VALVE POUR LA DISTRIBUTION SOUS PRESSION D'UN PRODUIT A FORTE VISCOSITE ET CONTENEUR CORRESPONDANT La présente invention est relative à une valve permettant la distribution sous pression d'un produit, notamment d'un produit à forte viscosité, tel qu'une crème glacée, par exemple. Cette valve présente, en effet, de grandes sections de passage pour la sortie du produit conditionné, ce qui permet une distribution de produit à forte viscosité avec un débit suffisant sans que la pression de pressurisation soit trop élevée. Il est bien clair que la valve selon l'invention pourrait être aussi utilisée pour des produits de viscosité habituelle. L'invention concerne également un conteneur équipé d'une telle valve. Le problème spécifique posé par la distribution d'un produit à forte viscosité est que l'on doit éviter que la perte de charge au cours de la traversée de la valve soit importante. En effet, si la perte de charge est trop élevée, il est nécessaire pour distribuer le produit de prévoir, dans le conteneur pressurisé associé à la valve, une forte pression qui serait incompatible avec les conditions de sécurité requises pour les produits de grande consommation. Il convient donc d'avoir à l'intérieur de la valve des passages de section suffisante, ce qui interdit l'utilisation des valves de type classique, telles que celles qui sont par exemple décrites dans les brevets français 2 370 213 et 2 699 635 ; en effet, le principe de ces valves est d'assurer l'ouvertae/ fermeture de la valve en positionnant une canalisation de sortie dans l'épaisseur d'un joint d'étanchéité. Dans un tel système, si l'on désire une canalisation de sortie de gros diamètre, cela implique un joint d'étanchéité de très forte épaisseur et un grand déplacement du tube de sortie ; il en résulterait une valve, dont les dimensions seraient totalement incompatibles avec celles des conteneurs pressurisés que l'on trouve sur le marché. En d'autres termes, ce type de construction de valve est inutilisable pour la distribution d'une crème glacée à partir d'un conteneur pressurisé. La présente invention a, en conséquence, pour objet, une valve de distribution d'un produit conditionné dans un conteneur pressurisé, l'ouverture de ladite valve étant commandée par un actuateur et sa fermeture intervenant sous l'action d'un organe élastique, caractérisée par le fait qu'elle comprend :
- en premier lieu, un corps de valve comportant une paroi latérale cylindrique, ladite paroi présentant au moins une fenêtre de forme sensiblement triangulaire, dont deux côtés constituent des rampes obliques par rapport à l'axe du corps de valve ; - en deuxième lieu, un clapet portant au moins un téton radial, qui pénètre dans une fenêtre du corps de valve, une coupelle de sertissage venant solidariser le corps de valve et le conteneur, le clapet faisant étanchéité sur ladite coupelle sous l'action de l'organe élastique ;
- et, en troisième lieu, un moyen rotatif d'entraînement du clapet, la rotation du clapet entraînant, par l'appui du (des) téton(s) sur les rampes de fenêtre(s), une translation du clapet parallèlement à l'axe de la valve avec compression de l'organe élastique, ce qui supprime l'étanchéité du clapet sur la coupelle de sertissage et autorise la distribution du produit, le retour à la position de fermeture s'effectuant sous l'action de la pression du produit sur le clapet et de l'organe élastique. Dans un mode préféré de réalisation, la fixation de la valve sur le conteneur s'effectue grâce à un bourrelet de sertissage prévu sur le conteneur, bourrelet qui coopère avec la coupelle de sertissage ; avantageusement, la paroi latérale cylindrique du corps de valve a, d'une part, une bordure d'extrémité, dite première bordure, qui est reliée à une collerette située dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de ladite paroi latérale et, d'autre part, une bordure d'extrémité opposée à la collerette, dite deuxième bordure, ladite deuxième bordure étant munie d'un rebord, qui fait saillie vers l'axe de la paroi latérale ; avantageusement aussi, les plans des première et deuxième bordures sont sensiblement perpendiculaires à l'axe de la paroi latérale du corps de valve et une fenêtre sensiblement triangulaire de ladite paroi latérale comporte deux sommets, qui sont dans ou au voisinage du plan de deuxième bordure, le troisième sommet étant plus proche du plan de première bordure que les deux autres sommets, les rampes obliques des fenêtres étant constituées par les côtés qui relient le troisième sommet aux deux autres ; de préférence, chaque fenêtre de la paroi latérale du corps de valve a deux sommets dans le plan de deuxième bordure, le côté reliant ces deux sommets n'étant donc pas matérialisé de sorte que le rebord de la deuxième bordure est discontinu.
