FR3043392A1 - Valve doseuse a etancheite amelioree pour la distribution d'un fluide. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une valve doseuse (4) pour la distribution d'un fluide, destinée à être montée sur un réservoir (2), comprenant : - un corps de valve (8) délimitant une chambre de dosage (12) dans le corps de valve (8) ; - une tige de valve (16) montée déplaçable dans la chambre de dosage (12) pour commander la distribution de fluide ; et - des premiers (26) et seconds (28) moyens d'étanchéité de la chambre de dosage (12), respectivement dits proximaux et distaux, délimitant les extrémités axiales de la chambre de dosage (12) ; les moyens d'étanchéité proximaux (26) comprenant un joint annulaire proximal (30) entourant la tige de valve (16) et un premier épaulement (32) de la tige de valve (16) en contact axial avec le joint annulaire proximal (30), les moyens d'étanchéité distaux (28) comprenant un joint annulaire distal (34) entourant la tige de valve (16), caractérisée en ce que le joint annulaire distal (34) est en contact exclusivement radial avec la tige de valve (16).

Description

Valve doseuse à étanchéité améliorée pour la distribution d’un fluide L’invention concerne le domaine des dispositifs de distribution de produit.

Elle concerne plus particulièrement une valve doseuse de distribution d’un produit sous forme de fluide, comme un produit pharmaceutique.

On connaît du document FR 2 996 827 une valve doseuse destinée à être montée sur un réservoir contenant le fluide à distribuer et un gaz propulseur de façon à former un dispositif de distribution sous forme de sprays aérosols pour l’utilisation du produit.

Cette valve doseuse comporte un corps de valve délimitant une chambre de dosage et une ouverture pour permettre le passage du fluide contenu dans le réservoir vers la chambre de dosage, dite ouverture de passage.

La valve doseuse comporte également une tige de valve coulissant de manière étanche dans la chambre de dosage entre une position de repos (début de course), vers laquelle elle est rappelée élastiquement par un ressort hélicoïdal de compression, une position de distribution et une position de fin de course.

Le plus souvent, la tige de valve comprend un organe principal muni d’une première extrémité formant buse d’éjection du fluide et un organe d’extrémité solidaire d’une seconde extrémité de l’organe principal opposée à la buse, parfois appelé « stoppeur ».

Dans ce qui suit, un élément de la valve doseuse est qualifié de proximal lorsqu’il est proche du réservoir, et de distal lorsqu’il est éloigné du réservoir.

Pour assurer l’étanchéité entre les différents éléments de la valve, celle-ci comprend des premiers et seconds moyens d’étanchéité de la chambre de dosage, respectivement proximaux et distaux, délimitant les extrémités axiales de la chambre de dosage.

Les moyens d’étanchéité proximaux peuvent comprendre un joint annulaire proximal entourant la tige de valve et un premier épaulement de la tige de valve en contact axial avec le joint annulaire proximal en position de repos. Le plus souvent, le premier épaulement de la tige de valve est porté par une saillie annulaire de l’organe d’extrémité, cette saillie annulaire étant en contact axial avec le joint annulaire proximal en position de repos.

Les moyens d’étanchéité distaux comprennent un joint annulaire distal entourant la tige de valve et un deuxième épaulement de la tige de valve en contact avec le joint annulaire distal. Le plus souvent, le deuxième épaulement de la tige de valve est porté par une saillie annulaire, ou collerette, ménagée sur l’organe principal de la tige, cette collerette étant en contact axial avec le joint annulaire distal. Le joint annulaire distal est par ailleurs en contact radial avec l’organe principal.

Dans la position de repos, qui peut être définie par la mise en appui du premier épaulement de la tige de valve sur le joint annulaire proximal, et qui correspond à une position de moindre sollicitation du ressort de compression, la collerette comprime axialement le joint d’étanchéité distal.

En effet, jusqu’à présent, on estimait qu’il était nécessaire, pour que la chambre de dosage soit étanche à son extrémité distale, que la collerette de la tige de valve comprime axialement le joint d’étanchéité distal.

