc naturel du tube (3) est inférieur à 75 degrés Shore.
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poche (2) en matière déformable est pliable dans le sens de sa longueur sous forme de plis dits en accordéon.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poche (2) est en polyvinylchlorure.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poche (2) est en polyéthylène.
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poche (2) est en feuilles d'aluminium plastifiées et soudées ensemble.
9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poche (2) est en caoutchouc synthétique.
10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le corps de valve (1) et la poche (2) sont en polyéthyléne et d'une seule pièce.
La présente invention concerne un dispositif diffuseur fonc
tionnant sans gaz de propulsion, sans pompe et sans tuyau de
refoulement et comprenant un récipient pour les produits à
diffuser, une valve et un diffuseur.
Les sprays aérosols font désormais partie intégrante de la vie moderne. Médicaments, fils de protection, vernis, produits cosmétiques pour la peau et les cheveux, produits de nettoyage se
trouvent conditionnés en sprays aérosols. Ce sont des milliards
d'unités utilisées annuellement dans le monde entier.
De plus en plus, le monde prend conscience de la pollution qui
résulte des gaz propulseurs et qui, en montant dans la haute atmosphère, risquent de détruire la couche, souvent très mince, de protection contre les rayons ultra-violets trop intenses.
Les aérosols connus présentent un danger certain d'explosion à un point tel que l'on trouve sur chacun la mention des précautions à prendre, par exemple de ne pas mettre un aérosol à proximité d'une source de chaleur.
Enfin, les sprays aérosols, afin d'assurer une imperméabilité au gaz propulseur, doivent être en métal, en verre, etc., qui sont d'un prix de revient et d'un poids plus élevés que la matière plastique par exemple et qui exigent pour la fabrication plus d'énergie.
En plus des produits se trouvant conditionnés en sprays aérosols, il y a de nombreux produits dont la diffusion ne peut pas se faire sous forme de spray, mais qui périssent par oxydation, par exemple des produits alimentaires, cosmétiques, pharmaceutiques, techniques. Les produits à diffuser ne sont donc pas limités aux liquides, mais à toute matière à verser, y compris les poudres.
Pour réaliser un diffuseur sans gaz propulseur et sans pompe, on doit avoir recours à d'autres moyens physiques, tels que ressorts, coussins d'air, air comprimé, bandes de caoutchouc.
Les ressorts, bien qu'utilisables, sont d'un prix de revient trop élevé pour être rationnels, à moins qu'on les utilise avec un récipient diffuseur très bon marché tel que celui proposé par la présente invention.
L'air comprimé est utilisé pour comprimer des poches plates ou en accordéon en plastique souple, ces poches étant placées dans une enceinte de protection, telle que celle proposée pour l'utilisation comme transfuseur à pression selon le brevet suisse N" 484678. Or, I'air comprimé, s'il n'est pas maintenu à une pression constante, fournit un débit instable, inacceptable pour un récipient diffuseur selon l'invention.
La meilleure solution reste en fait le caoutchouc, dont l'élasticité joue comme un régulateur de pression de sorte que le débit, engendré à l'aide d'une paroi en caoutchouc sous tension et agissant sur le produit, reste pratiquement constant.
Etant enfant, nous avons tous gonflé des ballons pour, sans les fermer, les lâcher et constater un déplacement rapide du ballon sous l'effet de l'expulsion de l'air du ballon, L'énergie nécessaire ayant été emmagasinée dans la paroi du ballon.
De là à s'imaginer remplir le ballon avec un produit et emmagasiner l'énergie de propulsion dans la paroi du caoutchouc, il n'y a qu'un pas. Or, cette solution, à première vue très simple, ne l'est pas.
Un ballon en caoutchouc vide doit être d'un volume extrêmement réduit afin d'éviter une perte de produit trop grande qui reste dans le ballon une fois revenu à son volume de départ, cette perte ne devant pas dépasser 2% du contenu. Etant donné qu'on ne doit pas utiliser toute l'élasticité, mais seulement environ 50% de la possibilité de gonflage du ballon, cela afin d'éviter une distension définitive du caoutchouc et un vieillissement prématuré, on ne peut pratiquement pas répondre à cette exigence par la seule utilisation d'un ballon ou d'une vessie en caoutchouc. Même si l'on pouvait accepter une perte de produit plus élevée, le seul caoutchouc qui dispose de l'élasticité nécessaire pour supporter une modification de volume important sera le caoutchouc naturel.
Malheureusement, il ne résiste pas aux divers produits qu'on aimerait conditionner en un récipient diffuseur.
Par contre, les caoutchoucs synthétiques dont certaines qualités résistent pratiquement à tous les produits tels que les alcools, les acides, les huiles, les huiles essentielles, etc., ne sont pas suffisamment élastiques pour être dilatés à 600% et revenir au volume initial après une durée, ne serait-ce que de quelques heures; or,
I'élasticité doit rester intacte durant au moins deux ans.
De plus, une trop grande dilatation, que ce soit du caoutchouc naturel ou synthétique, diminue l'imperméabilité indispensable, ne serait-ce que pour mettre le produit à l'abri de l'oxygène de l'air ambiant, sans parler des spores qui, en traversant une paroi perméable, contaminent le produit y contenu.