Le clapet peut comporter un disque circulaire à la périphérie duquel est prévu un nombre de tétons radiaux inférieur ou au plus égal au nombre de fenêtres du corps de valve, chaque téton pénétrant dans une fenêtre ; la paroi latérale du corps de valve comporte avantageusement trois fenêtres identiques disposées à 120° l'une de l'autre, le disque du clapet comportant trois tétons radiaux identiques disposés également à 120° l'un de l'autre ; le disque a, de préférence, un diamètre inférieur à celui de la paroi latérale du corps de valve et le clapet est engagé dans le volume délimité par la paroi latérale du corps de valve, les axes du disque et du corps de valve étant sensiblement confondus, l'organe élastique étant interposé entre le rebord du corps de valve et le clapet ; à une certaine distance de la périphérie du disque, on peut ménager dans la face du disque, qui ne supporte pas l'action de l'organe élastique, au moins un logement borgne, le (ou les) logement(s) borgne(s) laissant subsister, en bordure de la face, où ils sont ménagés, une portée annulaire continue susceptible d'assurer une étanchéité entre le clapet et la coupelle de sertissage. Pour assurer l'étanchéité entre l'intérieur du conteneur et l'extérieur, la coupelle de sertissage, d'une part, supporte l'appui de la portée annulaire du disque du clapet sous l'action de l'organe élastique et, d'autre part, coopère de façon étanche avec la collerette du corps de valve. Avantageusement, les logements pratiqués dans le disque du clapet sont au nombre de quatre et sont disposés à 90° l'un de l'autre autour de l'axe du disque du clapet. Le principe de la valve selon l'invention est d'entraîner en rotation le clapet et de provoquer par des rampes obliques la translation dudit clapet pour supprimer l'appui de la portée annulaire du disque du clapet sur la coupelle de sertissage. Selon l'invention, le moyen rotatif d'entraînement du clapet est, avantageusement, un actuateur formant un capot cylindrique défini par un fond circulaire entouré par une bande cylindrique, dont la bordure libre porte un redent annulaire d'encliquetage destiné à coopérer avec le bourrelet de sertissage pour le maintien de l'actuateur sur le conteneur ; de préférence, le fond de l'actuateur vient en appui sur la coupelle de sertissage au droit de la collerette du corps de valve et de la portée annulaire du clapet, ladite coupelle de sertissage comportant, autour de son axe, un évidement circulaire, ledit fond de l'actuateur portant, en relief en direction du
redent d'encliquetage, un nombre de doigts inférieur ou égal au nombre de logements du clapet, le(s)dit(s) doigt(s) étant disposé(s) au droit de l'évidement circulaire de la coupelle ; de préférence également, le nombre de doigts est égal au nombre de logements, les doigts étant disposés sur le fond du capot de façon à pouvoir s'engager chacun dans un logement du disque du clapet, les axes du clapet et de l'actuateur étant confondus de sorte qu'une rotation de l'actuateur autour de son axe entraîne une rotation égale du clapet autour du même axe ; la valve peut comporter quatre doigts identiques disposés à 90° les uns des autres. Comme précédemment indiqué, on prévoit que la rotation du clapet entraîne une translation du clapet : chaque doigt peut avoir une longueur suffisante pour rester engagé dans son logement au cours de la translation du clapet, chaque logement ayant une profondeur suffisante pour qu'un jeu subsiste entre le doigt et le fond du logement alors que le clapet fait étanchéité contre la coupelle de sertissage. Avantageusement, on prévoit que, dans sa zone centrale délimitée par l'ensemble des doigts du fond circulaire, l'actuateur comporte un orifice de distribution permettant la sortie du produit dès lors que l'étanchéité n'est plus assurée entre le clapet et la coupelle de sertissage. Le produit conditionné daαs le conteneur, auquel est associée la valve selon l'invention, est un produit à forte viscosité, tel qu'une crème glacée, dont la distribution est rendue possible sans pression excessive du gaz de pressurisation grâce à la grande section des orifices de passage du produit à travers le corps de valve, la couronne annulaire autour du clapet, le passage au droit de la portée annulaire du clapet et la sortie dans la zone centrale de la coupelle de sertissage et de l'actuateur. La présente invention a également pour objet un conteneur pour la distribution sous pression d'un produit à forte viscosité, caractérisé par le fait qu'il est équipé d'une valve telle que ci-dessus définie. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin :
- la figure 1 représente une valve selon l'invention en position de fermeture, la valve étant montée sur un conteneur pressurisé et étant représentée en coupe axiale ; - la figure 2 représente la valve de la figure 1, en position d'ouverture, suite à une rotation iinprimée à son actuateur selon la flèche ; - la figure 3 représente, en coupe axiale, les différents éléments de la valve des figures 1 et 2, ces éléments étant décalés les uns par rapport aux autres le long de l'axe de la valve ; - la figure 4 représente l'actuateur vu en plan selon IV-IV de la figure 3 ; - la figure 5 représente le corps de valve vu en plan selon V-V de la figure 3 ; - la figure 5A représente le corps de valve de la figure 5 vu selon VA- VA de la figure 3 ; - la figure 5B représente le corps de valve de la figure 5 vu selon VB-VB de la figure 5 A ; - la figure 6 représente le clapet de la valve de la figure 3 vu selon VI- VI de la figure 3 ; - la figure 7 représente une perspective avec arrachement de la coupelle de sertissage dans la forme qu'elle a après que le sertissage ait été effectué. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 le conteneur pressurisé auquel est associée la valve selon l'invention. Le conteneur 1 a une forme cylindrique ; sa partie supérieure est conformée en ogive et comporte un bourrelet de sertissage la qui définit une ouverture circulaire dans laquelle est mise en place la valve selon l'invention. Ladite valve est constituée de cinq pièces, à savoir, un corps de valve 2, un clapet 3, une coupelle de sertissage 4, un actuateur rotatif 5 et un organe élastique 6. Le clapet 3 et l'actuateur 5 sont réalisés en matière plastique ; le corps de valve 2 est réalisé en polypropylène. La coupelle de sertissage 4 est réalisée dans une tôle d'acier de 0,3 mm d'épaisseur, cette tôle étant recouverte, sur sa face du côté de l'intérieur du conteneur 1, d'une pellicule de polypropylène d'une épaisseur de 25 microns. L'organe élastique 6 est réalisé, dans la variante représentée, sous la forme d'un ressort hélicoïdal constitué d'un fil d'acier.
Le corps de valve 2 a une forme sensiblement cylindrique : il comporte une paroi latérale 7 délimitée entre deux plans perpendiculaires à son axe ; le premier plan définit une bordure d'extrémité 8, dite première bordure, et le deuxième plan une bordure d'extrémité 9, dite deuxième bordure. Au niveau de la première bordure 8, le corps de valve comporte une collerette périphérique 10 ; au niveau de la deuxième bordure 9, le corps de valve comporte un rebord annulaire 11 qui fait saillie vers l'axe de la paroi latérale 7 et au-dessus duquel la paroi latérale présente une gorge annulaire 12. Dans la paroi latérale 7, on ménagé trois fenêtres 13 identiques, disposées à 120° l'une de l'autre et de forme générale triangulaire. Le triangle formé par chacune de ces trois fenêtres vues de face est un triangle isocèle, qui comporte deux sommets 14, 15 disposés sur la deuxième bordure 9 et un troisième sommet 16 qui est plus proche de la première bordure 8 que ne le sont les sommets 14 et 15. Etant donné que les sommets 14 et 15 sont dans le plan de la deuxième bordure, il est clair que le côté correspondant de la fenêtre n'est pas matérialisé et correspond à une zone évidée de la deuxième bordure 9. Les côtés 14-16 et 15-16 de chaque fenêtre triangulaire sont égaux et constituent des rampes 17 inclinées par rapport à l'axe du corps de valve ; ces rampes sont raccordées l'une à l'autre, au niveau du sommet 16 de la fenêtre, par une zone arrondie. Le clapet 3 de la valve est constitué d'un disque 18 à la périphérie duquel se trouvent en saillie trois tétons radiaux 19 ; les tétons 19 sont des petits cylindres, dont les axes sont dans un plan perpendiculaire à l'axe du disque 18 et voisin de l'une 18a des deux faces 18a, 18b délimitant