WO2021018656A1 - Valve pour récipient sous pression - Google Patents

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WO2021018656A1
WO2021018656A1 PCT/EP2020/070489 EP2020070489W WO2021018656A1 WO 2021018656 A1 WO2021018656 A1 WO 2021018656A1 EP 2020070489 W EP2020070489 W EP 2020070489W WO 2021018656 A1 WO2021018656 A1 WO 2021018656A1
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WO
WIPO (PCT)
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seat
valve
seal
cavity
rod
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/070489
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English (en)
Inventor
Hervé BODET
Eric Gaillard
Original Assignee
Lindal France Sas
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Publication date
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Priority to MX2022001171A priority patent/MX2022001171A/es
Priority to EP20743677.5A priority patent/EP3980350B1/fr
Priority to US17/626,872 priority patent/US11787619B2/en
Priority to CA3143113A priority patent/CA3143113C/fr
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    • 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
    • B65D83/44—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
    • 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
    • B65D83/42—Filling or charging means
    • B65D83/425—Delivery valves permitting filling or charging

Definitions

  • the invention relates to a valve for a pressure vessel, such as an aerosol generator, which valve comprises a valve body which has a cavity and which bears tightly by a first end against a seal provided with a central opening. , a seat which is placed movable in translation in the cavity of the valve body and which is pushed against the seal by return means, the seat being in sealed bearing against the seal in the closed position of the valve and being spaced from the seal by movement in the cavity of the valve body against the effect of the force of the return means in the open position of the valve, the seat having a cavity delimited by a sealing ridge, which sealing ridge bears tightly against the seal in the closed position of the valve, and is moved away from the seal in the open position of the valve.
  • Pressure vessels generally consist of a housing closed by a valve mounted on a cup.
  • the product can be contained directly in the housing with the propellant gas. It can also be contained in a pocket to be separated from this propellant gas.
  • the valves include at least one sampling path that the product must pass through to exit the container. When the valve is closed, this sampling path is closed by a seal which divides it into an upstream part in contact with the interior of the container and a downstream part in contact with the outside.
  • the valves generally consist of a valve body having an interior cavity in direct fluid connection with the interior of the container or of the bag, or indirectly via, for example, a metering reservoir.
  • the cavity belongs to the upstream part of the sampling path.
  • the cavity is closed at its top by the seal making it possible to close the sampling path.
  • a movable element is placed inside the cavity. It can move between a closed position of rest, in which the product cannot leave the container under pressure, and an open position in which the product can exit the container. In the closed position, the movable element cooperates with the seal to close the sampling path.
  • a spring placed in the cavity tends to maintain the movable element in the closed position.
  • This mobile element is a stem in the case of a male valve or a seat in the case of a female valve.
  • the stem (also known as the stem or nozzle) is formed by a tubular duct open at its top and closed at the other end.
  • One or more radial orifices are made in the tubular wall, in a radial plane located near the closed end.
  • the closed end of the stem is placed in the cavity of the valve body, while the free end protrudes out of the valve, to be actuated by a diffuser fitted above.
  • the interior of the tubular duct belongs to the downstream part of the sampling path. In the closed position, the orifices are aligned with the gasket placed at the top of the valve body cavity. The seal therefore blocks all the openings.
  • the interior of the valve body is then isolated from the exterior by the seal.
  • the movable element is a seat which rests on the seal annularly around a central opening of the seal.
  • a tubular actuator rod To open the valve, a tubular actuator rod must be inserted into the central opening of the seal. This actuating rod presses on the seat and pushes it down. The seat is thus moved away from the seal and an annular passage forms between the top of the seat and the seal, which passage contacts the interior of the valve body cavity with the exterior via the actuator rod.
  • Male valves and female valves each have their advantages. In both cases, it is possible to fill the case or the bag by passing through the valve. However, filling via the female valves is easier and faster, because the annular passage between the top of the seat and the seal has a much larger section than the few orifices made in the wall of the stem of the male valves and whose diameter is limited by the thickness of the seal and the stroke of the stem between the open position and the closed position.