On pourrait objecter que le ballon se trouvera dans une
enceinte de protection étanche; or, il n'en est rien. Si l'enceinte est en plastique, son étanchéité ne répond pas aux exigences. En plus, cette enceinte de protection doit être munie d'une ouverture pour laisser échapper la surpression qui se créerait autrement lors du remplissage du ballon et qui d'une part exigerait une enceinte de protection très robuste, résistant à cette surpression et qui d'autre part limiterait le volume de remplissage par la trop forte résistance de la surpression qui croît au fur et à mesure que le volume restant de l'enceinte de protection diminue.
La présente invention vise donc à éliminer les inconvénients mentionnés et propose un dispositif diffuseur, caractérisé en ce que sur la valve est fixée d'une façon étanche une poche en matière déformable, en ce que le volume de la poche vide est tel que ses parois ne se distendent pas lors du remplissage, en ce que la poche se trouve placée dans un tube en caoutchouc naturel et en ce que l'ensemble valve, poche et tube en caoutchouc naturel est placé dans une enceinte de protection.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. I est une vue en coupe d'un diffuseur selon l'invention.
La fig. 2 représente une vue en coupe d'une valve en position ouverte.
La fig. 3 en est une vue en plan et en coupe par IV-IV en position fermée.
La fig. 4 montre une vue en coupe par IV-IV de la valve en position ouverte.
La fig. 5 représente une poche partiellement pliée.
La fig. 6 est une vue en coupe d'une autre forme de valve en position fermée.
La fig. 7 en est une vue en coupe en position ouverte.
La fig. 8 montre une vue en plan d'un joint en caoutchouc ayant une fonction de clapet de retenue fermé.
La fig. 9 en est une vue en position ouverte.
La fig. 10 représente une vue en coupe d'un dispositif de dosage.
La fig. 1 1 montre une vue en coupe de l'utilisation du dispositif pour des produits à deux composants, assurant un dosage automatique du mélange.
La fig. 12 en est une vue en plan.
Le récipient diffuseur de l'invention se justifie si son prix de revient est compétitif avec celui des sprays aérosols connus. Il est donc nécessaire de simplifier au maximum la réalisation technique, que ce soit en ce qui concerne les moyens d'expulsion, le récipient lui-même, la valve à utiliser ou l'automation de montage de l'ensemble.
La fig. 1 montre une vue en coupe d'un récipient diffuseur. Sur le corps de valve 1 se trouvent fixés la poche en matière déformable 2 et le tube 3 en caoutchouc naturel. L'étanchéité entre le corps de valve 1, la poche 2 et le tube 3 est obtenue grâce au serrage effectué à l'aide de la bride 4. L'ensemble 1, 2, 3 et 4 est logé dans l'enceinte de protection 5 dont le fond présente l'ouverture 6. Le corps de valve 1 est muni du flasque 7 qui s'adapte parfaitement à l'entrée de l'enceinte 5. L'extrémité 8 du corps de valve 1 est fermée et présente une forme conique tandis que son extrémité 8a est ouverte. Près de l'extrémité 8 se trouve la percée 9. Le corps de valve 1 est coiffé du tube coudé 10 en caoutchouc synthétique genre nitril, silicone ou autre qui n'est pas altéré par le produit avec lequel il entre en contact ni ne l'altère.
L'épaisseur de la paroi du tube 10 est inégale; elle est mince au niveau du pourtour 1 1 sur environ 270 et forte au niveau du pourtour 12 sur environ 90". La partie 12 du tube 10 obture la percée 9. Le but d'une paroi à épaisseur inégale est le suivant: lorsqu'on comprime la partie 12 entre deux doigts, on produit une traction sur la partie 11. Si celle-ci était de même épaisseur que la partie 12, ladite traction ne produirait qu'une très faible distension de la partie 11, à moins qu'on y exerce une très forte compression, irréalisable avec seulement deux doigts. Par contre, la minceur de la partie 11 assure la distension souhaitée même avec une faible compression de la partie 12.
Celle-ci, sous l'effet de la compression, s'éloigne du corps de valve 1 en formant l'espace 13, libérant ainsi la percée 9, le produit de la poche 2 sous pression s'échappant alors par la percée 9 et donc finalement par l'ouverture 14 du tube 10. L'ensemble de la valve est protégé par un capuchon non représenté.
Pour introduire la poche 2 dans le tube 3, elle doit être pliée telle que représentée par la fig. 5. Ce pliage en accordéon constitue le meilleur des pliages, car, lors du remplissage de la poche 2, celle-ci se déploie alors uniquement en direction latérale. Toute autre forme de pliage entraîne lors du remplissage un mouvement de torsion de la poche 2, ce qui provoque non seulement une forte friction contre la paroi du tube 3, mais également une forte traction avec torsion sur l'embouchure 15 de la poche 2, maintenue serrée contre le corps de valve 1 à l'aide de la bride 4. Or, il faut éviter toute contrainte, car, pour des raisons économiques et de bon fonctionnement, les parois de la poche 2 doivent être aussi minces que possible.
