EP0471610A1 - Buses à clapet incorporé - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
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- B05B11/0062—Outlet valves actuated by the pressure of the fluid to be sprayed
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- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
- B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
- B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
- B05B1/3421—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
- B05B1/3431—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves
- B05B1/3436—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves the interface being a plane perpendicular to the outlet axis
Definitions
- the active substance is generally enclosed in solution or in suspension in a liquid medium which can be expelled under pressure through a spray nozzle thanks to the action of the operator on a control head.
- the nozzle is placed on the control head, itself mounted on a distributor, valve or pump, with axial nozzle; this head, if necessary equipped with a suitable nozzle, thus also serves as a spray head for the sprayer.
- nozzles have been able to be designed, in which a cover pierced with a narrow orifice cooperates with an internal axial core, to form a system of vortex channels.
- a simple and effective model is now almost universal in use: the cover is permanently applied to it on the core, the transverse faces opposite these two parts coming to bear to form converging channels directed obliquely towards a central cavity in order to feed the orifice from lateral passages by creating the vortex when the liquid passes through them to escape; this structure with two assembled elements, each of which can be easily obtained by molding is very economical.
- the operculum is generally carried by a cup fitted and then welded to the head; the core is generally an integral part of the head but can sometimes form a separate piece attached to the cup before fitting the latter.
- Patent publication FR-A-2 635 084 proposed to equip such a nozzle with a miniature valve with an axial guide trunk carrying a circular cup with flexible lip of concavity turned downstream, inserted just upstream and thus imprisoned by the nucleus of the latter.
- This assembly offers the advantage of combining easy miniaturization and good precision.
- valve is preferably mounted independently in its housing, it was also planned to make it integral with the nozzle that is to say of the core thereof; however in this last option, the valve lip seems to work less favorably, the seal appearing less precise and less durable.
- the present invention proposes, on the contrary, to make it axially mobile by guiding it laterally the very core of the nozzle, before integrating the valve therein. If one prefers, it is then the trunk of the valve itself which will serve as a core, coming to be applied on the internal face of the cover to constitute the system of vortex channels only under the effect of the pressure generated upstream by the implementation of the vaporizer.
- Figure 1 shows the end of a nozzle 1 crossed by a channel 1 a and provided with a recess 2 intended to receive the nozzle according to the invention: the short socket or cup 3 is fitted therein, the bottom of which forms a cover 3 has an axial hole 3 b .
- the cup 3 encloses a valve 4 whose trunk 4 a carries a frustoconical cup 4 b of concavity turned downstream, its flexible circular lip in peripheral contact with the chambered wall.
- This valve guided laterally, free or with very low friction, by the walls of the cup 3, remains axially movable because the latter is not fully depressed but only up to a suitable stop, a shoulder 2 a in the chambering for example; it therefore remains free to adapt to the slight pressure differences that it may undergo, in particular due to expansion, and thus retains a very good seal.
- its trunk is also capable of playing the role of nucleus; in fact when the user seeks to expel liquid, the increase in pressure generated firstly has the effect of pressing its front face against the cover 3 a ; it is only then, under the desired operating pressure, that the lip gives way, leaving passage to the liquid.
- the trunk 4 a being provided with grooves 5 of which, preferably, the lateral part 5 a is parallel to the axis but, on the front face, extends in 5 b obliquely and not radially towards the orifice, this liquid is put in rapid rotation before being expelled through the orifice and is thus finely pulverized; in fact, there is a sufficient pressure drop across the nozzle so that the core remains pressed against the cover, forming tangential channels towards the central cavity 5 c . When the pressure stops, the valve is free to move back slightly, relieving the tight lip.
- the device shown in Figure 2 is based on an identical principle. However, it fits onto a male end 11 belonging to the head or even to the body of the container, in the form of a sleeve 13 in a thermowell, leaving a chamber 12 which closes the cover 13 a ; in this chamber is included the valve 14, movable, the guide trunk 14a of which carries the cup 14b . Although the lip of the latter rubs against the wall of the chamber, a conical inlet shoulder 12 a can incidentally be provided to give complete security to the assembly.
- trunk 14 a is proportionately stronger and the lip of the cup 14 b more folded down but the operation is unchanged, the expulsion pressure still depending on its flexibility.
- the trunk has 14 fully cylindrical without undercuts cons: this facilitates molding of the part.
