EP3310690B1 - Procédé pour fabriquer une valve d'aérosol et valve d'aérosol - Google Patents

Procédé pour fabriquer une valve d'aérosol et valve d'aérosol Download PDF

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EP3310690B1
EP3310690B1 EP16731080.4A EP16731080A EP3310690B1 EP 3310690 B1 EP3310690 B1 EP 3310690B1 EP 16731080 A EP16731080 A EP 16731080A EP 3310690 B1 EP3310690 B1 EP 3310690B1
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EP
European Patent Office
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cup
retaining ring
valve body
opening
stem
Prior art date
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EP3310690A1 (fr
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Hervé BODET
Bernard BOREL
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Lindal France SAS
Original Assignee
Lindal France SAS
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Publication date
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/44—Valves specially adapted therefor; Regulating devices
    • B65D83/48—Lift valves, e.g. operated by push action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
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    • B65D83/20—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant characterised by the actuating means operated by manual action, e.g. button-type actuator or actuator caps
    • B65D83/207—Actuators comprising a manually operated valve and being attachable to the aerosol container, e.g. downstream a valve fitted to the container; Actuators associated to container valves with valve seats located outside the aerosol container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/38—Details of the container body

Definitions

  • the invention relates to a cup / valve assembly for an aerosol container comprising a cup, a valve body, a rod, a spring, an inner seal and means for retaining the stem in the container. valve body.
  • the cup has in its center an opening through which the stem protrudes.
  • the rod comprises a bead on its outer cylindrical face and an inner duct which has an upper opening at its upper end and at least one lateral orifice at its lower end, the side orifices being placed between the bead and the opening top of the inner duct.
  • the valve body has a cylindrical portion with an opening at its upper end defining a top edge.
  • the invention also relates to a method for manufacturing such a cup / valve assembly.
  • cup / valve assemblies as described in the preamble are well known, for example FR 2,508,136 . They are generally made of an aluminum cup which is dug on the upper crown of a valve body by enclosing a portion of the stem in the valve body. These sets are commonly used and pose the problem of recycling used aerosols. Indeed, the stem and the valve body are generally plastic, while the cup and the spring are metallic.
  • the object of the invention is to simplify the recycling of such cup / valve assemblies. Another objective is to simplify their manufacture.
  • said ring is placed in a recess provided on the upper face of the cup and which surrounds the opening. It will be possible to choose the height of the recess and that of the retaining ring so that, after fixation of the latter, its upper face is flush with the upper face of the cup or is set back from the latter.
  • the bottom of the recess preferably forms a radial annular surface against which bears the retaining ring.
  • centering the retaining ring With respect to the cup.
  • These centering means are constituted by a ring placed on the face of the retaining ring directed towards the cup, preferably at its periphery.
  • This ring is dimensioned to penetrate into a recess located on the cup and surrounding and / or surmounting the opening, preferably in a groove made in the bottom of a recess.
  • the recess widens towards the retaining ring, at least in its upper part.
  • the crown narrows towards the cup, at least in its lower part.
  • the bottom of the recess can form a radial annular surface against which bears the ring of the retaining ring.
  • a thickness of material may be provided on the ring of the retaining ring or in the throat of the cup to serve as a seal.
  • the means for fixing the valve body to the opening of the cup are constituted by bridges placed between the outer face of the cylindrical portion of the valve body and the opening of the cup, said means fixing the valve body being designed such that the summit ridge of the cylindrical part valve body is located lower than the interface between the retaining ring and the cup at the opening of the cup.
  • the means for fixing the valve body to the opening of the cup are constituted by latching means for snapping the valve body onto the cup, the latching means being designed so that the The top edge of the cylindrical portion of the valve body is located lower than the interface between the retaining ring and the cup at the opening of the cup.
  • the apex edge is located lower than the bottom of the recess at the opening of the cup.
  • a simple solution for fixing the retaining ring is to weld it onto the cup.
  • the retaining ring may be provided with a crown on its lower face, preferably at its periphery, and the recess may be provided with an annular groove of dimensions corresponding to those of the ring of the retaining ring, an extra thickness of material that can be provided on the ring of the retaining ring or in the groove of the cup to serve as a seal.
  • valve body In order to fix a dip tube, a metering tank, anti-sag means or any other similar device, it may be useful to provide the valve body with a tubing placed in the extension of the cylindrical part, as opposed to the upper opening, a passage opening being provided to bring into contact the inside of the tubing and the inside of the cylindrical portion.
  • a pocket on the valve body may be provided on the cup means for fixing it on the neck of a housing to form an aerosol container.
  • the cup, the valve body, the rod and / or the retaining ring may be made of a thermoplastic material, the spring made of stainless steel or a thermoplastic material.
  • step (e) it is preferable in step (e), to mold together in one piece the rod and the retaining ring, the retaining ring being connected to the rod by bridges that can easily give way, the retaining ring being located between the orifices and the upper opening of the inner duct.
  • step (g) it is preferable, in step (g), to fix the retaining ring on the cup by welding, a thickness of material that can be provided on the retaining ring or on the cup to serve as a solder joint.
  • the valve of the invention is intended to be made of plastic in order to allow easier recycling of the aerosol container after use. It goes without saying that some parts can however be made in another material, for example metal.
  • the cup unit (11) combines in one piece the cup (2) and the valve body (3). It would of course be possible to make this unit in the form of two separate parts assembled together by any appropriate means, for example by snapping.
  • the cup conventionally comprises a peripheral edge (21) to fix it on the neck of a housing (6) after interposition, if necessary, an outer seal (22).
  • the underside of the cup may be provided with reinforcing ribs (25).
  • the cup has at its center an opening (23) which is surrounded on the upper face of the cup, a recess (24) concentric to the opening (23).