On observe toutefois que, malgré les précautions prises pour assurer l’étanchéité de la chambre de dosage, il arrive qu’après un certain nombre d’activations de la valve doseuse, ou qu’après un stockage prolongé dans des conditions de température élevée, le fluide fuie hors de la chambre de dosage dans le corps de valve.

On a remarqué que ceci est dû, entre autres, à l’endommagement progressif du joint annulaire distal provoqué par sa compression axiale par la collerette.

Lorsque la position de repos est définie par la mise en appui du premier épaulement de la tige de valve sur le joint annulaire proximal, la surface d’appui de la saillie de l’organe d’extrémité de la tige de valve sur le joint annulaire proximal est suffisamment importante pour bien répartir les efforts de pression sur le joint annulaire proximal et ainsi limiter son endommagement. A contrario, l’exiguïté de la chambre de dosage fait que la collerette présente une surface d’appui limitée sur le joint d’étanchéité distal. De ce fait, les efforts de pression sont relativement concentrés sur le joint d’étanchéité distal qui s’endommage plus rapidement sous un effet de fluage et/ou de relaxation. L’invention a donc pour but de proposer une valve doseuse permettant de limiter l’endommagement du joint d’étanchéité distal, tout en assurant une bonne étanchéité entre la valve doseuse et l’environnement extérieur. A cet effet, l'invention a pour objet une valve doseuse pour la distribution d’un fluide, destinée à être montée sur un réservoir, comprenant : - un corps de valve délimitant une chambre de dosage dans le corps de valve ; - une tige de valve montée déplaçable dans la chambre de dosage pour commander la distribution de fluide ; et - des premiers et seconds moyens d’étanchéité de la chambre de dosage, respectivement dits proximaux et distaux, délimitant les extrémités axiales de la chambre de dosage ; les moyens d’étanchéité proximaux comprenant un joint annulaire proximal entourant la tige de valve et un premier épaulement de la tige de valve en contact axial avec le joint annulaire proximal, les moyens d’étanchéité distaux comprenant un joint annulaire distal entourant la tige de valve, caractérisée en ce que le joint annulaire distal est en contact exclusivement radial avec la tige de valve.

Grâce au fait que le contact entre le joint annulaire distal et la tige de valve est exclusivement radial, le joint d’étanchéité distal n’est plus endommagé par son contact axial avec la collerette de la tige de valve comme dans l’art antérieur, que ce soit au fil des activations de la valve doseuse ou en position de repos prolongée dans laquelle la valve doseuse est soumise à la pression du gaz propulseur.

En effet, on a constaté, de façon surprenante, qu’il n’était pas nécessaire que le joint d’étanchéité distal soit comprimé axialement en position de repos pour que l’étanchéité de la chambre de dosage soit assurée de manière satisfaisante à son extrémité distale. L’invention permet donc, en surmontant un préjugé, de réduire les risques de fuite du fluide hors de la chambre de dosage dans le reste de la valve doseuse.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la tige de valve comprend un organe principal muni d’une première extrémité formant buse d’éjection du fluide et un organe d’extrémité rapporté sur l’extrémité de l’organe principal opposée à la buse d’éjection, le premier épaulement étant ménagé sur l’organe d’extrémité.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’organe d’extrémité de la tige de valve est venu de matière avec l’organe principal de la tige de valve.

Ceci permet notamment d’éviter que l’organe principal de la tige de valve ne soit arraché hors de la valve doseuse tandis que l’organe d’extrémité y resterait accroché.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la tige de valve est déplaçable dans la chambre de dosage entre une position dite de repos, vers laquelle elle est rappelée élastiquement par un ressort hélicoïdal de compression à spires, et une position de fin de course, la position de repos étant définie par une mise en butée axiale du premier épaulement de la tige de valve sur le joint annulaire proximal et la position de fin de course étant définie par contact jointif des spires du ressort hélicoïdal.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la tige de valve est déplaçable dans la chambre de dosage sous l’effort d’un ressort entre une position dite de repos, vers laquelle elle est rappelée élastiquement par un ressort hélicoïdal de compression, et une position de fin de course, la position de repos étant définie par une mise en butée axiale du premier épaulement de la tige de valve sur joint annulaire proximal d’une bague de réduction du corps de valve et la position de fin de course étant définie par une mise en butée d’un deuxième épaulement de la tige de valve sur le corps, et dans laquelle le deuxième épaulement de la tige de valve est porté par une collerette en saillie de la tige de valve de sorte que, lorsque la valve doseuse est en position de repos, il existe un jeu entre ladite collerette et le joint annulaire distal assurant l’absence de contact entre ladite collerette et le joint annulaire distal.