  • a stem also known as a stem or nozzle
  • a stem is non-detachably attached in the seat cavity forming an integral seat / stem assembly.
  • which stem is composed of a tubular wall which surrounds an outlet channel open towards the end opposite the seat, and which is crossed in its part located inside the cavity by one or more passage windows, the part of the stem opposite to the seat and located beyond the passage windows projecting out of the seat cavity passing through the central opening of the seal.
  • the seat comprises a tubular wall, a first end of which forms the sealing ridge, said tubular wall being completely closed at a distance from the sealing ridge by a transverse wall, thus forming the seat cavity
  • annular recess extending around the tubular wall of the stem is formed in the upper part of the tubular wall of the seat which is located opposite the passage windows of the stem, the annular recess extending to the sealing edge. This annular recess radially extends the seat cavity.
  • the windows do not encroach on the seal.
  • the ends of the passage windows directed towards the seal are flush with the face of the seal directed towards the seat cavity and / or that said ends are located at a distance from said face of the seal.
  • the windows can extend when the valve is in the closed position either up to the seal, or stop below and away from the seal. When the valve is open the windows are moved downwards and in any case are away from the seal. It would of course be possible that in the closed position of the valve, the upper part of the windows penetrates over part of the height of the seal.
  • the stem can be attached to the seat by any suitable means. Welding is a particularly well suited method of attachment, in particular ultrasonic welding or rotational welding. A reserve of material can be provided for welding on the seat and / or on the stem.
  • the return means are preferably constituted by a spring.
  • the seat opposite its sealing edge, with a centering pin around which one end of the spring fits.
  • a fixing stud can be placed in the seat cavity, on the transverse wall, the stem being fixed to the seat on the fixing stud, preferably on a front face of that -this.
  • the tubular wall of the stem is open at both ends, a transverse wall being placed inside the tubular wall, between the passage windows and the end of the stem placed in the seat cavity, and at a distance from said end, a preferably through opening being made in the face of the transverse wall directed towards the end located in the cavity,
  • a centering projection is produced on the seat fixing pin, preferably on its front face
  • the tubular wall of the stem in its part located in the seat cavity, being dimensioned so that the fixing stud penetrates inside through the end, and the centering projection being dimensioned to penetrate into the opening made in the transverse wall .
  • the seal can be locked against the upper edge of the valve body by a cup provided with an opening for the free end of the stem, the cup being able to be crimped onto an annular crown of the valve body.
  • the valve body can be fitted
  • One or more longitudinal grooves can be made in the cavity of the valve body so that the product can more easily bypass the seat.
  • the longitudinal groove or grooves preferably extend from the annular passage to at least the lowest position taken, when the valve is in the open position, through the end of the seat opposite the sealing ridge.
  • FIG. 1 an exploded view of a valve according to the invention
  • FIG. 2 a sectional view of the valve of FIG. 1 (a) before and (b) after assembly of the stem;
  • FIG. 3 a view of the valve body (a) in perspective from below, (b) in perspective from above, (c) from above, (d) from below and (e) in section in perspective;
  • FIG. 4 a view of the seat (a) in perspective from above, (b) in perspective from the bottom and (c) in section in perspective;
  • FIG. 5 A perspective sectional view of the joint
  • FIG. 6 A view of the stem (a) in perspective and (b) in section in perspective;
  • FIG. 7 A sectional view of the seat / stem assembly
  • FIG. 8 A perspective sectional view of the valve of the invention
  • FIG. 9 a sectional view of the valve (a) in the closed position and (b) in the open position.
  • FIG. 10 An enlarged section of the inside of the valve (a) in the closed position and (b) in the open position.
  • the invention relates to a valve (1), in particular a pocket valve, intended to close the housing of a pressure vessel.
  • valve is shown with the stem at the top, without this being limiting.
  • the references “top” / “bottom” or “upper” / “lower” have only a relative value in relation to the representations of the attached figures. It goes without saying that in some cases the valve can be used in other positions and what is up in the position shown here will not necessarily be in use.