  • a recess 234 concentric to the opening (23).
  • the bottom of the recess has an annular groove (241).
  • the valve body (3) is fixed to the cup at the opening (23). It consists essentially of a cylindrical element (31) open at the top and closed at the bottom by a radial partition wall (32). The cylindrical element is extended by a pipe (33) fixed to the radial wall. An opening (34) is made in the radial wall to contact the inside of the cylinder and the conduit located inside the tubing. L-shaped radial ribs (35) are placed in the bottom of the cylindrical member (31). The vertical branches of the L serve to guide the spring (14) while the horizontal branches serve as support. The horizontal branches of the L are not touching. In the example presented, they stop at a distance from the orifice (34).
  • the cylindrical element (31) is connected to the cup (2) by bridges (36) made in the upper part of its outer face.
  • bridges are regularly distributed on the periphery of the cylindrical element and form slots projecting radially outwards and upwards.
  • the upper part of these bridges is connected to the wall of the opening (23).
  • the cylindrical member (31) On its top edge, the cylindrical member (31) has an annular rib (37) for sealing with the inner seal (13).
  • the top of the annular rib (37) is located lower than the bottom of the recess (24) at the opening (23). It is possible, however, that the bottom of the recess at the level of the annular groove (241) is at the same level, or even lower, than the top of the annular rib (37). It would also be possible to replace the bridges (36) by a continuous attachment.
  • the rod unit (12) consists of a rod (4) and a retaining ring (5). To simplify manufacture and assembly, it is preferable that the rod unit is made in one piece. For this, the retaining ring and the rod are molded together and connected by a few fragile bridges (51) which yield easily during assembly. It would of course be possible to manufacture the two elements separately.
  • the stem (4) also known as stem, consists of a tubular element separated at its center by a radial wall (41) forming an upper duct (42) and a lower conduit (43).
  • One or more orifices (44) are made in the bottom of the upper duct, near the radial wall (41) to bring the interior of this upper duct into contact with the cylindrical outer face of the rod.
  • An annular bead (45) is formed on the cylindrical outer face of the rod, below the orifices (44). This bead (45) is flattened on the side of the orifices (44) so as to form a radial bearing surface (46). In the example presented here, the bead (45) is in the extension of the partition wall (41).
  • the lower duct (43) has no function, and the portion of the tubular element below the radial partition (41) could be full. It serves as guide pin in the spring (14).
  • An annular shoulder (47) is formed in the post which, in the mounted state, acts as a stop for the spring.
  • the retaining ring (5) has the form of a round plate pierced at its center so as to form a passage (52).
  • the outer diameter of the retaining ring is slightly smaller than the diameter of the recess (24), and in all cases greater than the diameter of the opening (23).
  • the diameter of the passage (52) is slightly greater than the outer diameter of the wall of the upper conduit (42) of the rod.
  • the seal is placed on a ring (54) placed at the periphery of the lower face of the retaining ring. This ring penetrates into the annular groove (241) formed in the recess (24) of the cup.
  • the crown may serve as a centering means for centering the retaining ring as it moves toward the cup during assembly. If the retaining ring is not provided with such a ring, it is not necessary to provide annular groove in the recess.
  • the bridges (51) which connect before assembly the rod and the retaining ring are located between the orifices (44) and the top of the rod, for example at about mid-distance.
  • the inner seal (13) is an annular flat seal whose outer diameter is slightly less than or equal to the diameter of the opening (23) at the junction between the cup and the valve body, and greater than the diameter of the seal.
  • a spring (14) is introduced into the valve body (3) so that it is in the space defined by the vertical branches of the ribs (35), resting on the horizontal branches of these ribs.
  • the inner seal (13) is threaded onto the lower part of the post rod. until it is over the bead (45).
  • the underside of the bead is inclined to facilitate the passage of the seal.
  • the latter is then between the bead (45) and the retaining ring (5) always attached to the upper part of the rod.
  • the stem / retaining ring unit provided with the seal is then introduced into the valve body until the lower part of the rod enters the spring and the upper end thereof comes into contact with the spring. annular shoulder (47) of the lower part of the rod. This situation is represented in figure 3 .
  • the retaining ring is then pushed down and the bridges (51) which connected to the rod (4) yield.
  • the ring is brought into contact with the cup. It takes place in the recess (24) with its thickness of material (53) bearing against the annular radial surface forming the bottom of the recess (24), if any, in the annular groove (241) when there has one as is the case in this example.
  • the retaining ring pushes down the seal (13) which collapses against the annular rib (37) formed on the summit ridge of the cylindrical element (31) of the valve body. The seal is thus wedged between the lower face of the retaining ring and firstly the radial bearing surface (46) of the bead and secondly the annular rib (37) of the valve body.
  • the retaining ring (5) When the retaining ring (5) is provided with an annular ring (54) which penetrates into a groove (214) of the recess (24), it is preferable that one or the side walls of this recess are slightly inclined relative to the vertical, at least in their upper part, so that the recess flares upward at least in its upper part.
  • the retaining ring (5) when the retaining ring (5) is lowered to the cup during assembly, its ring is guided in the recess (24) by the inclined side wall or walls, even if the retaining ring is not exactly coaxial with the recess (24).
  • the recess (24) consists essentially of an upper part intended to receive the main plate of the retaining ring (5) and delimited by an outer side wall and secondly of a lower part formed by the groove (241) intended to receive the ring (54) of the retaining ring and delimited by two side walls and a bottom wall, the outer side wall of the groove being in the extension of the side wall of the upper part in this case.
  • the side wall of the upper part of the recess (24) is slightly inclined relative to the vertical so that the recess flares upwards, as is clearly visible on the Figures 3 and 4 . It would also be possible to provide a groove (241) serving as a recess for the ring (54), without recess for the main plate of the retaining ring (5). In this case, one or both side walls could be inclined relative to the vertical, at least in their upper part, so that the groove flares upwards.
