CH665461A5

CH665461A5 - Regulateur de poussee.

Info

Publication number: CH665461A5
Application number: CH3286/85A
Authority: CH
Inventors: Winfried Jean Werding
Original assignee: Werding Winfried J
Priority date: 1985-07-23
Filing date: 1985-07-23
Publication date: 1988-05-13
Also published as: JPS63500447A

Description

DESCRIPTION

L'objet de la présente invention est un régulateur de poussée selon le préambule de la revendication 1, destiné à maintenir, au moins approximativement, constant le débit par unité de temps de produits liquides ou crémeux qui sont expulsés d'un récipient à l'aide de gaz comprimés tels qu'azote ou air.

Du fait que les gaz comprimés présentent une chute de pression dès qu'on modifie le volume de la chambre destinée à ces gaz, par exemple par l'expulsion d'un produit, le débit par unité de temps de ce produit diminue proportionnellement à cette chute de pression et en même temps, lorsque le produit est pulvérisé à l'aide d'une buse, la dimension des gouttelettes augmente.

Le brevet US N" 4,487,334 du 11.12.1984 et la demande de brevet PCT CH83/00122 du 8.11.1983 décrivent des régulateurs de poussée qui à l'aide d'un piston, muni d'un ressort, modifient la section de passage d'une conduite sous l'influence de la pression avec laquelle un produit est expulsé d'un récipient, de sorte, que, lorsque la pression est forte, la section de passage est fortement diminuée et que dés la diminution de la pression d'expulsion, le ressort déplace le piston en direction amont pour augmenter, proportionnellement à la chute de pression, la section de passage citée.

Ces régulateurs, fabriqués en très grandes séries, sont, pour des raisons économiques, en matières plastiques moulées, exigeant pour un bon fonctionnement une très haute et très coûteuse précision, qui se situe à +0,01 mm pour un diamètre inférieur à 1 mm. Or, certains solvants, notamment le chlorure de méthylène, provoquent un gonflement de la matière plastique utilisée, ce qui entraîne un blocage du piston dans la conduite d'expulsion et conséquemment une obturation du système.

La présente invention élimine ces problèmes et a pour objet un régulateur de poussée tel que décrit dans la revendication 1.

La description qui suit décrit des formes d'exécution préférentielles mais non limitatives de l'invention, illustrées par le dessin qui représente à la
fig. 1 une vue en coupe d'un régulateur selon l'invention, logé dans un poussoir d'une valve aérosol,
fig. 2 une vue en perspective éclatée de l'invention à être logée dans le poussoir d'une valve aérosol,
fig. 3 une vue en perspective d'un composant du régulateur selon l'invention,
fig. 4 une vue en perspective éclatée d'une autre forme d'exécution de l'invention,
fig. 5 une vue en coupe d'un composant de l'invention,
fig. 6 une vue en plan d'un composant de l'invention,
fig. 7 une vue en coupe d'un régulateur selon l'invention, logé dans un cylindre, avant l'utilisation,
fig. 8 une vue en coupe d'un régulateur selon l'invention, logé dans un cylindre, pendant l'utilisation,
fig.

9 une vue en perspective d'un composant du régulateur, présentant des formes diverses,
fig. 10 une vue en perspective éclatée d'une forme d'exécution du régulateur selon l'invention.

Les fig. 1 et 2 montrent le régulateur logé dans un poussoir 1 d'une valve aérosol, dont une conduite verticale 2 abouche dans une conduite horizontale 3 qui, elle, abouche dans une chambre 4 qui présente un élargissement 5. La chambre 4 est obturée par un disque flexible 6 qui est de préférence en acier inoxydable mais qui peut être aussi en matière plastique. Le disque 6 est logé dans un élargisse; ment 5 où il est maintenu en place par un disque rigide 7. Celui-ci présente une saillie 8 qui est munie de multiples rainures 9 qui sont disposées de sorte qu'elles forment une tangente avec la circonférence d'une conduite axiale ro. Les rainures 9 présentent des paliers 11 qui sont destinés à créer des turbulences dans le produit expulsé.