Suivant le produit à conditionner, la poche 2 sera fabriquée en polyéthylène, PVC, voire en aluminium plastifié avec du polypropylène pour la rendre étanche aux arômes; elle peut être également en caoutchouc synthétique tel que le nitril ou le silicone. Dans ce cas, elle sera sans couture et d'un volume de départ plus petit que si elle était en matière plastique, le caoutchouc synthétique étant élastique. Qu'il perde son élasticité une fois rempli ne pose pas de problème puisque la force d'expulsion se trouve emmagasinée dans le caoutchouc naturel du tube 3.
La dureté du caoutchouc naturel du tube 3 est d'environ 35 degrés Shore. Des essais montrent qu'une épaisseur de paroi de
I mm procure alors une force d'expulsion qui correspond à environ 0,6 atm de pression. Suivant la viscosité du produit à expulser ou la pression de diffusion pour une vaporisation du produit, on choisira l'épaisseur de la paroi du tube 3. Un produit comme par exemple de la moutarde demande une force d'expulsion égale à environ 2 atm de pression. Le diamètre intérieur du tube 3 sera aussi réduit que possible afin qu'entre la poche 2 vide et le tube 3 il ne reste pratiquement pas d'espace. Cela évite une perte de produit à la fin d'expulsion.
Par contre, I'épaisseur des parois de la poche 2 sera choisie de sorte que, tout en remplissant au maximum le tube 3, le diamètre de celui-ci sera tel que la distension du tube 3 lors du remplissage reste en moyenne 300%, soit environ la moitié de la possibilité de distension optimale, environ 600%, qu'un caoutchouc naturel peut supporter sans perte d'élasticité, ce qui vient à dire que le volume du tube 3 non distendu sera environ 3% de celui qu'il aura lors du remplissage; dans un tube d'un volume de 10 cm3, ces proportions résultent d'essais effectués pour connaître le comportement du caoutchouc et son vieillissement éventuel. Le vieillissement constaté est acceptable puisqu'il ne provoque qu'une perte d'environ 3% du produit qui n'est plus expulsé après un stockage de 24 mois.
Il est à souligner qu'on procédera de préférence à un vieillissement artificiel du tube 3 en le distendant fortement lors de l'examen de qualité du caoutchouc et de l'introduction de la poche 2 vide et pliée comme décrit.
Pour remplir et rendre fonctionnel le récipient diffuseur, on introduira le produit sous pression mécanique à travers le tube 10 et le corps de valve 1 dans la poche 2. Le produit sous pression agit par l'intermédiaire de la poche 2 contre la paroi du tube 3 qui se distend jusqu'à ce qu'il touche la paroi de l'enceinte 5, tel que représenté par les lignes discontinues 16. Simultanément, I'air de l'enceinte 5 est expulsé à travers la percée 6, ce qui évite la formation d'une surpression.
L'enceinte 5, n'ayant qu'une fonction de protection, ne doit pas être robuste et pourrait être fabriquée en plastique bon marché, carton, etc.
Pour l'utilisation du récipient diffuseur, il suffira ensuite d'actionner la valve comme décrit. L'énergie de la pression avec laquelle le produit fut introduit dans la poche 2 ayant été stockée dans la paroi du tube 3, celle-ci, en comprimant la poche 2, expulse le produit lors de l'ouverture de la valve.
Les fig. 6 et 7 montrent une autre forme de valve utilisable avec le dispositif diffuseur. Placés entre le corps de valve 17 et l'écrou 23 se trouvent le joint 18 en caoutchouc synthétique, ayant une entaille 19, le joint rigide 20, le tube 21 en caoutchouc synthétique et la tubulure 22 qui porte la tête de valve 24, munie du dispositif de vaporisation 25. Cette valve, mise sous pression par le produit de la poche 2 non représentée, est fermée du fait que l'entaille 19 du joint 18 est pratiquée en biais dans la masse du caoutchouc, dont les bords ainsi formés et superposés s'appliquent parfaitement l'un contre l'autre et que la languette 19a résultant de l'entaille en biais 19 bute contre l'extrémité inférieure de la tubulure 22, ce qui empêche la languette 19a de céder sous la pression dudit produit.
Le tube 21 en caoutchouc synthétique placé autour de la tubulure 22 fait fonction de presse-étoupe lorsqu'à l'aide de la tête 24 on déplace la tubulure 22 vers la poche 2, mouvement qui comprime le tube 21, créant ainsi l'étanchéité nécessaire. Le tube 21 fait également fonction de ressort et repousse la tubulure 22 dans sa position de départ dès que cesse la pression exercée sur la tête 24. L'extrémité inférieure de la tubulure 22 déplace la languette 19a vers la poche, ce qui ouvre l'entaille 19 à travers laquelle le produit de la poche 2 peut s'échapper vers l'extérieur. Le joint 18, voire son entaille 19, est fermé de nouveau par la pression dudit produit dés que cesse le déplacement de la tubulure 22.
La fig. 10 montre un dispositif de dosage. Ne-disposant pas de gaz, un dosage du produit ne peut pas être obtenu comme c'est le cas pour les aérosols à gaz connus où le gaz propulseur, mélangé au produit, garde sa force de propulsion et de détente, même après avoir quitté le récipient et se trouvant dans le corps de la valve.