  • a flexible bag could be attached to the valve body (3) to form a pocket valve.
  • the different elements are preferably made of a plastic material.
  • the housing shall be of a material compatible with that of the cup if the cup / valve assembly is to be welded to it.
  • PET will be chosen.
  • cup / valve assembly of the invention lies in the fact that all the parts can be made of plastic, including the spring, which facilitates the recycling of the aerosol container after use. Moreover, by molding in one piece on the one hand the cup unit and on the other hand the rod unit, the number of parts is considerably reduced, which allows a saving of space during storage and allows reduce assembly costs.

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Description

  • L'invention concerne un ensemble coupelle/valve pour récipient aérosol, composé d'une coupelle, d'un corps de valve, d'une tige, d'un ressort, d'un joint intérieur et de moyens pour retenir la tige dans le corps de valve. La coupelle présente en son centre une ouverture à travers laquelle saille la tige. La tige comprend un bourrelet sur sa face cylindrique extérieure ainsi qu'un conduit intérieur qui présente une ouverture supérieure à son extrémité supérieure et au moins un orifice latéral à son extrémité inférieure, le ou les orifices latéraux étant placés entre le bourrelet et l'ouverture supérieure du conduit intérieur. Le corps de valve présente une partie cylindrique munie d'une ouverture à son extrémité supérieure définissant une arête sommitale. L'invention concerne également un procédé pour fabriquer un tel ensemble coupelle/valve.
  • Les ensembles coupelle/valve tels que décrits dans le préambule sont bien connus, par exemple de FR 2 508 136 . Ils sont constitués généralement d'une coupelle en aluminium qui est dudgeonnée sur la couronne supérieure d'un corps de valve en enfermant une partie de la tige dans le corps de valve. Ces ensembles sont couramment utilisés et posent le problème du recyclage des aérosols usagés. En effet, la tige et le corps de valve sont en général en matière plastique, tandis que la coupelle et le ressort sont métalliques.
  • Du document US 2008/093393 A1 , on connaît un ensemble coupelle/valve dans lequel la coupelle et le corps de valve forment une pièce d'un seul tenant, et la tige est retenue dans le corps de valve par une bague encliquetée dans l'ouverture du corps de valve.
  • L'objectif de l'invention est de simplifier le recyclage de tels ensembles coupelle/valve. Un autre objectif est de simplifier leur fabrication.
  • Ces objectifs sont atteints conformément à l'invention du fait que
    • le corps de valve est fixé à l'ouverture de la coupelle par des moyens de fixation en laissant libre la totalité de l'ouverture de la partie cylindrique,
    • la partie de la tige allant du bourrelet jusqu'à l'extrémité opposée au conduit intérieur est située à l'intérieur du corps de valve, en appui contre le ressort,
    • les moyens pour retenir la tige dans le corps de valve sont constitués par une bague de retenue qui entoure, sans la serrer, la partie de la tige située entre le ou les orifices latéraux et l'ouverture supérieure du conduit, le diamètre extérieur de la bague de retenue étant supérieur au diamètre de l'ouverture et le diamètre intérieur de la bague de retenue étant inférieur au diamètre du bourrelet de la tige, la bague de retenue étant fixée par des moyens de fixation à la coupelle, le joint d'étanchéité intérieur étant interposé entre la bague de retenue et l'arête sommitale de la partie cylindrique du corps de valve de sorte que, en position fermée de la valve, le joint intérieur enserre la tige au niveau du ou des orifices latéraux en les bouchant et que le ressort repousse la tige en plaçant son bourrelet en appui contre le joint d'étanchéité. En fixant le corps de valve sur la coupelle de sorte à laisser la totalité de l'ouverture libre, il est possible d'insérer la tige, et notamment son bourrelet, dans le corps de valve après fixation du corps de valve sur la coupelle. Les moyens de retenue de la tige ne sont donc pas constitués par la coupelle, comme cela se fait traditionnellement, mais par une bague de retenue, distincte de la coupelle, qui est fixée sur la coupelle après insertion de la tige dans le corps de valve.
  • Pour éviter que la bague de retenue ne saille au-dessus de la coupelle, il est préférable que ladite bague soit placée dans un évidement prévu sur la face supérieure de la coupelle et qui entoure l'ouverture. On pourra choisir la hauteur de l'évidement et celle de la bague de retenue de telle sorte qu'après fixation de cette dernière, sa face supérieure affleure à la face supérieure de la coupelle ou soit en retrait de celle-ci. Le fond de l'évidement forme de préférence une surface annulaire radiale contre laquelle vient prendre appui la bague de retenue.
  • Pour faciliter l'assemblage de l'ensemble coupelle/valve, il sont prévus des moyens de centrage de la bague de retenue par rapport à la coupelle. Ces moyens de centrage sont constitués par une couronne placée sur la face de la bague de retenue dirigée vers la coupelle, de préférence à sa périphérie. Cette couronne est dimensionnée pour pénétrer dans un évidement situé sur la coupelle et entourant et/ou surmontant l'ouverture, de préférence dans une gorge réalisée dans le fond d'un évidement. Afin de faciliter le centrage, l'évidement s'évase en direction de la bague de retenue, au moins dans sa partie supérieure. En complément ou à la place de l'évasement de l'évidement, on peut également prévoir que la couronne se rétrécisse en direction de la coupelle, au moins dans sa partie inférieure. Le fond de l'évidement peut former une surface annulaire radiale contre laquelle vient prendre appui la couronne de la bague de retenue. Une surépaisseur de matière peut être prévue sur la couronne de la bague de retenue ou dans la gorge de la coupelle pour servir de joint de soudure.