le disque 18. Les tétons 19 sont destinés à être engagés dans les fenêtres 13, le diamètre du disque 18 étant inférieur à celui de la paroi latérale 7, de façon que le clapet 3 puisse être disposé dans le volume défini par la paroi latérale 7. La mise en place du clapet 3 dans le corps de valve 2 s'effectue en engageant le clapet 3 dans la deuxième bordure 9 en direction de la première bordure 8, les tétons 19 étant, dans ce mouvement, positionnés dans les fenêtres 13. Le ressort 6 est alors engagé dans le volume délimité par la paroi latérale 7 pour venir s'appuyer contre la face 18a du disque 18 ; une spire d'extrémité du ressort 6 (à savoir celle qui ne s'appuie pas contre la face 18a) est logée
dans la gorge 12 et la position du ressort est maintenue par le rebord 11. La mise en place d'une spire du ressort 6 dans la gorge 12 est facilitée par le fait que le rebord 11 est discontinu en raison de l'existence des fenêtres 13. Sous l'action du ressort, les tétons 19 viennent dans les zones arrondies correspondant aux troisièmes sommets 16 des fenêtres 13. Le sous-ensemble (2, 3, 6) ainsi réalisé est prêt à être fixé sur le conteneur 1. Cette fixation est effectuée au moyen de la coupelle de sertissage 4. La coupelle 4 est, en fait, initialement une rondelle annulaire, qui vient en appui sur la collerette 10 et sur la portée annulaire 18ç_ qui constitue la périphérie de la face 18b du- disque 18. La coupelle de sertissage 4 comporte dans sa zone centrale un évidement circulaire 20 et, au cours du sertissage, la rondelle métallique est recourbée à sa périphérie pour former un arrondi 4a, de façon à venir enserrer le bourrelet de sertissage la du conteneur 1. Dans cette opération de sertissage, la zone de bordure de l'évidement 20 vient en appui sur la portée annulaire 18ç_ du disque 18, le ressort S étant comprimé et les tétons 19 étant légèrement dégagés des arrondis des sommets 16 des fenêtres 13. La mise en place de la rondelle, qui donne naissance à la coupelle de sertissage 4, s'effectue en la posant en appui contre la collerette 10 du corps de valve. Etant donné que la tôle de la coupelle 4 est revêtue d'un film de polypropylène, on peut procéder, au droit de son appui sur la collerette 10, à un collage par thermosoudage ou ultrasons, de sorte que l'on assure ainsi l'étanchéité entre l'intérieur du conteneur 1 et l'extérieur : en effet, cette étanchéité est réalisée au droit de la collerette 10 et au droit de la portée annulaire 18c qui est soumise à la poussée du ressort 6. La valve selon l'invention étant ainsi en position de fermeture, il convient d'en commander l'ouverture en provoquant la translation du clapet 3 selon l'axe de la valve avec écrasement du ressort 6. Pour ce faire, on a prévu un actuateur rotatif 5, qui a la forme d'un capot cylindrique défini par un fond circulaire 21 entouré par une bande cylindrique 22. La bande cylindrique 22 est raccordée à angle droit avec le fond circulaire 21 et sa bordure libre porte un redent annulaire d'encliquetage 23. Sur le fond circulaire 21, on a disposé quatre doigts 24, à 90° les uns des autres. Ces doigts 24 sont équidistants de l'axe du
fond circulaire 21 et ils constituent des reliefs formant saillie du côté du redent 23. Les doigts 24 sont destinés à coopérer avec des logements borgnes 25 prévus à cet effet sur la face 18b du disque 18 du clapet 3. Les logements 25 sont organisés pour que leurs lignes moyennes constituent des petits arcs de cercle sur la face 18b, leur largeur étant suffisante pour permettre d'y insérer les doigts 24 et la longueur des arcs de cercle étant suffisante pour qu'il ne soit pas nécessaire d'indexer de façon précise la position relative de l'actuateur 5 par rapport au clapet 3 pour obtenir l'engagement des doigts 24 dans les logements 25. Les logements 25 sont disposés en arc de cercle le long de la portée annulaire 18ç et se trouvent au droit de la zone périphérique de l'évidement 20 de la coupelle 4. Lorsqu'on met en place l'actuateur 5 sur la valve, elle-même fixée sur le conteneur 1, le redent d'encliquetage 23 vient se positionner sous le bourrelet de sertissage et le fond circulaire 21 est alors en appui contre la partie plane de la coupelle de sertissage 