Dans le dispositif diffuseur, le produit, une fois expulsé de la poche 2, ne renferme plus aucune énergie d'expulsion. Or, pour divers produits, on aimerait doser ledit produit lors de l'utilisation, par exemple la moutarde, la mayonnaise, des extraits liquides de café, de thé, voire des médicaments. La poche 26 remplie et le tube 27 en caoutchouc naturel sont attachés au corps de valve 28 dans lequel coulisse le piston 29, s'appuyant sur le ressort 30 qui, en s'appuyant sur le joint rigide 31, maintient en place le joint 32 en caoutchouc synthétique. Le piston 29 est prolongé vers la poche 26 par la tige 33 portant le cône 33a qui s'adapte parfaitement à l'ouverture 28a, le tout obturant ainsi la poche 26. Le piston 29 porte sur la partie supérieure la tubulure 34, reliée au corps de valve 28 à travers le piston 29 par les percées 35 et 36.
La tubulure 34 est fermée par le cône 37, maintenu en place par le ressort 38 à l'aide de la tête de valve 39. Le corps de valve 28 porte sur son pourtour l'écrou de butée 40.
L'ensemble fonctionne de la façon suivante: dès que l'on déplace, en pressant sur la tête 39, le piston 29, le produit contenu dans le corps 28 passe à travers les percées 35 et 36 dans la tubulure 34 et, en déplaçant le cône 37, il est expulsé à travers l'ouverture 41.
Simultanément, la tige 33 est déplacée vers le bas et de ce fait également le cône 33a. L'ouverture centrale du joint 32, ajustée à cet effet autour de la tige 33 est également déplacée vers l'ouverture 28a et assure l'étanchéité entre la poche 26 et la tige 33. Dès que la pression sur la tête 39 s'arrête, le ressort 30 pousse le piston 29 vers le haut et le cône 37 se place dans la tubulure 34 qu'il ferme. La pression du produit de la poche 26 agit sur le bord de l'ouverture centrale du joint 32 qui, ne trouvant pas de résistance d'appui, se déplace autour de la tige vers le haut, libérant ainsi le passage au produit de la poche 26 vers le corps 28 qui se remplit. Ce passage reste ouvert jusqu'à ce que le cône 33a se place dans l'ouverture 28a.
A l'aide de l'écrou de butée 40, il est possible de limiter la course du piston 29 et de ce fait la quantité du produit expulsé par l'actionnement du piston 29 tel que décrit.
La fig. 1 1 représente une vue en coupe d'un dispositif diffuseur double, destiné par exemple au conditionnement de produits à doubles composants. La poche 42 est ici d'un volume cinq fois plus grand que la poche 44, de même que l'épaisseur de la paroi du tube 43 en caoutchouc naturel est plus forte que celle de la paroi du tube 45, également en caoutchouc naturel. Ces deux ensembles sont fixés comme déjà décrit au corps de valve 48 à l'aide des brides 46 et 47. On remarquera que le diamètre du conduit 49 est plus grand que celui du conduit 50.
La différence d'épaisseur des parois des tubes 43 et 45 et la différence de grandeur des diamètres des conduits 49 et 50 sont destinées à assurer l'expulsion d'un volume de produit plus grand de la poche 42 par rapport à celui de la poche 44 et d'effectuer ainsi automatiquement le rapport de mélange entre les deux composants, par exemple un rapport de 1.5 ou 1.10, etc., et il est évident qu'on adaptera ces données, différences d'épaisseur des parois et de diamètre des conduits, aux rapports de mélange désirés. Le conduit 49 est obturé par le bouchon cylindrique 51 et le conduit 50 par le bouchon cylindrique 52, ces bouchons étant munis à l'intérieur de ressorts 53 et 54. Le bouchon 51 s'appuie contre le poussoir 55, muni du conduit 56 qui est obturé par un obturateur 57 en caoutchouc synthétique qui fera également fonction de presse-étoupe.
Le bouchon 52 s'appuie contre le poussoir 58, muni du conduit 59 qui est obturé par le tuyau 60 en caoutchouc synthétique, faisant également fonction de presseétoupe. Les conduits 49 et 50 portent les tubulures coudées 61 et 62 qui sont dirigées de sorte que les produits qui sortent des ouvertures 63 et 64 se mélangent. L'ensemble décrit est logé dans l'enceinte de protection 66, munie de la percée 67 et coiffée du capuchon 68.
Pour l'utilisation, on actionne les poussoirs 55 et 58 en les comprimant entre deux doigts. Le conduit 56 se place dans l'axe du conduit 49 et le conduit 59 dans l'axe du conduit 50, étant entendu d'une part que les poussoirs 55 et 58 sont guidés dans leurs mouvements axiaux sans rotation possible et que d'autre part leur course est limitée. Les produits des poches 42, 44, dosés par les moyens décrits sont expulsés et se mélangent après avoir quitté les ouvertures 64 et 65.
Les descriptions ci-dessus ne sont pas limitatives, de nombreuses variantes étant possibles soit en ce qui concerne l'emplacement de deux poches avec les tubes de compression en caoutchouc naturel dans une enceinte de protection, soit l'utilisation d'autres formes de valves, les valves ayant été décrites parce que, par leur simplicité, elles peuvent être fabriquées à bas prix.