Le disque 7 s'appuie sur un disque 12, de préférence également en acier inoxydable, muni d'un alésage 13. Le disque 12 s'impose du fait que le disque 7 est en matière plastique injectée, sur lequel l'extracteur laisse apparaître un enfoncement dans la surface aval. La surface amont devant être parfaitement lisse, elle ne peut de ce fait recevoir l'extracteur. Etant donné que des rainures 14 d'une saillie 15 d'une buse 16 doivent être parfaitement couvertes pour prendre la forme de conduites, c'est le disque 12, parfaitement lisse, qui assure l'étanchéisation des rainures 14.

La demande CPT CH83/00112 décrit l'apparition de turbulences dans le flux d'un liquide sous pression étant dévié perpendiculairement par une tige, en l'occurrence un piston, dans le canal amont.

Ces turbulences constituent une force de freinage contre le flux, pouvant aboutir à un verrouillage de l'écoulement. Cette force de freinage est directement proportionnelle à la pression d'expulsion du liquide: plus la pression est forte, plus la force de freinage est élevée.

La même demande de brevet décrit également l'asservissement de cette force de freinage pour la régulation de la poussée, sous laquelle un produit est expulsé d'un récipient. Toutefois, dans ce cas, les turbulences et leur force de freinage dépendent également de la présence d'un piston, cette fois logé temporairement dans une chambre de la buse. En absence du piston, la force de freinage des turbulences est d'une intensité moindre.

Afin d'éliminer la nécessité d'une haute précision d'une matière plastique moulée pour obtenir la qualité de régulation requise, le régulateur selon la présente invention est dépourvu d'un piston. Mais pour compenser le manque de force de freinage des turbulences, c'est la saillie 8 qui est pourvue de rainures 9 qui deviennent, grâce à l'appui ferme du disque flexible 6 sur les rainures 9, des conduites étanches. Du fait que ces conduites 9 forment une tangente avec le pourtour de la conduite 10 du disque 7, des turbulences apparaissent. La force de freinage de ces turbulences s'ajoute à celle, affaiblie par le manque d'un piston, de la buse 16, de sorte que le régulateur selon l'invention dispose d'un générateur de turbulences à deux paliers.

Etant donné que le disque 6 est flexible, il se laisse déformer par la pression avec laquelle un produit est expulsé, de sorte que, vu la convexité de la saillie 8, les conduites 9 présentent des sections de passage minimum sous une forte pression et qui s'agrandissent au fur et à mesure de la baisse de la pression, suite à un infime déplacement du disque flexible 6 en direction amont. De ce fait, la régulation du débit se fait aussi bien par les variations de la force de freinage des turbulences, suite aux variations de la pression d'expulsion, que par l'agrandissement des sections de passages des conduites 9, suite à la baisse de pression d'expulsion qui permet au disque 6 de se détendre.

L'apparition des turbulences dépend de la viscosité du produit à expulser pour être pulvérisé à l'aide de la buse 16. A partir de la viscosité de huit centipoises, la force de freinage des turbulences diminue de même que la qualité de régulation. Pour compenser cette qualité manquante, le disque 6 peut être remplacé par un disque 18 selon la fig. 3. Un tel disque 18 présente des entailles 19 et 20 menant à des ressorts-lamelles 21 et 22.

Lorsque la pression d'expulsion est élevée, elle abaisse les lamelles 21 et 22 qui obturent alors temporairement au moins deux conduites 9 et se détendent au fur et à mesure de la baisse de pression pour augmenter tant le nombre de conduites 9 perméables, que la section de passage, de sorte que dans le cas où un produit présente une viscosité supérieure à huit centipoises, la qualité de la régulation est assurée partiellement par les turbulences mais en majeure partie par des variations des sections de passage des conduites 9.