4. Les doigts 24 participent au guidage de la rotation de l'actuateur 5 puisqu'ils sont disposés à proximité immédiate de la bordure circulaire de l'évidement 20. Une rotation de l'actuateur 5 entraîne donc, par les doigts 24 et les logements 25, une rotation du clapet 3. Dans une telle rotation, les tétons 19 appuient sur les rampes 17 des fenêtres 13, ce qui entraîne une translation du clapet 3 avec écrasement du ressort 6 : il en résulte une destruction de l'étanchéité qui existait entre la portée annulaire 18ç_ et la bordure de l'évidement 20 de la coupelle de sertissage 4. On obtient ainsi l'ouverture de la valve selon l'invention, et ce, quel que soit le sens de rotation de l'actuateur 5, puisque les triangles associés aux fenêtres 13 ont été prévus isocèles, de sorte que chaque fenêtre présente deux rampes de même inclinaison par rapport à l'axe du corps de valve 2. Chaque doigt 24 a une longueur suffisante pour rester engagé dans son logement 25 au cours de la translation du clapet 3 ; chaque logement 25 a une profondeur suffisante pour qu'un jeu subsiste entre le doigt 24 et le fond du logement 25 alors que le clapet 3 fait étanchéité contre la coupelle de sertissage 4. La rotation autorisée pour l'actuateur 5 correspond à la moitié de lOuverture angulaire d'une fenêtre 13 à sa base., c'est-à-dire à la moitié de l'angle où le rebord 11 a été supprimé pour assurer l'ouverture des fenêtres 13 vers
l'intérieur du conteneur 1. La limitation de cet angle de rotation de l'actuateur 5 est obtenue par la compression maximum du ressort 6. L'actuateur 5 comporte dans sa zone centrale délimitée par les quatre doigts 24, un orifice de distribution 26, en forme d'étoile sur le dessin, cet orifice étant situé au droit de la partie circulaire du clapet 3 qui est délimitée extérieurement par les quatre logements en arc de cercle 25. Si la face supérieure 18b du clapet 3 est strictement plane, il reste, quand la valve est en position de fermeture, un très léger espace entre la face 18b d'une part, et la face inférieure du fond circulaire 21 au droit de l'orifice 26, d'autre part. Mais si l'on désire faire disparaître cet espace qui correspond à l'épaisseur très faible de la coupelle de sertissage, il suffit de relever de la valeur correspondante le niveau de la face 18b dans toute la zone délimitée par la portée annulaire 18ç_. Lorsque le conteneur 1 est pressurisé, l'étanchéité de la fermeture de la valve est due à l'action conjointe du ressort 6 et de la pression de pressurisation qui s'applique sur le clapet 3. Lorsque l'on ouvre la valve, l'inclinaison des rampes 17 permet d'assurer la translation du clapet avec un faible effort de rotation, même si la pression de pressurisation est élevée. Si l'utilisateur relâche son action sur l'actuateur 5, la fermeture de la valve s'effectue d'elle-même, car le ressort 6, par l'intermédiaire des rampes 17, entraîne la rotation de l'actuateur dans le sens inverse de celle qui avait provoqué l'ouverture. L'intérêt de la valve, qui vient d'être décrite, pour la distribution d'un produit très visqueux, tel que par exemple une crème glacée, provient du fait que, dans cette valve, le produit à distribuer passe par des orifices de grande taille, ce qui permet de 'distribuer un produit très visqueux avec une pression de pressurisation modérée. En effet, à la distribution, le produit traverse la partie de corps de valve délimitée par la paroi cylindrique 7, puis passe dans la zone annulaire existant entre le disque 18 et la paroi cylindrique 7, puis traverse la portée annulaire 18ç_ que l'on a dégagée de son appui contre la coupelle de sertissage 4 et, enfin, est éjecté à l'extérieur par l'orifice 2S qui peut être aussi large que l'on veut jusqu'à concurrence de la totalité de la surface délimitée par le cercle où sont disposés les logements 25. En outre, dans le cas particulier de la distribution d'une crème glacée, la valve selon l'invention a pour intérêt d'éviter qu'à la fin d'une distribution, subsiste, à l'extérieur du
conteneur, une certaine quantité de crème glacée qui serait soumise, d'une part, à une augmentation de température génératrice de gouttes et, d'autre part, à une possibilité de pollution bactérienne.