L'utilisation d'un gaz mélangé au produit à diffuser n'est pas à exclure pour le dispositif diffuseur. Il est connu que, pour obtenir une microdiffusion, par exemple pour une laque de cheveux ou un déodorant, on doit non seulement disposer d'une forte pression d'expulsion, mais également d'un gaz qui, mélangé au produit expulsé, se détend à l'air libre en faisant alors éclater les gouttes déjà très fines, sortant du dispositif de vaporisation.
Le dispositif diffuseur, disposant, au lieu d'un gaz de propulsion, d'une force mécanique de propulsion aurait, pour réaliser ladite microdiffusion, besoin d'environ 5% seulement de la quantité de gaz, habituellement utilisée pour les sprays aérosols connus. Cette faible concentration de gaz par rapport à la quantité du produit permettrait d'utiliser du gaz carbonique absolument inoffensif qui, mélangé au produit, ne servira pas pour l'expulsion, mais uniquement pour obtenir la microdiffusion décrite par la détente du gaz carbonique à l'air libre.
Enfin, il est à noter que la quantité de produit que pourrait contenir un récipient diffuseur n'est théoriquement pas limitée et peut être pratiquement très importante comparé au contenu habituel des sprays aérosols connus. En effet, le contenu des sprays aérosols à gaz est limité la plupart du temps du fait que la poussée d'une pression gazeuse s'accroît au carré par rapport à la surface sur laquelle elle agit, ce qui nécessiterait des parois très épaisses pour un spray à gaz d'un contenu ne serait-ce que de 2000 cm3, contenu qui ne pose pas de problème majeur pour le dispositif diffuseur de l'invention.
Pour conclure, il est à souligner que le dispositif diffuseur est utilisable pour de nombreux produits qui ne doivent pas être vaporisés ou qui ne doivent pas être mis en contact avec un gaz, que se soit pour des raisons de tolérance entre produit et gaz ou des raisons de la santé de l'utilisateur.
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CLAIMS
1. Diffuser device comprising a container for the products to be diffused, a valve and a diffuser, characterized in that on the valve (1) is fixed in a sealed manner a pocket made of deformable material (2), in that the volume of the empty bag (2) is such that its walls do not stretch during filling, in that the bag (2) is placed in a natural rubber tube (3), and in that the valve assembly ( 1), pocket (2) and natural rubber tube (3) is placed in a protective enclosure (5).
2. Device according to claim 1, characterized in that the valve consists of a cylindrical tube (1) in non-deformable material, closed on one side and open on the other and a pipe (10) in elastic material , the cylindrical tube (1) having near the closed end a lateral opening (9), a part of the pipe (10) having a wall of which a part (11) of the periphery is thin and of which the remaining part (12) is thick, the thick part of the pipe (10) being placed on the cylindrical tube (1) so that it closes the lateral opening (9), and being arranged so that it can be grasped between two fingers, the diameters of the cylindrical tube (1) and the pipe (10) being chosen so that the elastic pipe (10) placed on the cylindrical tube (1) of non-deformable material ensures by tightness the seal between these two components.
3. Device according to claim 1, characterized in that the valve is constituted by a check valve formed by a disc (18) of elastic material provided with a notch (19) which forms a movable tongue (19a), one face is larger than the other, said notch (19) being formed so that it results in the mass of the disc (18) two superimposed edges of which the one which belongs to the tongue (19a) bears against the other edge when a pressure is exerted on the largest face of the tongue (19a) and that it moves away from it when a pressure acts on the smallest face of the tongue (19a).
4. Device according to claim 1, characterized in that the degree of hardness of the natural rubber of the tube (3) is less than 75 degrees Shore.
5. Device according to claim 1, characterized in that the pocket (2) of deformable material is foldable in the direction of its length in the form of folds called accordion.
6. Device according to claim 5, characterized in that the pocket (2) is made of polyvinylchloride.
7. Device according to claim 5, characterized in that the pocket (2) is made of polyethylene.
8. Device according to claim 5, characterized in that the pocket (2) is made of plasticized aluminum sheets and welded together.
9. Device according to claim 5, characterized in that the pocket (2) is made of synthetic rubber.
10. Device according to claim 7, characterized in that the valve body (1) and the pocket (2) are made of polyethylene and in one piece.
The present invention relates to a dark diffuser device
operating without propellant, without pump and without hose
delivery and comprising a container for the products to
diffuser, a valve and a diffuser.
Aerosol sprays are now an integral part of modern life. Medicines, protective threads, varnishes, cosmetic products for the skin and hair, cleaning products
are packaged in aerosol sprays. There are billions
units used annually worldwide.
The world is increasingly aware of the pollution that
results from propellants and which, when rising into the upper atmosphere, risk destroying the layer, often very thin, of protection against excessively intense ultraviolet rays.
The known aerosols present a certain danger of explosion to such an extent that one finds on each one the mention of the precautions to be taken, for example not to put an aerosol near a heat source.
Finally, aerosol sprays, in order to ensure impermeability to the propellant gas, must be made of metal, glass, etc., which are more costly and of higher weight than plastic, for example, and which require more energy for manufacturing.