Le fait que la position de fin de course soit définie par la mise en butée de la collerette contre l’épaulement interne du corps de valve a pour avantage de permettre de limiter les variations de quantité de produit distribué et de limiter les risque de fuite au niveau des moyens d’étanchéité distaux et proximaux dans cette position particulière. En effet, ce mode de réalisation permet d’éviter que la tige de valve ne soit désaxée par rapport à la chambre de dosage en cas de chevauchement des spires du ressort hélicoïdal.

De préférence, la collerette est portée par l’organe principal de la tige de valve.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, une surface de la collerette en regard du joint annulaire distal est plane.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, une surface de la collerette en regard du joint annulaire distal est de forme générale conique convergeant vers le joint annulaire distal.

Ceci permet non seulement de maintenir la définition de la position de fin de course par la mise en butée de la collerette contre l’épaulement interne du corps de valve tout en évitant d’endommager le joint annulaire distal. L’invention concerne également un dispositif de distribution de fluide comprenant une valve doseuse et un réservoir, caractérisé en ce que la valve doseuse est selon l’invention. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d’un dispositif de distribution selon un premier mode de réalisation de l’invention, en position de repos de la tige de valve ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de distribution de la figure 1, en position de fin de course de la tige de valve ; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 d’un dispositif de distribution selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; - la figure 4 est une vue similaire à la figure 1 d’un dispositif de distribution selon un troisième mode de réalisation de l’invention ; - la figure 5 est une vue en coupe axiale d’un dispositif de distribution selon un quatrième mode de réalisation de l’invention, en position de repos de la tige de valve ; - la figure 6 est une vue en coupe axiale du dispositif de distribution de la figure 5, en position de fin de course de la tige de valve.

On a représenté aux figures 1 et 2 un dispositif de distribution 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention comprenant un réservoir 2 de type classique et une valve doseuse 4.

La valve doseuse 4, de forme générale de révolution, est montée sur un col 6 du réservoir 2, de préférence métallique, sur lequel elle est fixée par un organe de fixation 7, par exemple une férule ou capsule sertie sur le col 6. Le réservoir 2 contient un produit à distribuer sous forme de fluide, plus particulièrement un produit pharmaceutique, et un gaz propulseur.

La valve doseuse 4 comprend un corps de valve 8, de forme générale de révolution, comportant un logement de réception d’une bague de réduction 10 du corps de valve 8 délimitant une chambre de dosage 12 dans le corps de valve 8. Le col 6 du réservoir 2 est séparé d’un plateau annulaire 8P s’étendant radialement à partir du corps de valve 8 par un joint annulaire intermédiaire 13.

La valve doseuse 4 comporte par ailleurs une bague d’agencement 14 du corps de valve 8 dans le réservoir 2, qui est en appui sur ce joint annulaire intermédiaire 13 et en contact radial avec la paroi interne du corps de valve 8.

On rappelle que dans ce qui suit, un élément de la valve doseuse 4 est qualifié de proximal lorsqu’il est proche du réservoir 2, et de distal lorsqu’il est éloigné du réservoir 2.

Le corps de valve 8 comporte au moins une ouverture, dite ouverture de passage 15, ménagée dans une paroi latérale du corps de valve 8, pour permettre le passage du fluide contenu dans le réservoir 2 vers la chambre de dosage 12.