La fig. 4 représente une autre forme d'exécution d'un régulateur selon l'invention qui est destiné à la diffusion de produits visqueux tels que crèmes, huiles, moutardes, etc.

Etant donné que ces produits ne génèrent pas de turbulences, la régulation du débit par unité de temps doit se faire par des variations des sections de passage sous l'influence de la chute de pression d'expulsion des gaz comprimés utilisés. Dans un siège cylindrique 23 d'un poussoir 24, sont logés en direction amont un disque flexible 25, un disque flexible 26, ayant un ressort-lamelle 27 qui peut fermer temporairement une découpe 28, un disque rigide 29 présentant une chambre 30 et une conduite axiale 31, la saillie 8 n'étant pas visible, un disque flexible 32, un disque flexible 33 ayant un ressort-lamelle 34 qui ferme temporairement une découpe 35, un disque flexible 36 ayant un alésage 37, I'ensemble étant tenu en place par un diffuseur 38. Les détails des disques 26 et 33 sont illustrés par les fig. 5 et 6.

Etant donné que les ressorts-lamelles 27 et 34 doivent fermer les découpes 28 et 35 et doivent de ce fait être ajustés parfaitement, il faut éviter que les ressorts-lamelles restent bloqués dans les découpes. A cet effet il est prévu à la base des ressorts-lamelles 27 et 34 un renflement 39 qui donne aux lamelles 27 et 34 suffisamment de force de ressort pour éviter un blocage. D'autre part, après fermeture des découpes 28 et 35, un minimum de section de passage doit persister. Il est réalisé par un béquet 40 qui, en fonction-de l'angle 41, racourcit la longueur active des lamelles 27 et 34, de sorte qu'un passage minimum persiste.

Le fonctionnement de cette autre forme d'exécution d'un régulateur selon l'invention est illustré par les fig. 7 et 8, où il est logé dans un cylindre 43 dans lequel sont aménagés une chambre 44 et son élargissement 45 et qui présente une conduite 46. Lorsque le régulateur est au repos, la conduite 46 est obturée par le disque 25, maintenu en place par le ressort-lamelle 27 du disque 26 qui, lui, est maintenu en place par le disque rigide 29, muni de la saillie 8 et de la conduite axiale 31. Le disque 29 présente la chambre 30, dans laquelle se trouve logé le disque 32, maintenu en place par le ressortlamelle 34 du disque 33 qui s'appuie sur le disque 36, l'ensemble étant tenu en place par le diffuseur 38.

Lorsqu'on ouvre une valve non représentée, le produit 47, expulsé par la pression existant dans un récipient, pousse le disque 25 en direction aval ouvrant ainsi une conduite 46 tout en déplaçant le ressort-lamelle 27 en direction aval, fermant partiellement la découpe 28 et ne laissant qu'un minimum de section de passage, tel que décrit, grâce au béquet 40, de sorte que le produit 47 peut passer par la conduite 31 et agir sur le disque 32 qui à son tour déplace le ressort-lamelle 34 en direction aval en le plaçant sur l'entrée de l'alésage 37, ce qui réduit sa section de passage mais laissant, grâce au béquet 40, un passage minimum par lequel le produit 47 peut quitter le diffuseur 38 à travers une conduite 48.

Au fur et à mesure que la pression d'expulsion baisse, les ressorts-lamelles 27 et 34 poussent en direction amont les disques 25 et 32 et les découpes 28 et 35, de sorte que le débit par unité de temps reste, au moins approximativement, constant.

La fig. 9 représente d'autres disques flexibles 26 et 33 ayant des ressorts-lamelles 27 et 34 de formes et de nombres différents pour tenir compte d'un débit par unité de temps désiré et de la viscosité du produit 47 à diffuser, la force de ressort des ressorts-lamelles 27 et 33 étant variable grâce à la largeur d'attache des ressorts-lamelles 27 et 34 aux disques 26 et 33.