  • Dans une première variante de réalisation, les moyens pour fixer le corps de valve à l'ouverture de la coupelle sont constitués par des ponts placés entre la face extérieure de la partie cylindrique du corps de valve et l'ouverture de la coupelle, lesdits moyens de fixation du corps de valve étant conçus de telle sorte que l'arête sommitale de la partie cylindrique du corps de valve soit située plus bas que l'interface entre la bague de retenue et la coupelle au niveau de l'ouverture de la coupelle.
  • Dans une autre variante, les moyens pour fixer le corps de valve à l'ouverture de la coupelle sont constitués par des moyens d'encliquetage pour encliqueter le corps de valve sur la coupelle, les moyens d'encliquetage étant conçus de telle sorte que l'arête sommitale de la partie cylindrique du corps de valve soit située plus bas que l'interface entre la bague de retenue et la coupelle au niveau de l'ouverture de la coupelle. Dans les deux variantes, si la bague de retenue est fixée dans un évidement, l'arête sommitale est située plus bas que le fond de l'évidement au niveau de l'ouverture de la coupelle.
  • Une solution simple pour fixer la bague de retenue consiste à la souder sur la coupelle. Pour cela, on pourra prévoir une surépaisseur de matière sur la bague de retenue ou sur la coupelle pour servir de joint de soudure. La bague de retenue pourra être munie d'une couronne sur sa face inférieure, de préférence à sa périphérie, et l'évidement pourra être muni d'une gorge annulaire aux dimensions correspondant à celles de la couronne de la bague de retenue, une surépaisseur de matière pouvant être prévue sur la couronne de la bague de retenue ou dans la gorge de la coupelle pour servir de joint de soudure.
  • Afin de fixer un tube plongeur, un réservoir doseur, des moyens anti-affaissement ou tout autre dispositif semblable, il peut être utile de munir le corps de valve d'une tubulure placée dans le prolongement de la partie cylindrique, à l'opposé de l'ouverture supérieure, une ouverture de passage étant prévue pour mettre en contact l'intérieur de la tubulure et l'intérieur de la partie cylindrique.
  • On pourra fixer une poche sur le corps de valve. De même, on pourra prévoir sur la coupelle des moyens pour la fixer sur le col d'un boîtier en vue de former un récipient aérosol.
  • Afin de permettre un recyclage facile de l'ensemble coupelle/valve, la coupelle, le corps de valve, la tige et/ou la bague de retenue pourront être réalisés dans un matériau thermoplastique, le ressort en acier inoxydable ou dans un matériau thermoplastique.
  • L'invention concerne également un procédé pour fabriquer un ensemble coupelle/valve selon l'invention. Ce procédé comprend les étapes suivantes :
    1. (a) préparation d'une unité coupelle/corps de valve en fixant, à l'aide de moyens de fixation, le corps de valve dans l'ouverture centrale de la coupelle de telle sorte que l'ouverture supérieure de la partie cylindrique reste libre ;
    2. (b) mise en place du joint d'étanchéité sur la partie de la tige située entre le bourrelet et l'ouverture supérieure ;
    3. (c) introduction du ressort dans le corps de valve ;
    4. (d) introduction dans le corps de valve de la partie de la tige allant depuis le bourrelet jusqu'à l'extrémité opposée à l'ouverture supérieure, jusqu'à ce qu'elle soit en appui contre le ressort ;
    5. (e) mise en place d'une bague de retenue sur la partie de la tige située entre l'ouverture supérieure du conduit et le ou les orifices latéraux ou entre l'ouverture supérieure du conduit et le joint s'il est déjà monté ;
    6. (f) descente de la bague de retenue avec centrage de la bague de retenue (5) par rapport à la coupelle (2) en faisant pénétrer la couronne (54) de la bague de retenue dans l'évidement (24) de la coupelle jusqu'à ce que la bague de retenue entre en contact avec la face supérieure de la coupelle en entourant l'ouverture et en bloquant le joint d'étanchéité intérieur entre la bague de retenue et l'arête sommitale de la partie cylindrique du corps de valve de sorte que, en position fermée de la valve, le joint enserre la tige au niveau du ou des orifices latéraux en les bouchant et que le ressort repousse la tige en plaçant son bourrelet en appui contre le joint d'étanchéité ;
    7. (g) fixation de la bague de retenue sur la bague ;
      l'ordre des étapes (a) à (e) n'étant pas fixé, si ce n'est que l'étape (d) est réalisée postérieurement à l'étape (c).
  • Pour simplifier le procédé, on pourra prévoir :
    • à l'étape (a), de mouler ensemble en une seule pièce la coupelle et le corps de valve, le corps de valve étant relié à la coupelle de préférence par des ponts au niveau de l'ouverture ; ou bien
    • à l'étape (a), d'encliqueter le corps de valve sur la coupelle à l'aide de moyens d'encliquetage.
  • De même, il est préférable, à l'étape (e), de mouler ensemble en une seule pièce la tige et la bague de retenue, la bague de retenue étant reliée à la tige par des ponts pouvant facilement céder, la bague de retenue étant située entre les orifices et l'ouverture supérieure du conduit intérieur.
  • Enfin, il est préférable, à l'étape (g), de fixer la bague de retenue sur la coupelle par soudage, une surépaisseur de matière pouvant être prévue sur la bague de retenue ou sur la coupelle pour servir de joint de soudure.
  • L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide des figures suivantes :
    • Figure 1
    vue en coupe éclatée des différents éléments constituant la valve ;
    Figure 2
    vue en coupe d'un ensemble coupelle/valve selon l'invention monté sur un boîtier pour réaliser un récipient aérosol ;
    Figure 3
    vue en coupe de la valve avant soudage de la bague de retenue ;
    Figure 4
    vue en coupe de la valve après soudage de la bague de retenue ;
    Figure 5
    vue en coupe et en perspective de l'unité de coupelle avant montage ;
    Figure 6
    vue en coupe et en perspective de l'unité de tige avant montage.