In addition to the products being packaged in aerosol sprays, there are many products whose diffusion cannot be done in the form of spray, but which perish by oxidation, for example foodstuffs, cosmetics, pharmaceuticals, techniques. The products to be diffused are therefore not limited to liquids, but to any material to be poured, including powders.
To make a diffuser without propellant gas and without pump, other physical means must be used, such as springs, air cushions, compressed air, rubber bands.
The springs, although usable, are too costly to be costly, unless they are used with a very inexpensive diffusing container such as that proposed by the present invention.
Compressed air is used to compress flat or accordion pockets made of flexible plastic, these pockets being placed in a protective enclosure, such as that proposed for use as a pressure transfusion device according to Swiss Patent No. 484678. However, Compressed air, if it is not maintained at a constant pressure, provides an unstable flow, unacceptable for a diffuser container according to the invention.
The best solution in fact remains rubber, the elasticity of which acts as a pressure regulator so that the flow rate, generated by means of a rubber wall under tension and acting on the product, remains practically constant.
As a child, we all inflated balloons to, without closing them, drop them and notice a rapid movement of the balloon under the effect of the expulsion of air from the balloon, The necessary energy having been stored in the wall of the ball.
From there to imagine filling the balloon with a product and storing the propulsion energy in the wall of the rubber, there is only one step. However, this solution, at first sight very simple, is not.
An empty rubber balloon must be of an extremely reduced volume in order to avoid too great a loss of product which remains in the balloon once returned to its starting volume, this loss should not exceed 2% of the content. Since we should not use all the elasticity, but only about 50% of the possibility of inflation of the balloon, this in order to avoid permanent distension of the rubber and premature aging, we can practically not respond to this requirement by the sole use of a rubber balloon or bladder. Even if one could accept a higher loss of product, the only rubber which has the elasticity necessary to support a significant change in volume will be natural rubber.
Unfortunately, it does not withstand the various products that we would like to package in a diffuser container.
On the other hand, synthetic rubbers, certain qualities of which resist practically all products such as alcohols, acids, oils, essential oils, etc., are not elastic enough to be expanded to 600% and return to the initial volume after a duration of even a few hours; gold,
Elasticity must remain intact for at least two years.
In addition, too much expansion, whether of natural or synthetic rubber, reduces the essential impermeability, if only to protect the product from oxygen from the ambient air, not to mention spores. which, by crossing a permeable wall, contaminate the product contained therein.
One could object that the balloon will be in a
waterproof protective enclosure; However, it is not. If the enclosure is made of plastic, its tightness does not meet the requirements. In addition, this protective enclosure must be provided with an opening to let escape the overpressure which would otherwise be created during filling of the balloon and which on the one hand would require a very robust protective enclosure, resistant to this overpressure and which on the other hand, the filling volume would be limited by the excessively high resistance of the overpressure which increases as the remaining volume of the protective enclosure decreases.
The present invention therefore aims to eliminate the drawbacks mentioned and proposes a diffuser device, characterized in that on the valve is fixed in a sealed manner a pocket of deformable material, in that the volume of the empty pocket is such that its walls do not expand during filling, in that the bag is placed in a natural rubber tube and in that the valve, bag and natural rubber tube assembly is placed in a protective enclosure.
The accompanying drawing shows by way of example an embodiment of the subject of the invention.
Fig. I is a sectional view of a diffuser according to the invention.
Fig. 2 shows a sectional view of a valve in the open position.
Fig. 3 is a plan view in section through IV-IV in the closed position.
Fig. 4 shows a sectional view through IV-IV of the valve in the open position.
Fig. 5 shows a partially folded pocket.
Fig. 6 is a sectional view of another form of valve in the closed position.
Fig. 7 is a sectional view in the open position.
Fig. 8 shows a plan view of a rubber seal having a closed check valve function.
Fig. 9 is a view in the open position.
Fig. 10 shows a sectional view of a metering device.
Fig. 1 1 shows a sectional view of the use of the device for two-component products, ensuring an automatic dosage of the mixture.
Fig. 12 is a plan view thereof.
The diffuser container of the invention is justified if its cost price is competitive with that of known aerosol sprays. It is therefore necessary to simplify the technical implementation as much as possible, whether with regard to the means of expulsion, the container itself, the valve to be used or the assembly automation for the assembly.
Fig. 1 shows a sectional view of a diffuser container. On the valve body 1 are fixed the pocket of deformable material 2 and the tube 3 of natural rubber. The seal between the valve body 1, the bag 2 and the tube 3 is obtained by tightening carried out using the flange 4. The assembly 1, 2, 3 and 4 is housed in the protective enclosure 5, the bottom of which has the opening 6. The valve body 1 is provided with the flange 7 which adapts perfectly to the inlet of the enclosure 5. The end 8 of the valve body 1 is closed and has a shape conical while its end 8a is open. Near the end 8 is the opening 9. The valve body 1 is capped with the bent tube 10 made of synthetic rubber such as nitril, silicone or the like which is not altered by the product with which it comes into contact nor does it 'alters.