  • the valve in the assembled state extends along a main axis (A), vertical in the representations of the attached figures.
  • the terms “radial”, “axial” and “transverse” refer to this main axis (A).
  • the valve (1) shown here has all the attributes of a female valve. It mainly consists of a valve body (10) having a cavity (11) in which a seat (20) and a spring (30) are placed.
  • the upper opening of the cavity (11) is closed by a seal (40).
  • the cavity is in direct or indirect fluidic connection with the interior of the container.
  • a cup (50) can be crimped onto the valve body (10) by blocking the seal (40).
  • the valve of the invention is also provided with a stem (60).
  • a pocket (70) can be welded to the valve body (10).
  • the valve body (10) consists of a tubular wall (12) open at both ends which extends, in the assembled state of the valve, around the main axis (A).
  • the interior of the tubular wall defines the cavity (11) of the valve body.
  • the tubular wall preferably has substantially the shape of a cylinder of revolution.
  • the upper end forms an upper ridge (121) which extends in a radial plane.
  • Three grooves (122) are made in the inner face of the tubular wall. They extend in the longitudinal direction of the tubular wall, therefore in a substantially vertical manner in the present case.
  • the grooves (122) extend from the tapered shape of the upper end (121) to at least the lowest position taken, when the valve is in the open position, by the lower end of the seat.
  • the outer face of the tubular wall has at the upper end an annular ring (123) in the form of an extra thickness of material to allow the crimping of the cup (50) on the valve body.
  • An attachment lug (13) for attaching an anti-sag device or a dip tube is attached, for example by four bridges (131), to the lower end of the tubular wall (12). These four bridges (131) also fulfill the function of stopper for the spring (30). It would be possible not to provide an attachment tenon (13), in which case it would be preferable to provide a stop inside the tubular wall to support the spring.
  • a fixing wall (14) is made on the tubular wall (12), below and at a distance from the annular crimping ring (123).
  • This fixing wall surrounds the lower end of the tubular wall (12) and the fixing pin (13). It preferably has a flattened diamond-shaped cross section with the angles of the small diagonals obtuse and rounded, and the angles of the large diagonals acute and more pointed, as can be seen in Figure 3d. This shape facilitates the welding of the pocket (70). If the valve is to be used without a pocket, this fixing wall (14) can be dispensed with.
  • the seat (20) of the invention consists of a cup-shaped element having a cavity (21) delimited by a tubular wall (22) and a transverse wall (23) which is preferably continuous radially.
  • the tubular wall (22) when the seat is mounted in the valve, extends around the main axis (A). It preferably has substantially the shape of a cylinder of revolution. It is open at one of its ends forming a sealing ridge (221) extending in a radial plane.
  • the seat (20) is dimensioned to be able to fully penetrate the cavity (11) of the valve body while being able to slide freely therein. Concretely, the tubular wall (22) of the seat can slide parallel to the main axis (A) in the tubular wall (12) of the valve body.
  • the tubular wall (21) of the cavity has an upper portion (222) of larger diameter which extends to the sealing ridge and which forms an annular recess (211) around the cavity itself in extending it radially.
  • the radial wall (23) closes the tubular wall (22), preferably at the end opposite the sealing edge (221), so that the cavity (21) is only accessible through the defined opening by the sealing edge (221).
  • the lower face of the radial wall (23) is extended by a centering pin (24) to center the spring (30).
  • the centering pin (24) is not solid, but made up of two segments of a tubular wall.
  • the slot (241) which delimits the two tubular segments extends in part into the underside of the radial wall (23).
  • a fixing stud (25) is produced on the upper face of the radial wall (23). It is preferably substantially in the form of a solid cylinder concentric with the tubular wall (22) of the seat.
  • the front face (251) of the fixing stud, opposite the radial wall, is preferably frustoconical with the top of the cone located at the bottom.
  • the upper edge of the front face constitutes an annular reserve of material (252) for welding the stem. It is preferable to place in the center of the front face of the fixing pin a centering projection (253) which is preferably rounded at its top.