  • La valve de l'invention est destinée à être réalisée tout en plastique afin de permettre un recyclage plus facile du récipient aérosol après usage. Il va de soi que certaines pièces peuvent cependant être réalisées dans une autre matière, par exemple en métal.
  • L'invention concerne un ensemble coupelle/valve (1) composé, comme le montre la figure 1,
    • d'une unité de coupelle (11) constituée d'une coupelle (2) et d'un corps de valve (3),
    • d'une unité de tige (12) constituée d'une tige (4) et d'une bague de retenue (5) pour fixer la tige dans le corps de valve (3),
    • d'un joint d'étanchéité intérieur (13), et
    • d'un ressort (14).
  • Ces pièces présentent toutes une certaine symétrie de rotation autour d'un axe (A) passant par le centre de la tige (4) et marqué schématiquement sur la figure 1. Les adjectifs « radial » et « axial » se rapportent à cet axe. De plus, les références spatiales comme « au-dessus » ou « en dessous » se rapportent à la position représentée sur les figures. Il va de soi que l'ensemble coupelle/valve de l'invention peut être utilisé dans d'autres positions, notamment tête en bas, auquel cas, ce qui était décrit comme situé « au-dessus » ou « en dessous » se trouverait dans la position opposée.
  • L'unité de coupelle (11) combine en une seule pièce la coupelle (2) et le corps de valve (3). Il serait bien entendu possible de réaliser cette unité sous forme de deux pièces distinctes assemblées ensemble par tout moyen approprié, par exemple par encliquetage. La coupelle comprend de façon traditionnelle un bord périphérique (21) pour la fixer sur le col d'un boîtier (6) après interposition, le cas échéant, d'un joint d'étanchéité extérieur (22). La face inférieure de la coupelle peut être munie de nervures de renfort (25).
  • La coupelle présente en son centre une ouverture (23) qui est entourée, sur la face supérieure de la coupelle, d'un évidement (24) concentrique à l'ouverture (23). Dans l'exemple de réalisation présenté ici, le fond de l'évidement présente une gorge annulaire (241).
  • Le corps de valve (3) est fixé à la coupelle au niveau de l'ouverture (23). Il est constitué essentiellement d'un élément cylindrique (31) ouvert en haut et fermé en bas par une paroi de séparation radiale (32). L'élément cylindrique se prolonge par une tubulure (33) fixée à la paroi radiale. Une ouverture (34) est réalisée dans la paroi radiale pour mettre en contact l'intérieur du cylindre et le conduit situé à l'intérieur de la tubulure. Des nervures radiales en L (35) sont placées dans le fond de l'élément cylindrique (31). Les branches verticales du L servent à guider le ressort (14) tandis que les branches horizontales lui servent d'appui. Les branches horizontales des L ne se touchent pas. Dans l'exemple présenté, elles s'arrêtent à distance de l'orifice (34). L'élément cylindrique (31) est relié à la coupelle (2) par des ponts (36) réalisés dans la partie supérieure de sa face extérieure. Ces ponts sont répartis régulièrement sur la périphérie de l'élément cylindrique et forment des créneaux saillant radialement vers l'extérieur et vers le haut. La partie supérieure de ces ponts est reliée à la paroi de l'ouverture (23). Sur son arête sommitale, l'élément cylindrique (31) présente une nervure annulaire (37) pour garantir l'étanchéité avec le joint interne (13). Le sommet de la nervure annulaire (37) est situé plus bas que le fond de l'évidement (24) au niveau de l'ouverture (23). Il est cependant possible que le fond de l'évidement au niveau de la gorge annulaire (241) soit au même niveau, voire plus bas, que le sommet de la nervure annulaire (37). Il serait également possible de remplacer les ponts (36) par une fixation continue.
  • L'unité de tige (12) est constituée d'une tige (4) et d'une bague de retenue (5). Pour simplifier la fabrication et l'assemblage, il est préférable que l'unité de tige soit fabriquée d'une seule pièce. Pour cela, la bague de retenue et la tige sont moulées ensemble et reliées par quelques ponts (51) fragiles qui cèdent facilement lors de l'assemblage. Il serait bien sûr possible de fabriquer les deux éléments séparément.
  • La tige (4), également connue sous le nom de stem, est constituée d'un élément tubulaire séparé en son centre par une paroi radiale (41) en formant un conduit supérieur (42) et un conduit inférieur (43). Un ou plusieurs orifices (44) sont réalisés dans le bas du conduit supérieur, à proximité de la paroi radiale (41) pour mettre en contact l'intérieur de ce conduit supérieur avec la face externe cylindrique de la tige. Un bourrelet annulaire (45) est réalisé sur la face externe cylindrique de la tige, en dessous des orifices (44). Ce bourrelet (45) est aplati du côté des orifices (44) de sorte à former une surface d'appui radial (46). Dans l'exemple présenté ici, le bourrelet (45) est dans le prolongement de la paroi de séparation (41). Le conduit inférieur (43) n'a pas de fonction, et la partie de l'élément tubulaire située en dessous de la paroi de séparation radiale (41) pourrait être pleine. Elle sert de tenon de guidage dans le ressort (14). Un épaulement annulaire (47) est réalisé dans ce tenon qui, à l'état monté, sert de butée au ressort.