The thickness of the wall of the tube 10 is uneven; it is thin at the periphery 1 1 of approximately 270 and strong at the periphery 12 of approximately 90 ". The part 12 of the tube 10 closes the opening 9. The purpose of a wall of uneven thickness is as follows: when the part 12 is compressed between two fingers, a traction is produced on the part 11. If the latter was of the same thickness as the part 12, said traction would produce only a very slight distension of the part 11, unless a very strong compression is exerted there, impracticable with only two fingers, on the other hand, the thinness of the part 11 ensures the desired distension even with a weak compression of the part 12.
This, under the effect of the compression, moves away from the valve body 1 forming the space 13, thus releasing the breakthrough 9, the product of the bag 2 under pressure then escaping through the breakthrough 9 and therefore finally through the opening 14 of the tube 10. The entire valve is protected by a cap, not shown.
To introduce the bag 2 into the tube 3, it must be folded as shown in fig. 5. This folding accordion is the best folding, because, when filling the pocket 2, it then deploys only in the lateral direction. Any other form of folding results in a torsional movement of the bag 2 during filling, which not only causes strong friction against the wall of the tube 3, but also a strong traction with torsion on the mouth 15 of the bag 2, held tight against the valve body 1 using the flange 4. However, any constraint must be avoided, because, for economic reasons and for proper operation, the walls of the bag 2 must be as thin as possible.
Depending on the product to be packaged, the bag 2 will be made of polyethylene, PVC, or even of aluminum plasticized with polypropylene to make it impervious to aromas; it can also be made of synthetic rubber such as nitril or silicone. In this case, it will be seamless and of a smaller starting volume than if it were made of plastic, the synthetic rubber being elastic. That it loses its elasticity once filled does not pose any problem since the force of expulsion is stored in the natural rubber of the tube 3.
The hardness of the natural rubber in tube 3 is approximately 35 degrees Shore. Tests show that a wall thickness of
I mm then provides an expulsion force which corresponds to about 0.6 atm of pressure. Depending on the viscosity of the product to be expelled or the diffusion pressure for vaporization of the product, the thickness of the wall of the tube 3 will be chosen. A product such as mustard, for example, requires an expulsion force equal to approximately 2 atm of pressure. The inside diameter of the tube 3 will be as small as possible so that there is practically no space between the empty bag 2 and the tube 3. This prevents loss of product at the end of expulsion.
On the other hand, the thickness of the walls of the pocket 2 will be chosen so that, while filling the tube 3 as much as possible, the diameter of the latter will be such that the distension of the tube 3 during filling remains on average 300%, that is to say approximately half of the possibility of optimal distension, approximately 600%, that a natural rubber can support without loss of elasticity, which comes to say that the volume of the tube 3 not distended will be approximately 3% of that it will have when filling; in a tube with a volume of 10 cm3, these proportions result from tests carried out to determine the behavior of the rubber and its possible aging. The aging observed is acceptable since it only causes a loss of approximately 3% of the product which is no longer expelled after storage for 24 months.
It should be emphasized that an artificial aging of the tube 3 will preferably be carried out by distending it strongly during the quality examination of the rubber and the introduction of the empty and folded pocket 2 as described.
To fill and make the diffusing container functional, the product under mechanical pressure will be introduced through the tube 10 and the valve body 1 into the bag 2. The product under pressure acts through the bag 2 against the wall of the tube. 3 which expands until it touches the wall of the enclosure 5, as represented by the broken lines 16. Simultaneously, the air from the enclosure 5 is expelled through the opening 6, which avoids the formation of an overpressure.
Enclosure 5, having only a protective function, does not have to be robust and could be made of cheap plastic, cardboard, etc.
To use the diffuser container, it will then suffice to actuate the valve as described. The energy of the pressure with which the product was introduced into the bag 2 having been stored in the wall of the tube 3, the latter, by compressing the bag 2, expels the product when the valve is opened.
Figs. 6 and 7 show another form of valve usable with the diffuser device. Placed between the valve body 17 and the nut 23 are the seal 18 made of synthetic rubber, having a notch 19, the rigid seal 20, the tube 21 made of synthetic rubber and the tubing 22 which carries the valve head 24, provided of the vaporization device 25. This valve, pressurized by the product from the bag 2 not shown, is closed because the notch 19 of the seal 18 is formed obliquely in the mass of the rubber, the edges thus formed and superimposed apply perfectly against each other and that the tongue 19a resulting from the oblique notch 19 abuts against the lower end of the tube 22, which prevents the tongue 19a from yielding under the pressure of said product.
The synthetic rubber tube 21 placed around the tube 22 acts as a cable gland when using the head 24 the tube 22 is moved towards the pocket 2, a movement which compresses the tube 21, thus creating a seal necessary. The tube 21 also acts as a spring and pushes the tubing 22 back into its starting position as soon as the pressure exerted on the head ceases. The lower end of the tubing 22 moves the tongue 19a towards the pocket, which opens the notch 19 through which the product from the bag 2 can escape to the outside. The seal 18, or even its notch 19, is closed again by the pressure of said product as soon as the movement of the tube 22 ceases.
Fig. 10 shows a metering device. Since there is no gas, a dosage of the product cannot be obtained as is the case for known gas aerosols where the propellant gas, mixed with the product, retains its propelling and relaxing force, even after leaving the container and being in the valve body.