  • the geometry of the seat must take into account that a sliding movement inside the valve body from top to bottom must be able to allow the valve to open. Conversely, a sliding movement of the seat from the bottom to the top must be done easily inside the valve body to guarantee the rapid closing of the passage windows (612) by the seal (40) and the closing of the valve. to control product distribution.
  • the stem (60) consists of a tubular wall (61) which, in the assembled state of the valve, extends around the main axis (A).
  • This tubular wall (61) is open at both ends and defines an outlet channel (62).
  • the lower end (611) of the tubular wall is dimensioned to be able to penetrate into the cavity (21) of the seat. It is preferably tapered to facilitate its centering during its introduction into the cavity (21) of the seat.
  • a wall has been placed inside the outlet channel (62).
  • transverse (63) preferably radial, so as to reduce its cross section, or even to block it.
  • An orifice (631) at least open downwards can be made in the radial wall. In the present example, the orifice (631) is through.
  • Large passage windows (612) are made in the tubular wall, above the radial wall (23). In the example shown here, there are four windows aligned two by two. These windows extend in the same radial plane, without necessarily being radial themselves.
  • the internal dimensions of the tubular wall (61), at least in its lower part (613) located between the radial wall (63) and the lower end (611), are such that the fixing stud (25) can enter it. without restraint.
  • the orifice (631) of the radial wall of the stem is dimensioned so that the centering projection (253) of the seat can enter it without constraint.
  • the seal (40) has a generally annular shape.
  • the inside diameter of its central opening (41) is chosen so that it tightly encloses the tubular wall (61) of the stem while allowing it to slide when the valve is actuated.
  • the outer diameter of the seal is greater than the diameter of the upper ridge (121) of the valve body. In the assembled position of the valve, the upper ridge (121) rests tightly against the seal (40).
  • the spring (30) fulfills the function of return means, making it possible to bring the seat back into abutment against the seal to close the valve.
  • the seat (20) and the stem (60) are attached to each other to form a seat / stem assembly (80).
  • the stem is introduced with its lower end (611) into the cavity (21) of the seat until its radial wall (63) comes into contact with the upper part of the frustoconical face (251) of the stud. fixing forming a reserve of material.
  • the centering projection (253) penetrates the opening (631) made in the radial wall (63) of the stem and the lower part (613) of the tubular wall of the stem partially surrounds the fixing stud ( 25) of the seat.
  • the welding is done at this reserve of material (252). Welding can be done in different ways, in particular by ultrasound or by spin welding.
  • the large passage windows (612) of the stem open into the annular recess (211) of the seat cavity.
  • the top of the passage windows (612) is in the radial plane defined by the sealing edge (221) of the seat, or slightly below. This also means that, in the assembled state of the valve, the top of the passage windows (612) is flush with the seal (40) or is located slightly below. In the open position of the valve, the windows are anyway away from the joint. It would also be possible for the top of the windows to be located inside the seal, without however going over it.
  • the section of the outlet channel (62) and the section of the passage windows (612) are calculated so as not to create a flow restriction corresponding to the flow around the seat.
  • the total cross section of the windows (612) and that of the outlet channel (62) are preferably of the same order of magnitude, or even greater, than the narrowest cross section in the outlet passage (122, 211) upstream of the windows.
  • the stem since the stem must be able to withstand a vertical compressive force allowing the valve to open, it is preferable to dimension the thickness of its wall to allow this force, without limiting the section of the passage windows. A compromise must therefore be found to optimize the wall thickness and the vertical compressive strength of the stem while allowing clearance between the external diameter of the stem and the central opening of the cup through which it passes.
  • the outer diameter of the stem in its upper part located outside the valve body and above the horizontal plane formed by the central opening, or at least above the rounded upper part of the cup must allow the fixing of a means of distribution. In its lower part, the outer diameter of the stem should allow its introduction inside the seat.
  • an anti-collapse device or a dip tube to the attachment pin (13) and / or to fix a pocket (70) on the outside face. of the fixing wall (14) before folding or rolling it around the main axis (A).