- the grooves 15 or similar passages are dug: one could even imagine placing their parts 15 a on one of the parts and their parts 15 b on the other, an intermediate channel avoiding having to orient them, or even nesting them to block the rotating core, but this would complicate the parts and is normally not necessary.
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Abstract
Description
- Il est connu de distribuer de nombreux produits sous forme pulvérisée, en particulier à l'aide de vaporisateurs manuels, souvent de petites dimensions : la substance active est généralement enfermée en solution ou en suspension dans un milieu liquide qui peut être expulsé sous pression à travers une buse pulvérisatrice grâce à l'action de l'opérateur sur une tête de commande. Facultativement mais de façon très générale, la buse est placée sur la tête de commande, elle-même montée sur un distributeur, valve ou pompe, à gicleur axial ; cette tête, au besoin équipée d'un embout convenable, sert ainsi en même temps de tête pulvérisatrice au vaporisateur.
- Par raison d'hygiène, de conservation du produit ou de simple commodité pour éviter les bouchages ou suintements de liquide entre deux utilisations, il est utile d'obtenir l'étanchéité du vaporisateur au repos contre toute entrée d'air ou fuite de liquide et, pour y parvenir directement donc commodément en dispensant de prévoir un bouchon, divers types de clapets ont déjà été envisagés ; encore ne doivent-ils pas empêcher le bon fonctionnement.
- D'autre part plusieurs types de buses ont pu être conçus, dans lesquels un opercule percé d'un étroit orifice coopère avec un noyau axial interne, pour former un système de canaux tourbillonnaires. Un un modèle simple et efficace est désormais d'usage quasi universel : l'opercule s'y applique à demeure sur le noyau, les faces transversales en regard de ces deux pièces venant en appui pour former des canaux convergents dirigés obliquement vers une cavité centrale afin d'alimenter l'orifice à partir de passages latéraux en créant le tourbillon quand le liquide les traverse pour s'échapper ; cette structure à deux éléments assemblés dont chacun peut être facilement obtenu par moulage est très économique. L'opercule est généralement porté par une coupelle emboîtée puis soudée sur la tête ; le noyau est en général partie intégrante de la tête mais peut parfois former une pièce distincte rapportée sur la coupelle avant pose de cette dernière.
- La publication de brevet FR-A-2 635 084 a proposé d'équiper une telle buse d'un clapet miniature à tronc de guidage axial porteur d'une cupule circulaire à lèvre souple de concavité tournée vers l'aval, inséré juste en amont et ainsi emprisonné par le noyau de cette dernière. Ce montage offre l'avantage de combiner une miniaturisation facile et une bonne précision.
- Bien que ce clapet soit de préférence monté indépendant dans son logement, il était aussi prévu de le rendre solidaire de la buse c'est-à-dire du noyau de celle-ci ; toutefois dans cette dernière option, la lèvre du clapet semble travailler moins favorablement, l'étanchéité apparaissant moins précise et moins durable.
- La présente invention propose au contraire de rendre mobile axialement en le guidant latéralement le noyau même de la buse, avant d'y intégrer le clapet. Si l'on préfère, c'est alors le tronc du clapet lui-même qui servira de noyau, ne venant s'appliquer sur la face interne de l'opercule pour constituer le système de canaux tourbillonnaires que sous l'effet de la pression engendrée en amont par la mise en oeuvre du vaporisateur.
- Le bon fonctionnement du clapet est alors préservé tandis que l'application de son tronc sur l'opercule pour servir de noyau se révèle assez correcte pour que la buse conserve pratiquement la même efficacité qu'une buse classique du modèle considéré.
- Le dispositif sera décrit ci-dessous, sous deux variantes correspondant respectivement aux figures 1 et 2 qui sont des coupes longitudinal es de chacune d'elles.
- La figure 1 montre l'extrémité d'un embout 1 traversé par un canal 1a et doté d'un chambrage 2 destiné à recevoir la buse selon l'invention : s'y emboîte la courte douille ou coupelle 3 dont le fond forme un opercule 3a percé d'un orifice axial 3b. La coupelle 3 enferme un clapet 4 dont le tronc 4a porte une cupule tronconique 4b de concavité tournée vers l'aval, sa lèvre circulaire souple en contact périphérique avec la paroi du chambrage. Ce clapet, guidé latéralement, libre ou à très faible frottement, par les-parois de la coupelle 3, reste mobile axialement car cette dernière n'est pas enfoncée à fond mais seulement jusqu'à une butée convenable, un épaulement 2a dans le chambrage par exemple ; il reste donc libre de s'adapter aux légers écarts de pression qu'il peut subir notamment du fait des dilatations et conserve ainsi une très bonne étanchéité.