In the diffuser device, the product, once expelled from the bag 2, no longer contains any expulsion energy. However, for various products, we would like to dose said product during use, for example mustard, mayonnaise, liquid extracts of coffee, tea, or even drugs. The filled pocket 26 and the tube 27 made of natural rubber are attached to the valve body 28 in which the piston 29 slides, resting on the spring 30 which, resting on the rigid seal 31, holds the seal 32 in place synthetic rubber. The piston 29 is extended towards the pocket 26 by the rod 33 carrying the cone 33a which adapts perfectly to the opening 28a, the whole thus closing the pocket 26. The piston 29 carries on the upper part the tubing 34, connected to the valve body 28 through the piston 29 through the holes 35 and 36.
The tubing 34 is closed by the cone 37, held in place by the spring 38 by means of the valve head 39. The valve body 28 bears on its periphery the stop nut 40.
The assembly operates as follows: as soon as we move, by pressing on the head 39, the piston 29, the product contained in the body 28 passes through the holes 35 and 36 in the tubing 34 and, by moving the cone 37, it is expelled through the opening 41.
Simultaneously, the rod 33 is moved downwards and therefore also the cone 33a. The central opening of the seal 32, adjusted for this purpose around the rod 33 is also moved towards the opening 28a and ensures sealing between the pocket 26 and the rod 33. As soon as the pressure on the head 39 stops , the spring 30 pushes the piston 29 upwards and the cone 37 is placed in the tube 34 which it closes. The pressure of the product from the bag 26 acts on the edge of the central opening of the seal 32 which, finding no support resistance, moves around the rod upwards, thus freeing the passage to the product from the bag. 26 towards the body 28 which fills. This passage remains open until the cone 33a is placed in the opening 28a.
With the aid of the stop nut 40, it is possible to limit the stroke of the piston 29 and therefore the quantity of product expelled by the actuation of the piston 29 as described.
Fig. 1 1 shows a sectional view of a double diffuser device, for example for packaging products with double components. The pocket 42 is here of a volume five times larger than the pocket 44, just as the thickness of the wall of the tube 43 made of natural rubber is greater than that of the wall of the tube 45, also made of natural rubber. These two assemblies are fixed as already described to the valve body 48 by means of the flanges 46 and 47. It will be noted that the diameter of the conduit 49 is larger than that of the conduit 50.
The difference in thickness of the walls of the tubes 43 and 45 and the difference in size of the diameters of the conduits 49 and 50 are intended to ensure the expulsion of a larger volume of product from the bag 42 relative to that of the bag. 44 and thus automatically carry out the mixing ratio between the two components, for example a ratio of 1.5 or 1.10, etc., and it is obvious that these data will be adapted, differences in wall thickness and diameter of the conduits , at the desired mixing ratios. The conduit 49 is closed by the cylindrical plug 51 and the conduit 50 by the cylindrical plug 52, these plugs being provided inside with springs 53 and 54. The plug 51 bears against the pusher 55, provided with the conduit 56 which is closed by a synthetic rubber shutter 57 which will also act as a cable gland.
The plug 52 rests against the pusher 58, provided with the conduit 59 which is closed by the pipe 60 made of synthetic rubber, also acting as a gland. The conduits 49 and 50 carry the bent pipes 61 and 62 which are directed so that the products which exit from the openings 63 and 64 mix. The assembly described is housed in the protective enclosure 66, provided with the opening 67 and capped with the cap 68.
For use, the pushers 55 and 58 are actuated by compressing them between two fingers. The conduit 56 is placed in the axis of the conduit 49 and the conduit 59 in the axis of the conduit 50, it being understood on the one hand that the pushers 55 and 58 are guided in their axial movements without possible rotation and that on the other apart their race is limited. The products of the pockets 42, 44, dosed by the means described are expelled and mix after leaving the openings 64 and 65.
The above descriptions are not limitative, many variants being possible either with regard to the location of two pockets with the natural rubber compression tubes in a protective enclosure, or the use of other forms of valves , the valves having been described because, by their simplicity, they can be manufactured at low cost.
The use of a gas mixed with the product to be diffused is not to be excluded for the diffusing device. It is known that, in order to obtain a microdiffusion, for example for a hair spray or a deodorant, one must not only have a high expulsion pressure, but also a gas which, mixed with the expelled product, relaxes in the open air, then causing the already very fine drops to burst, leaving the spray device.
The diffuser device, having, instead of a propellant gas, a mechanical propulsion force would, to achieve said microdiffusion, need only about 5% of the amount of gas, usually used for known aerosol sprays. This low concentration of gas compared to the quantity of the product would allow the use of absolutely harmless carbon dioxide which, mixed with the product, will not be used for expulsion, but only to obtain the microdiffusion described by the expansion of carbon dioxide at l 'outdoors.
Finally, it should be noted that the quantity of product that a diffuser container could contain is theoretically not limited and can be practically very large compared to the usual content of known aerosol sprays. Indeed, the content of gas aerosol sprays is limited most of the time because the thrust of a gas pressure increases squared relative to the surface on which it acts, which would require very thick walls for a gas spray with a content of only 2000 cm3, content which poses no major problem for the diffusing device of the invention.
To conclude, it should be emphasized that the diffuser device can be used for many products which must not be vaporized or which must not be brought into contact with a gas, whether for reasons of tolerance between product and gas or reasons of user health.