  • the valve is assembled as follows.
  • the spring (30) is introduced into the cavity (11) of the valve body (10) until its lower end rests on the fixing bridges (131) of the tenon (13).
  • the seat (20) is then introduced so that its centering pin (24) penetrates inside the spring (30) and that its cavity is open upwards.
  • the spring is thus sandwiched between the fixing bridges (131) of the valve body at the bottom and the underside of the radial wall (23) of the seat at the top.
  • the seal (40) is then placed at the top of the valve body (10), the upper edge (121) thereof resting on the seal.
  • the cup (50) is then placed on and around the annular crown (123) of the valve body with its central opening centered on the main axis (A) and on the central opening (41) of the seal.
  • the cup is then crimped, resting under the annular crown (123) of the valve body.
  • the stem (60) is then introduced by its lower end (61 1) into the cavity (21) of the seat, passing through the central opening of the cup and the central opening (41) of the seal.
  • the stem is then welded to the seat, for example by ultrasound. It would also be possible to make the seat / stem assembly (80) first before assembling the valve.
  • the stem When the stem is welded after assembly of the valve, it must be taken into account that the welding requires the application of a downward vertical force to maintain sufficient contact between the weld zone of the stem and the supply of material supplied by the seat fixing tooth. It is therefore preferable to size the spring (30) so that it exerts a back pressure greater than that applied during the welding so as not to allow the seat / stem system to be driven into the valve body during the joining of the two components.
  • the grooves (122) extend from the tapered portion of the upper end of the valve body to below the underside of the radial wall (23) of the seat when it is pulled away from the seal in the open position of the valve .
  • the grooves do not go all the way to the top ridge (121) as can be seen in Figure 10, in order to avoid sealing problems.
  • the upper ridge (121) of the valve body is sealingly resting on the seal (40).
  • the sealing ridge (221) of the seat also bears tight against the seal, the seat being pushed back by the spring.
  • the stem passes through a central opening of the cup and protrudes outside the valve, and as in a female valve, the sealing is done, when the valve is in the closed rest position. , at the sealing edge (221) of the seat in sealed contact with the underside of the seal (40).
  • the valve of the invention operates as follows. Pressure is exerted on the upper end of the stem (60) of the seat / stem assembly (80) using a diffuser for a male valve fitted onto the protruding part of the stem. The seat / stem assembly (80) is moved downwards against the effect of the spring (30). The sealing edge (221) of the seat is then moved away from the seal and an annular passage (26) is formed between the sealing edge (221) of the seat and the underside of the seal, as can be clearly seen on Figure 10.
  • the product contained inside the vessel enters the bottom of the cavity (11) of the valve body, bypassing the fixing bridges (131) and / or by a dip tube attached to the fastening pin (13). It then rises in the cavity (1 1) of the valve body, passing the along the spring (30), bypasses the tubular wall (22) of the seat by passing through the grooves (122), passes through the annular passage (26), enters the annular recess (211) of the seat cavity, traverses the passage windows (612) and enters the outlet channel (62).
  • the spring (30) pushes the seat / stem assembly (80) upwards until the sealing edge (221) of the seat is again in contact tight against the underside of the seal (40).
  • the product output channel is interrupted at this interface.
  • the valve of the invention differs from a traditional male valve by the fact that the passage windows (612) of the stem always remain open and do not need to be closed by the seal. Whatever the position of the valve, the passage windows bring into contact the exterior of the valve and the cavity (21) of the seat via the outlet channel (62) of the stem. Passage windows are always located below the seal. Their dimensions are therefore not imposed by the thickness of this seal unlike the passage openings of a traditional stem. It is therefore possible to provide much larger passage windows, and in particular higher. Simply adjust the height of the annular recess (211) in the seat cavity to the desired height of the windows (612). With the valve of the invention, the rate of filling through the valve is much faster than with a traditional male valve and approaches that of a female valve.
  • the valve of the invention is therefore particularly well suited to viscous products and / or rapid filling via the valve.