  • La bague de retenue (5) a la forme d'une plaque ronde percée en son centre de sorte à former un passage (52). Le diamètre extérieur de la bague de retenue est légèrement inférieur au diamètre de l'évidement (24), et dans tous les cas supérieur au diamètre de l'ouverture (23). Le diamètre du passage (52) est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la paroi du conduit supérieur (42) de la tige. Sur sa face inférieure, on peut placer une surépaisseur de matière (53) de forme annulaire pour servir de joint de soudure lors de l'assemblage. Dans l'exemple présenté ici, le joint de soudure est placé sur une couronne (54) placée à la périphérie de la face inférieure de la bague de retenue. Cette couronne pénètre dans la gorge annulaire (241) réalisée dans l'évidement (24) de la coupelle. La couronne peut servir de moyens de centrage pour centrer la bague de retenue lors de son déplacement en direction de la coupelle au cours de l'assemblage. Si la bague de retenue n'est pas munie d'une telle couronne, il n'est pas nécessaire de prévoir de gorge annulaire dans l'évidement. Les ponts (51) qui relient avant assemblage la tige et la bague de retenue sont situés entre les orifices (44) et le sommet de la tige, par exemple à mi-distance environ.
  • Le joint d'étanchéité intérieur (13) est un joint plat annulaire dont le diamètre extérieur est légèrement inférieur ou égal au diamètre de l'ouverture (23) à la jonction entre la coupelle et le corps de valve, et supérieur au diamètre de la nervure annulaire (37) au sommet du corps de valve. Son diamètre intérieur est égal ou légèrement inférieur au diamètre de la tige au niveau des orifices (44).
  • Lors de l'assemblage de l'ensemble coupelle/valve, un ressort (14) est introduit dans le corps de valve (3) de sorte qu'il se trouve dans l'espace défini par les branches verticales des nervures (35), en appui sur les branches horizontales de ces nervures. Parallèlement, le joint d'étanchéité intérieur (13) est enfilé sur la partie inférieure de la tige servant de tenon jusqu'à ce qu'il soit passé par-dessus le bourrelet (45). Pour cela, la face inférieure du bourrelet est inclinée pour faciliter le passage du joint. Ce dernier se trouve alors entre le bourrelet (45) et la bague de retenue (5) toujours fixée à la partie supérieure de la tige. L'unité tige/bague de retenue munie du joint est alors introduite dans le corps de valve jusqu'à ce que la partie inférieure de la tige pénètre dans le ressort et que l'extrémité supérieure de celui-ci entre en contact avec l'épaulement annulaire (47) de la partie inférieure de la tige. Cette situation est représentée à la figure 3.
  • La bague de retenue est alors poussée vers le bas et les ponts (51) qui la reliaient à la tige (4) cèdent. La bague est amenée au contact de la coupelle. Elle prend place dans l'évidement (24) avec sa surépaisseur de matière (53) en appui contre la surface radiale annulaire formant le fond de l'évidement (24), le cas échéant, dans la gorge annulaire (241) quand il y en a une comme cela est le cas dans le présent exemple. En descendant, la bague de retenue repousse vers le bas le joint d'étanchéité (13) qui vient s'écraser contre la nervure annulaire (37) réalisée sur l'arête sommitale de l'élément cylindrique (31) du corps de valve. Le joint se trouve ainsi coincé entre la face inférieure de la bague de retenue et d'une part la surface d'appui radiale (46) du bourrelet et d'autre part la nervure annulaire (37) du corps de valve. Il est alors possible de souder la bague de retenue sur la coupelle, par exemple par ultrason. C'est la situation représentée à la figure 4. Dans cette position, la tige est soumise à la pression du ressort (14) qui tend à la repousser vers le haut, mais elle est retenue par son bourrelet (45) qui est en butée contre le joint d'étanchéité, lui-même en appui contre la bague de retenue (5). L'ensemble coupelle/valve est prêt à être monté sur un boîtier pour former un récipient aérosol (cf. figure 2).
  • Lorsque la bague de retenue (5) est munie d'une couronne annulaire (54) qui pénètre dans une gorge (214) de l'évidement (24), il est préférable que l'une ou les parois latérales de cet évidement soient légèrement inclinées par rapport à la verticale, au moins dans leur partie supérieure, de sorte que cet évidement s'évase vers le haut au moins dans sa partie supérieure. Ainsi, lorsque la bague de retenue (5) est descendue vers la coupelle lors de l'assemblage, sa couronne est guidée dans l'évidement (24) par la ou les parois latérales inclinées, même si la bague de retenue n'est pas exactement coaxiale avec l'évidement (24). Il serait également possible d'incliner la ou les parois latérales de la couronne annulaire (54) en plus ou à la place de l'inclinaison de la ou des parois latérales de l'évidement (24), de sorte que la couronne serait plus étroite à son extrémité libre dirigée vers la coupelle (2) qu'à sa base rattachée à la plaque de la bague de retenue. Dans l'exemple présenté ici, l'évidement (24) est constitué essentiellement d'une partie supérieure destinée à recevoir la plaque principale de la bague de retenue (5) et délimitée par une paroi latérale extérieure et d'autre part d'une partie inférieure constituée par la gorge (241) destinée à recevoir la couronne (54) de la bague de retenue et délimitée par deux parois latérales et une paroi de fond, la paroi latérale extérieure de la gorge étant dans le prolongement de la paroi latérale de la partie supérieure dans le cas présent. La paroi latérale de la partie supérieure de l'évidement (24) est légèrement inclinée par rapport à la verticale de sorte que l'évidement s'évase vers le haut, comme cela est bien visible sur les figures 3 et 4. Il serait également possible de ne prévoir qu'une gorge (241) servant d'évidement pour la couronne (54), sans évidement pour la plaque principale de la bague de retenue (5). Dans ce cas, l'une ou les deux parois latérales pourraient être inclinées par rapport à la verticale, au moins dans leur partie supérieure, pour que la gorge s'évase vers le haut.