La fig. 10 montre une autre forme d'exécution du régulateur selon l'invention destiné à affiner la régulation, spécialement pour l'utilisation du régulateur pour pulvériser une laque de cheveux qui doit être appliquée sur le cheveu avec un angle de cône de pulvérisation toujours aussi identique que possible. Etant donné que l'apparition de turbulences de freinage dépend de la viscosité du produit et que la laque de cheveux peut être d'une viscosité variable en fonction de la qualité de fixation requise, il est nécessaire d'ajouter à la régulation par turbulences une autre régulation qui travaille par va riation de la section de passage en fonction des variations de la pression d'expulsion.

Le régulateur de la fig. 10 est identique à celui des fig. 1 et 2, avec la différence que le disque rigide 7 présente dans la saillie 8 douze rainures 9 et que le disque flexible 18 est logé entre le disque 7 et le disque 12 à l'intérieur d'une chambre, aménagée dans la face aval du disque 7 et non représentée par la fig. 10, mais la fig. 4 (30). Lorsque le régulateur entre en fonction, le disque 6 est déplacé vers la face amont du disque 7, de sorte que les rainures 9 deviennent des conduites 9 provoquant des turbulences à l'entrée de la conduite 10. Le produit déplace ensuite le disque 18 sur la surface amont du disque 12 couvrant ainsi l'alésage 13.

La force des ressorts-lamelles 21 et 22 est choisie de sorte qu'une section de passage minimum entre la face aval du disque 18 et la face amont du disque 12 persiste pour assurer un débit minimum lorsque la pression d'expulsion est forte. Au fur et à mesure que celle-ci baisse, les ressorts-lamelles 21 et 22 se détendent et soulèvent le disque 18, ce qui augmente graduellement la section de passage en fonction de la chute de pression.

Claims

REVENDICATIONS 1. Régulateur de poussée comprenant une enceinte cylindrique, caractérisé par le fait qu'une conduite d'évacuation (3, 46) d'un produit liquide ou crémeux (47) est reliée à une chambre (4, 44) dont le côté aval est obturable temporairement par un disque flexible (6, 25), la surface aval duquel s'appuie directement ou indirectement par l'intermédiaire d'une lamelle (27, 34) sur la surface amont d'un disque rigide (7, 29) ayant une conduite axiale (10, 31), la surface amont de ce disque rigide (7, 29) présentant une saillie (8) et la face aval étant en contact avec la face amont d'un organe de diffusion (16, 38), que les diamètres extérieurs du disque rigide (7, 29) et de l'organe de diffusion (16, 38) sont plus grands que le diamétre de l'enceinte (1, 23, 43)

dans laquelle ils sont logés et qu'au moins le disque rigide (7, 29) et l'organe de diffusion (16, 38) sont en matiére plastique.
2. Régulateur de poussée selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la saillie (8) du disque rigide (7) présente au moins deux rainures (9) et que ces rainures (9) sont tangentes au pourtour de la conduite axiale (10).
3. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le disque flexible (6, 25, 26, 32, 33) est en acier inoxydable.
4. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le disque flexible (6, 25, 26, 32, 33) est en matière plastique.
5. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le nombre des rainures (9) est un nombre impair.
6. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le disque flexible (26, 33) présente des découpes (28, 35) de sorte qu'il en résulte des lamelles (27, 34).
7. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le disque flexible (18) est muni d'entailles (19, 20) et qu'il en résulte des ressorts-lamelles (21, 22).
8. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les lamelles (27, 34) sont munies à leur extrémité libre d'un béquet, dont l'angle (41) est choisi en fonction de la section de passage minimale qui, elle, dépend de la viscosité du produit (47).
9. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les lamelles (27, 34) présentent à leur base un renflement (39).
10. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le disque flexible (29) présente sur sa face aval une chambre (30).
Il. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un disque (18) ayant des ressorts-lamelles (21, 22) est logé dans la chambre (30) du disque (7) de sorte que les extrémités des ressortslamelles (21, 22) s'appuient sur la face amont du disque (12).