Une tige de valve 16 est montée déplaçable dans la bague de réduction 10, et donc dans la chambre de dosage 12, pour contrôler la distribution du fluide. Plus particulièrement, la tige de valve 16 est coulissante axialement dans la bague de réduction 10.

La tige de valve 16 comporte un organe principal 18 muni d’une extrémité formant buse d’éjection 20. Cet organe principal 18 est muni d’un canal axial 21A qui débouche, à une extrémité proximale, sur la buse d’éjection 20 qui est destinée à être raccordée à un embout de distribution, et débouche, à une extrémité distale, sur un canal radial 21 R, le canal radial 21R communiquant avec la chambre de distribution 12.

Dans tous les modes de réalisation illustrés hormis le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 3, la tige de valve 16 comprend également un organe d’extrémité 22, ou « stoppeur », qui est solidaire d’une seconde extrémité 24 de l’organe principal 18 opposée la buse d’éjection 20.

Dans le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 3, l’organe d’extrémité 22 de la tige de valve 16 est venu de matière avec l’organe principal 18 de la tige de valve 16. Autrement dit, la tige de valve 16 est constituée d’une seule et même pièce.

Quelle que soit la forme de la tige de valve 16, la valve doseuse 4 est destinée à être activée dans une position d’utilisation, dans laquelle le réservoir 2 est situé au-dessus de l’extrémité formant buse d’éjection 20. Cette position d’utilisation est généralement appelée « tête en bas » et permet au produit contenu dans le réservoir 2 de s’écouler par gravité puis sous l’effet de la pression vers le corps de valve 8, avant d’être éjecté par l’extrémité formant buse d’éjection 20 de la tige de valve 16.

Dans tous les modes de réalisation illustrés sur les figures, la valve doseuse 4 comprend des moyens d’étanchéité proximaux 26 et distaux 28 de la chambre de dosage 12, qui délimitent les extrémités axiales de la chambre de dosage 12.

En particulier, les moyens d’étanchéité proximaux 26 comprennent un joint annulaire proximal 30 entourant la tige de valve 16 et un premier épaulement 32 de la tige de valve 16 en contact axial avec le joint annulaire proximal 30 en position de repos.

Le premier épaulement 32 de la tige de valve 16, ou épaulement proximal, est ici porté par une saillie annulaire de l’organe d’extrémité 22, que l’organe d’extrémité 22 soit ou non venu de matière avec l’organe principal 18 de la tige de valve 16.

Les moyens d’étanchéité distaux 28 comprennent un joint annulaire distal 34 entourant la tige de valve 16, qui est en contact exclusivement radial avec la tige de valve 16, comme il sera détaillé plus bas.

Dans tous les modes de réalisation illustrés, la tige de valve 16 est déplaçable dans la chambre de dosage 12 entre une position de repos (début de course), illustrée par exemple à la figure 1, vers laquelle elle est rappelée élastiquement par un ressort hélicoïdal 36 de compression à spires 38, une position de distribution au cours de laquelle le produit contenu dans la chambre de dosage 12 commence à être éjecté par la buse d’éjection 20 via le canal radial 21R et le canal axial 21 A, le réservoir 2 étant isolé de la buse d’éjection 20, et une position de fin de course, illustrée par exemple à la figure 2 dans laquelle la tige de valve 16 est dans une position proximale maximale, le réservoir 2 restant isolé de la buse d’éjection 20 . Le ressort hélicoïdal 36 est de préférence logé dans une extrémité proximale 37 du corps 8.

La position de repos est dans tous les modes de réalisation illustrés définie, d’une part, par une étanchéité proximale assurée par les moyens d’étanchéité proximaux 26 et en particulier une mise en butée du premier épaulement 32 de la tige de valve 16 sur le joint annulaire proximal 30 et, d’autre part, par une étanchéité distale assurée par les moyens d’étanchéité distaux 28 et en particulier par le contact radial du joint annulaire distal 34 et de tige de valve 16. Dans la position de repos, le canal radial 21R débouche à l’extérieur du dispositif de distribution 1.