  • Une poche souple pourrait être fixée au corps de valve (3) pour former une valve à poche. Pour cela, on pourra prévoir deux ailettes opposées sur le corps de valve pour faciliter le soudage de la poche. En raison de l'écrasement du joint au niveau de la nervure annulaire (37) au sommet du corps de valve, l'intérieur du corps de valve est isolé de l'espace qui entoure le corps de valve, c'est-à-dire de l'espace situé entre le boîtier et la poche souple.
  • Les différents éléments sont de préférence réalisés dans une matière plastique. Par exemple, on pourra choisir un matériau thermoplastique pour l'unité de coupelle et pour l'unité de tige et de l'acier inoxydable ou un matériau thermoplastique pour le ressort. Le boîtier devra être dans un matériau compatible avec celui de la coupelle si l'ensemble coupelle/valve doit être soudé dessus. On choisira par exemple du PET.
  • L'avantage de l'ensemble coupelle/valve de l'invention réside dans le fait que toutes les pièces peuvent être en plastique, y compris le ressort, ce qui facilite le recyclage du récipient aérosol après usage. De plus, en moulant d'une seule pièce d'une part l'unité de coupelle et d'autre part l'unité de tige, on diminue considérablement le nombre de pièces, ce qui permet un gain de place lors du stockage et permet de réduire les frais de montage.
    • Liste des références :
    • 1
    Ensemble coupelle/valve
    11
    Unité de coupelle
    12
    Unité de tige
    13
    Joint d'étanchéité intérieur
    14
    Ressort
    2
    Coupelle
    21
    Bord périphérique
    22
    Joint d'étanchéité extérieur
    23
    Ouverture
    24
    Évidement
    241
    Gorge annulaire
    25
    Nervures de renfort
    3
    Corps de valve
    31
    Élément cylindrique
    32
    Paroi de séparation radiale
    33
    Tubulure
    34
    Ouverture de passage
    35
    Nervures radiales
    36
    Ponts
    37
    Nervure annulaire
    4
    Tige
    41
    Paroi radiale
    42
    Conduit intérieur supérieur
    43
    Conduit intérieur inférieur
    44
    Orifices
    45
    Bourrelet annulaire
    46
    Surface d'appui radial
    47
    Épaulement annulaire
    5
    Bague de retenue
    51
    Ponts
    52
    Passage
    53
    Surépaisseur de matière
    54
    Couronne annulaire
    6
    Boîtier d'aérosol

Claims (14)

  1. Ensemble coupelle/valve (1) pour récipient aérosol, composé d'une coupelle (2), d'un corps de valve (3), d'une tige (4), d'un ressort (14), d'un joint intérieur (13) et de moyens pour retenir la tige (4) dans le corps de valve (3), la coupelle (2) présentant en son centre une ouverture (23) à travers laquelle saille la tige, la tige (4) comprenant un bourrelet (45) sur sa face cylindrique extérieure ainsi qu'un conduit intérieur (42) qui présente une ouverture supérieure à son extrémité supérieure et au moins un orifice latéral (44) à son extrémité inférieure, le ou les orifices latéraux (44) étant placés entre le bourrelet et l'ouverture supérieure du conduit intérieur (42), le corps de valve présentant une partie cylindrique (31) munie d'une ouverture à son extrémité supérieure définissant une arête sommitale,
    - le corps de valve (3) étant fixé à l'ouverture (23) de la coupelle par des moyens de fixation (36) en laissant libre l'ouverture de la partie cylindrique (31),
    - la partie de la tige allant du bourrelet (45) jusqu'à l'extrémité opposée au conduit intérieur étant située à l'intérieur du corps de valve (3), en appui contre le ressort (14),
    - les moyens pour retenir la tige dans le corps de valve étant constitués par une bague de retenue (5) qui entoure, sans la serrer, la partie de la tige située entre le ou les orifices latéraux (44) et l'ouverture supérieure du conduit (42), le diamètre extérieur de la bague de retenue étant supérieur au diamètre de l'ouverture (23) et le diamètre intérieur de la bague de retenue étant inférieur au diamètre du bourrelet (45) de la tige, la bague de retenue étant fixée par des moyens de fixation à la coupelle (2), le joint d'étanchéité intérieur (13) étant interposé entre la bague de retenue (5) et l'arête sommitale de la partie cylindrique (31) du corps de valve de sorte que, en position fermée de la valve, le joint intérieur (13) enserre la tige au niveau du ou des orifices latéraux (44) en les bouchant et que le ressort repousse la tige en plaçant son bourrelet (45) en appui contre le joint d'étanchéité (13),
    caractérisé en ce que
    - des moyens de centrage sont prévus pour faciliter le centrage de la bague de retenue (5) par rapport à coupelle (2), et en ce que
    - les moyens de centrage sont constitués par une couronne (54) placée sur la face de la bague de retenue (5) dirigée vers la coupelle (2), cette couronne étant dimensionnée pour pénétrer dans un évidement (24) situé dans la coupelle et entourant l'ouverture (23), de préférence dans une gorge (241) réalisée dans le fond de l'évidement (24), l'évidement pouvant s'évaser en direction de la bague de retenue, au moins dans sa partie supérieure, et/ou la couronne (54) pouvant se rétrécir en direction de la coupelle, au moins dans sa partie inférieure, une surépaisseur de matière (53) pouvant être prévue sur la couronne (54) de la bague de retenue ou dans la gorge de la coupelle (2) pour servir de joint de soudure.
  2. Ensemble coupelle/valve selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bague de retenue (5) est placée dans un évidement (24) prévu sur la face supérieure de la coupelle (2) et qui entoure l'ouverture (23), la hauteur de l'évidement (24) et la hauteur de la bague de retenue (5) pouvant être choisies pour qu'après fixation de cette dernière, sa face supérieure affleure à la face supérieure de la coupelle ou soit en retrait de celle-ci.