  • the valve of the invention combines the advantages of female valves (quick opening and closing, large passage windows) and those of male valves (stem protruding from the valve for easier centering of the diffuser).
  • the valve of the invention is particularly intended for use as a pocket valve. However, it is possible to use it without a pocket.
  • the valve is of the traditional type with a metal cup crimped on it.
  • the seat / stem assembly (80) can however be used in any other type of valve, and in particular in so-called “all plastic” valves where the cup is made of plastic and the valve body is snapped onto the cup or is an integral part. of it.
  • the seat / stem assembly (80) can in particular be applied to valves of the type of those described in patent application WO 2016/202 754 A1 or FR 18 54 513.
  • the seat and the stem can be made, for example, of POM (polyoxymethylene) or of PA (polyamide).
  • the material chosen must be compatible with the product to be dispensed.
  • the body valve can be for example in POM or, if a bag has to be welded on, in PE (polyethylene) or in PP (polypropylene).

Abstract

L'invention concerne une valve (1) comprenant - un corps de valve (10) qui présente une cavité et qui est en appui contre un joint (40) muni d'une ouverture centrale, et - un siège (20) mobile dans la cavité, le siège étant en appui contre le joint en position fermée et étant écarté du joint en position ouverte. Le siège présente une cavité en appui contre le joint en position fermée, et écartée du joint en position ouverte. Une tige (60) est fixée non détachable dans la cavité en formant un ensemble siège/tige, laquelle tige est traversée dans sa partie située à l'intérieure de la cavité par des fenêtres (612) débouchant dans le canal de sortie, l'extrémité libre de la tige saillant hors de la cavité en passant à travers l'ouverture centrale du joint.

Description

Description
Valve pour récipient sous pression
L’invention concerne une valve pour récipient sous pression, tel qu’un générateur d’aérosol, laquelle valve comprend un corps de valve qui présente une cavité et qui est en appui étanche par une première extrémité contre un joint muni d’une ouverture centrale, un siège qui est placé mobile en translation dans la cavité du corps de valve et qui est repoussé contre le joint par des moyens de rappel, le siège étant en appui étanche contre le joint en position fermée de la valve et étant écarté du joint par déplacement dans la cavité du corps de valve contre l’effet de la force des moyens de rappel en position ouverte de la valve, le siège présentant une cavité délimitée par une arête d’étanchéité, laquelle arête d’étanchéité est en appui étanche contre le joint en position fermée de la valve, et est écartée du joint en position ouverte de la valve.
Les récipients sous pression sont généralement constitués d’un boîtier fermé par une valve montée sur une coupelle. Le produit peut être contenu directement dans le boîtier avec le gaz propulseur. Il peut également être contenu dans une poche pour être séparé de ce gaz propulseur.
Les valves comprennent au moins une voie de prélèvement que doit traverser le produit pour sortir du récipient. Quand la valve est fermée, cette voie de prélèvement est obturée par un joint qui la divise en une partie amont en contact avec l’intérieur du récipient et une partie aval en contact avec l’extérieur.