Dans une position de remplissage (non illustrée) de la chambre de dosage 12, dans laquelle la tige de valve 16 a été déplacée dans le sens proximal par rapport à sa position de repos, le canal radial 21R débouche toujours à l’extérieur du dispositif de distribution 1 alors que la chambre de dosage 12 communique par l’ouverture de passage 15 avec le réservoir 2, le produit circulant entre le joint annulaire proximal 30 et la tige de valve 16.

Dans la position d’utilisation (non illustrée), dans laquelle la tige de valve 16 a été déplacée dans le sens proximal par rapport à sa position de remplissage, la chambre de dosage 12 est isolée du réservoir 2 par le contact radial entre le joint annulaire proximal 30 et la tige de valve 16. Dans la position d’utilisation, le canal radial 21R débouche dans la chambre de dosage 12, mettant ainsi en communication la chambre de dosage 12 avec la buse d’éjection 20.

Dans une position de fin de course telle qu’illustrée aux figures 2 et 6, le canal radial 21R débouche toujours dans la chambre de dosage 12 et la chambre de dosage 12 reste isolée du réservoir 2 par le contact radial entre le joint annulaire proximal 30 et la tige de valve 16.

Dans le premier mode de réalisation, la position de fin de course est définie par contact jointif des spires 38 du ressort hélicoïdal 36, comme on peut le voir à la figure 2. Il en est de même pour le deuxième mode de réalisation, qui ne diffère du premier mode de réalisation que par le fait que la tige de valve 16 est réalisée d’une seule pièce.

Ainsi, dans ces deux premiers modes de réalisation, durant l’intégralité de sa course dans la chambre de dosage 12, la tige de valve 16 est en contact exclusivement radial avec le joint annulaire distal 34, car aucun des éléments constitutifs de la tige de valve 16 ne vient en contact axial avec le joint annulaire distal 34.

Dans les troisième et quatrième modes de réalisation respectivement illustrés à la figure 4 d’une part et aux figures 5 et 6 d’autre part, la position de fin de course illustrée à la figure 6 est définie par une mise en butée d’un deuxième épaulement 40 de la tige de valve 16 sur le corps de valve 8.

Plus précisément, le deuxième épaulement 40 de la tige de valve 16 est porté par une collerette 42 en saillie de la tige de valve 16, qui est par exemple portée par son organe principal 18.

En position de fin de course, le deuxième épaulement 40 de la tige de valve 16 vient en butée contre un épaulement interne 44 de la bague de réduction 10 du corps de valve 8 ménagé dans la paroi interne de la chambre de dosage 12, comme illustré sur la figure 6.

Le fait que la position de fin de course soit définie par la mise en butée de la collerette 42 contre l’épaulement interne 44 du corps de valve 8 a pour avantage de permettre de limiter les variations de quantité de produit distribué et de limiter les risques de fuite des étanchéités distales et proximales dans cette position particulière. En effet, ce mode de réalisation permet d’éviter que la tige de valve 16 ne soit désaxée par rapport à la chambre de dosage 12 en cas de chevauchement des spires 38 du ressort 36.

La collerette 42 est configurée de sorte que, lorsque la valve doseuse 8 est en position de repos, il existe un jeu entre ladite collerette 42 et le joint annulaire distal 34 assurant l’absence de contact entre ladite collerette 42 et le joint annulaire distal 34. A cet effet, dans le troisième mode de réalisation illustré à la figure 4, la collerette 42, dont la surface distale 46 en regard du joint annulaire distal 34 est plane, est disposée à une distance suffisante du joint annulaire distal 34 pour qu’elle n’entre pas en contact avec ce dernier, même en position de repos de la tige de valve 16.

Dans le quatrième mode de réalisation illustré aux figures 5 et 6, la surface distale 46, est de forme générale conique convergeant vers le joint annulaire distal 34.