  3. Ensemble coupelle/valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour fixer le corps de valve (3) à l'ouverture (23) de la coupelle (2) sont constitués par des ponts (36) placés entre la face extérieure de la partie cylindrique (31) du corps de valve et l'ouverture (23) de la coupelle, lesdits moyens de fixation du corps de valve étant conçus de telle sorte que l'arête sommitale de la partie cylindrique (31) du corps de valve soit située plus bas que l'interface entre la bague de retenue (5) et la coupelle (2) au niveau de l'ouverture (23) de la coupelle.
  4. Ensemble coupelle/valve selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour fixer le corps de valve (3) à l'ouverture (23) de la coupelle (2) sont constitués par des moyens d'encliquetage pour encliqueter le corps de valve sur la coupelle, les moyens d'encliquetage étant conçus de telle sorte que l'arête sommitale de la partie cylindrique (31) du corps de valve soit située plus bas que l'interface entre la bague de retenue (5) et la coupelle (2) au niveau de l'ouverture (23) de la coupelle.
  5. Ensemble coupelle/valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de retenue (5) est fixée sur la coupelle (2) par soudage, une surépaisseur de matière (53) pouvant être prévue sur la bague de retenue ou sur la coupelle (2) pour servir de joint de soudure.
  6. Ensemble coupelle/valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de valve (3) est muni d'une tubulure (33) placée dans le prolongement de la partie cylindrique (31), à l'opposé de l'ouverture supérieure, une ouverture de passage (34) étant prévue pour mettre en contact l'intérieur de la tubulure et l'intérieur de la partie cylindrique (31).
  7. Ensemble coupelle/valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une poche est fixée sur le corps de valve.
  8. Ensemble coupelle/valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coupelle est munie de moyens pour la fixer sur le col d'un boîtier en vue de former un récipient aérosol.
  9. Ensemble coupelle/valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coupelle et/ou le corps de valve et/ou la tige et/ou la bague de retenue sont réalisés dans un matériau thermoplastique, et le ressort est réalisé en acier inoxydable ou dans un matériau thermoplastique.
  10. Procédé pour fabriquer un ensemble coupelle/valve composé d'une coupelle (2), d'un corps de valve (3), d'une tige (4), d'un ressort (14), d'un joint intérieur (13) et de moyens pour retenir la tige (4) dans le corps de valve (3), la tige (4) comprenant un bourrelet (45) sur sa face cylindrique extérieure ainsi qu'un conduit intérieur (42) présentant une ouverture supérieure à son extrémité supérieure et au moins un orifice latéral (44) à son extrémité inférieure, le ou les orifices latéraux (44) étant placés entre le bourrelet et l'ouverture supérieure du conduit intérieur (42), le corps de valve présentant une partie cylindrique (31) munie d'une ouverture à son extrémité supérieure pour laisser entrer au moins une partie de la tige depuis le bourrelet (45) et jusqu'à l'extrémité inférieure opposée au conduit intérieur (42), procédé caractérisé par les étapes suivantes :
    (a) préparation d'une unité coupelle/corps de valve en fixant, à l'aide de moyens de fixation (36), le corps de valve (3) dans l'ouverture centrale (23) de la coupelle de telle sorte que l'ouverture supérieure de la partie cylindrique (31) reste libre ;
    (b) mise en place du joint d'étanchéité (13) sur la partie de la tige (4) située entre le bourrelet (45) et l'ouverture supérieure ;
    (c) introduction du ressort (14) dans le corps de valve (3) ;
    (d) introduction dans le corps de valve de la partie de la tige allant depuis le bourrelet (45) jusqu'à l'extrémité opposée à l'ouverture supérieure, jusqu'à ce qu'elle soit en appui contre le ressort ;
    (e) mise en place d'une bague de retenue (5) sur la partie de la tige située entre l'ouverture supérieure du conduit (42) et le ou les orifices latéraux (44) ou entre l'ouverture supérieure du conduit (42) et le joint (13) s'il est déjà monté ;
    (f) descente de la bague de retenue avec centrage de la bague de retenue (5) par rapport à la coupelle (2) en faisant pénétrer la couronne (54) de la bague de retenue dans l'évidement (24) de la coupelle jusqu'à ce que la bague de retenue entre en contact avec la face supérieure de la coupelle en entourant l'ouverture (23) et en bloquant le joint d'étanchéité intérieur (13) entre la bague de retenue et l'arête sommitale de la partie cylindrique (31) du corps de valve de sorte que, en position fermée de la valve, le joint enserre la tige au niveau du ou des orifices latéraux (44) en les bouchant et que le ressort repousse la tige en plaçant son bourrelet (45) en appui contre le joint d'étanchéité (13) ;
    (g) fixation de la bague de retenue (5) sur la bague (2) ;
    l'ordre des étapes (a) à (e) n'étant pas fixé, si ce n'est que l'étape (d) est réalisée postérieurement à l'étape (c).
  11. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, à l'étape (a), la coupelle (2) et le corps de valve (3) sont moulés ensemble en une seule pièce, le corps de valve étant relié à la coupelle de préférence par des ponts (36) au niveau de l'ouverture (23).
  12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, à l'étape (a), le corps de valve (3) est encliqueté sur la coupelle (2) à l'aide de moyens d'encliquetage.
  13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que, à l'étape (e), la tige (4) et la bague de retenue (5) sont moulées ensemble en une seule pièce, la bague de retenue étant reliée à la tige par des ponts (51) pouvant facilement céder, la bague de retenue (5) étant située entre les orifices (44) et l'ouverture supérieure du conduit intérieur (42).
  14. Procédé selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que, à l'étape (g), la bague de retenue (5) est fixée sur la coupelle par soudage, une surépaisseur de matière (53) pouvant être prévue sur la bague de retenue ou sur la coupelle (2) pour servir de joint de soudure.
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