- Cependant son tronc est aussi capable de jouer le rôle de noyau ; en effet quand l'utilisateur cherche à expulser du liquide, l'augmentation de pression engendrée a d'abord pour effet de plaquer sa face avant contre l'opercule 3a ; ce n'est qu'ensuite, sous la pression d'utilisation voulue, que la lèvre cède laissant passage au liquide. Le tronc 4a étant pourvu de rainures 5 dont, de préférence, la partie latérale 5a est parallèle à l'axe mais, sur la face avant, se prolonge en 5b obliquement et non radialement vers l'orifice, ce liquide est mis en rotation rapide avant d'être expulsé à travers l'orifice et se trouve ainsi finement pulvérisé ; en effet il existe à la traversée de la buse une perte de charge suffisante pour que le noyau reste plaqué contre l'opercule, formant des canaux tangentiels vers la cavité centrale 5c. Quand la pression s'interrompt, le clapet se trouve libre de reculer légèrement, soulageant la lèvre étanche.
- Le dispositif montré sur la figure 2 repose sur un principe identique. Il s'emboîte cependant sur un embout mâle 11 appartenant à la tête ou même au corps du récipient, sous forme d'une douille 13 en doigt de gant, en laissant subsister une chambre 12 que ferme l'opercule 13a ; dans cette chambre se trouve inclus le clapet 14, mobile, dont le tronc de guidage 14a porte la cupule 14b. Bien que la lèvre de cette dernière frotte sur la paroi de la chambre, un épaulement à entrée conique 12a peut accessoirement être prévu pour donner toute sécurité au montage.
- On pourra noter que le tronc 14a est proportionnellement plus fort et la lèvre de la cupule 14b plus rabattue mais le fonctionnement est inchangé, la pression d'expulsion dépendant encore de sa flexibilité.
- D'autre part, le tronc 14a est entièrement cylindrique, sans contre-dépouilles : ceci facilite le moulage de la pièce. Enfin c'est sur la paroi interne du puits qui dans la douille 13 termine la chambre 12, que sont creusées les rainures 15 ou des passages analogues : on pourrait même imaginer de placer leurs parties 15a sur l'une des pièces et leurs parties 15b sur l'autre, un canal intermédiaire évitant d'avoir à les orienter, voire de les imbriquer pour bloquer le noyau en rotation mais ceci compliquerait les pièces et n'est normalement pas nécessaire.
- Dans chacune des deux versions décrites, le nombre de pièces se trouve réduit à deux et leur montage simplifié, ce qui conduit à une fabrication d'un prix de revient particulièrement avantageux.
Claims (7)
- Buse pulvérisatrice comportant un opercule percé d'un étroit orifice et un noyau axial interne, les faces en regard de ces deux pièces coopérant pour former un système de canaux tourbillonnaires alimentant l'orifice, et incorporant dans une chambre en amont un clapet à cupule circulaire à lèvre souple de concavité tournée vers l'aval que porte un tronc de guidage axial, caractérisée en ce que le noyau est guidé latéralement mais mobile axialement, le clapet (4, 14) y étant intégré.
- Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tronc (14a) du clapet servant de noyau, sa face avant apte à venir en appui sur l'opercule porteur de l'orifice (13b) pour créer un système de canaux convergents dirigés obliquement vers ce dernier, est exempt de contre-dépouilles.
- Buse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le tronc coulisse dans une douille (3, 13) que ferme l'opercule.
- Buse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tronc est entièrement cylindrique et la douille intérieurement rainurée.
- Buse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le clapet servant de noyau est entièrement inclus dans la douille.
- Buse selon la revendication 5, caractérisée en ce que le clapet est retenu dans la douille par un épaulement (12a) à entrée conique.
- Buse selon la revendication 5, caractérisée en ce que la douille possède une forme en doigt de gant apte à s'adapter sans butée sur le clapet à un embout mâle appartenant au vaporisateur.
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