Les valves sont constituées généralement d’un corps de valve présentant une cavité intérieure en liaison fluidique directe avec l’intérieur du récipient ou de la poche, ou indirecte via par exemple un réservoir de dosage. La cavité appartient à la partie amont de la voie de prélèvement. La cavité est fermée à son sommet par le joint permettant d’obturer la voie de prélèvement. Un élément mobile est placé à l’intérieur de la cavité. Il peut se déplacer entre une position fermée de repos, dans laquelle le produit ne peut pas quitter le récipient sous pression, et une position ouverte dans laquelle le produit peut sortir du récipient. En position fermée, l’élément mobile coopère avec le joint pour obturer la voie de prélèvement. Un ressort placé dans la cavité tend à maintenir l’élément mobile en position fermée. Cet élément mobile est un stem dans le cas d’une valve mâle ou un siège dans le cas d’une valve femelle. Dans le cas des valves mâles, le stem (également connu sous le terme de tige ou de gicleur) est constitué par un conduit tubulaire ouvert à son sommet et fermé à l’autre extrémité. Un ou plusieurs orifices radiaux sont réalisés dans la paroi tubulaire, dans un plan radial situé à proximité de l’extrémité fermée. L’extrémité fermée du stem est placée dans la cavité du corps de valve, tandis que l’extrémité libre saille hors de la valve, pour être actionnée par un diffuseur emmanché dessus. L’intérieur du conduit tubulaire appartient à la partie aval de la voie de prélèvement. En position fermée, les orifices se trouvent alignés avec le joint d’étanchéité placé au sommet de la cavité du corps de valve. Le joint d’étanchéité bouche donc tous les orifices. L’intérieur du corps de valve est alors isolé de l’extérieur par le joint. Quand une pression est exercée sur le diffuseur, celui-ci déplace le stem vers le bas. Les orifices quittent l’alignement avec le joint et descendent dans la cavité. Le produit contenu dans le récipient peut donc passer dans la cavité du corps de valve, traverser les orifices ainsi libérés, continuer dans le conduit tubulaire pour quitter la valve et entrer dans le diffuseur avant d’être distribué.
Dans le cas des valves femelles, l’élément mobile est un siège qui est en appui annulaire sur le joint autour d’une ouverture centrale du joint. Pour ouvrir la valve, il faut introduire une tige d’actionnement de forme tubulaire dans l’ouverture centrale du joint. Cette tige d’actionnement vient appuyer sur le siège et le repousser vers le bas. Le siège est ainsi écarté du joint et il se forme un passage annulaire entre le sommet du siège et le joint, passage qui met en contact l’intérieur de la cavité du corps de valve avec l’extérieur via la tige d’actionnement.
Les valves mâles et les valves femelles ont chacune leurs avantages. Dans les deux cas, il est possible de remplir le boîtier ou la poche en traversant la valve. Cependant, le remplissage via les valves femelles est plus aisé et plus rapide, car le passage annulaire entre le sommet du siège et le joint a une section beaucoup plus importante que les quelques orifices réalisés dans la paroi du stem des valves mâles et dont le diamètre est limité par l’épaisseur du joint et la course du stem entre la position ouverte et la position fermée.
Par ailleurs, lors de l’actionnement, l’ouverture d’une valve mâle est progressive, tandis que l’ouverture d’une valve femelle est quasiment instantanée. Cela est dû au fait que les orifices du stem se dégagent progressivement du joint au fur et à mesure de l’enfoncement du stem. Au contraire, dans le cas des valves femelles, le siège est directement décollé formant tout de suite un passage annulaire. De même, lorsque la pression sur l’élément mobile est supprimée, la valve femelle se referme d’un coup, tandis que la valve mâle se referme lentement. Le produit continue donc à s’écouler momentanément alors que l’utilisateur a cessé d’actionner la valve. Malgré cette apparente supériorité des valves femelles sur les valves mâles, de nombreux utilisateurs préfèrent les valves mâles, notamment car il est plus facile, lors de l’assemblage du produit conditionné, de centrer le diffuseur sur la valve mâle en raison de la partie du stem saillant au-dessus de la valve mâle. L’objectif de l’invention est donc de combiner les avantages des valves mâles et ceux des valves femelles.
Cet objectif est atteint avec une valve selon le préambule, dans laquelle un stem (également connu sous le nom de tige ou de gicleur) est fixé de façon non détachable dans la cavité du siège en formant un ensemble siège/stem d’un seul tenant, lequel stem est composé d’une paroi tubulaire qui entoure un canal de sortie ouvert vers l’extrémité opposée au siège, et qui est traversée dans sa partie située à l’intérieure de la cavité par une ou plusieurs fenêtres de passage, la partie du stem opposée au siège et située au-delà des fenêtres de passage saillant hors de la cavité du siège en passant à travers l’ouverture centrale du joint.