La forme conique de la surface distale 46 permet d’éviter le contact axial entre la collerette 42 et le joint annulaire distal 34, tout en permettant que la position de fin de course soit définie par la butée de la collerette 42 contre l’épaulement interne 44 du corps de valve 8. D’une manière générale, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. En particulier, des combinaisons des modes de réalisation illustrés pourront être envisagées.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS

   1. Valve doseuse (4) pour la distribution d’un fluide, destinée à être montée sur un réservoir (2), comprenant : - un corps de valve (8) délimitant une chambre de dosage (12) dans le corps de valve (8) ; - une tige de valve (16) montée déplaçable dans la chambre de dosage (12) pour commander la distribution de fluide ; et - des premiers (26) et seconds (28) moyens d’étanchéité de la chambre de dosage (12), respectivement dits proximaux et distaux, délimitant les extrémités axiales de la chambre de dosage (12) ; les moyens d’étanchéité proximaux (26) comprenant un joint annulaire proximal (30) entourant la tige de valve (16) et un premier épaulement (32) de la tige de valve (16) en contact axial avec le joint annulaire proximal (30), les moyens d’étanchéité distaux (28) comprenant un joint annulaire distal (34) entourant la tige de valve (16), caractérisée en ce que le joint annulaire distal (34) est en contact exclusivement radial avec la tige de valve (16).
2. 2. Valve doseuse (4) pour la distribution d’un fluide selon la revendication 1, dans laquelle la tige de valve (16) comprend un organe principal (18) muni d’une première extrémité formant buse d’éjection du fluide (20), et un organe d’extrémité (22) solidaire d’une seconde extrémité (24) de l’organe principal (18) opposée à la buse d’éjection (20), le premier épaulement (32) étant ménagé sur l’organe d’extrémité (22).
3. 3. Valve doseuse (4) pour la distribution d’un fluide selon la revendication 2, dans laquelle l’organe d’extrémité (22) de la tige de valve (16) est venu de matière avec l’organe principal (18) de la tige de valve (16).
4. 4. Valve doseuse (4) pour la distribution d’un fluide selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la tige de valve (16) est déplaçable dans la chambre de dosage (12) entre une position dite de repos, vers laquelle elle est rappelée élastiquement par un ressort hélicoïdal (36) de compression à spires (38), et une position de fin de course, la position de repos étant définie par une mise en butée axiale du premier épaulement (32) de la tige de valve (16) sur le joint annulaire proximal (30), et la position de fin de course étant définie par contact jointif des spires (38) du ressort hélicoïdal (36).
5. 5. Valve doseuse (4) pour la distribution d’un fluide selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la tige de valve (16) est déplaçable dans la chambre de dosage (12) entre une position dite de repos, vers laquelle elle est rappelée élastiquement par un ressort hélicoïdal (36) de compression, et une position de fin de course, la position de repos étant définie par une mise en butée axiale du premier épaulement (32) de la tige de valve (16) sur le joint annulaire proximal (30) d’une bague de réduction (10) du corps de valve (2) et la position de fin de course étant définie par une mise en butée d’un deuxième épaulement (40) de la tige de valve (16) sur le corps (8), et dans laquelle le deuxième épaulement (40) de la tige de valve (16) est porté par une collerette (42) en saillie de la tige de valve (16) de sorte que, lorsque la valve doseuse (4) est en position de repos, il existe un jeu entre ladite collerette (42) et le joint annulaire distal (34) assurant l’absence de contact entre ladite collerette (42) et le joint annulaire distal (34).
6. 6. Valve doseuse (4) pour la distribution d’un fluide selon les revendications 2 et 5 prises en combinaison, dans laquelle la collerette (42) est portée par l’organe principal (18) de la tige de valve (16).
7. 7. Valve doseuse (4) pour la distribution d’un fluide selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle une surface (46) de la collerette (42) en regard du joint annulaire distal (34) est plane.
8. 8. Valve doseuse (4) pour la distribution d’un fluide selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle une surface (46) de la collerette (42) en regard du joint annulaire distal (34) est de forme générale conique convergeant vers le joint annulaire distal (34).
9. 9. Dispositif (1) de distribution de fluide comprenant une valve doseuse (4) et un réservoir (2), caractérisé en ce que la valve doseuse (4) est selon l’une quelconque des revendications précédentes.