Il est préférable
- que le siège comprenne une paroi tubulaire dont une première extrémité forme l’arête d’étanchéité, ladite paroi tubulaire étant entièrement fermée à distance de l’arête d’étanchéité par une paroi transversale, formant ainsi la cavité de siège
- que la partie inférieure de la paroi tubulaire du stem soit dimensionnée pour pénétrer dans la paroi tubulaire du siège, et
- qu’un évidement annulaire s’étendant autour de la paroi tubulaire du stem soit formé dans la partie supérieure de la paroi tubulaire du siège qui est située en regard des fenêtres de passage du stem, l’évidement annulaire s’étendant jusqu’à l’arête d’étanchéité. Cet évidement annulaire prolonge radialement la cavité du siège.
Il est préférable que les fenêtres n’empiètent pas sur le joint. Pour cela, il est préférable que les extrémités des fenêtres de passage dirigées vers le joint affleurent la face du joint dirigée vers la cavité du siège et/ou que lesdites extrémités soient situées à distance de ladite face du joint. Concrètement, les fenêtres peuvent s’étendre quand la valve est en position fermée soit jusqu’au joint, soit s’arrêter en dessous et à distance du joint. Quand la valve est ouverte, les fenêtres sont déplacées vers le bas et se trouvent dans tous les cas à distance du joint. Il serait bien sûr possible qu’en position fermée de la valve, la partie supérieure des fenêtres pénètre sur une partie de la hauteur du joint. Le stem peut être fixé au siège par tout moyen approprié. Le soudage est un mode de fixation particulièrement bien adapté, notamment le soudage par ultrasons ou le soudage par rotation. On peut prévoir pour le soudage une réserve de matière sur le siège et/ou sur le stem.
Les moyens de rappel sont de préférence constitués par un ressort. Afin de stabiliser le ressort, il est préférable de munir le siège, à l’opposé de son arête d’étanchéité, d’un tenon de centrage autour duquel prend place l’une des extrémités du ressort.
Pour faciliter la fixation du stem dans la cavité du siège, on peut placer un téton de fixation dans la cavité du siège, sur la paroi transversale, le stem étant fixé au siège sur le téton de fixation, de préférence sur une face frontale de celle-ci.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention,
- la paroi tubulaire du stem est ouverte à ses deux extrémités, une paroi transversale étant placée à l’intérieur de la paroi tubulaire, entre les fenêtres de passage et l’extrémité du stem placée dans la cavité du siège, et à distance de ladite extrémité, une ouverture de préférence traversante étant réalisée dans la face de la paroi transversale dirigée vers l’extrémité située dans la cavité,
- une saillie de centrage est réalisée sur le téton de fixation du siège, de préférence sur sa face frontale,
- la paroi tubulaire du stem, dans sa partie située dans la cavité du siège, étant dimensionnée pour que le téton de fixation pénètre dedans par l’extrémité, et la saillie de centrage étant dimensionnée pour pénétrer dans l’ouverture réalisée dans la paroi transversale.
Le joint peut être bloqué contre l’arête supérieure du corps de valve par une coupelle munie d’une ouverture pour l’extrémité libre du stem, la coupelle pouvant être sertie sur une couronne annulaire du corps de valve.
Le corps de valve peut être muni
- d’un tenon d’attache pour attacher un tube plongeur ou des moyens anti-affaissement ; et/ou
- d’une paroi de fixation pour la fixation d’une poche, ladite paroi de fixation entourant le tenon d’attache quand il y en a un.
Une ou plusieurs rainures longitudinales peuvent être réalisées dans la cavité du corps de valve pour que le produit puisse contourner plus facilement le siège. La ou les rainures longitudinales s’étendent de préférence depuis le passage annulaire jusqu’au moins la position la plus basse prise, quand la valve est en position ouverte, par l’extrémité du siège opposée à l’arête d’étanchéité. L’invention est décrite plus en détail à l’aide d’un exemple de réalisation présenté sur les figures qui montrent :
[Fig. 1] : une vue éclatée d’une valve selon l’invention ;
[Fig. 2] : une vue en coupe de la valve de la figure 1 (a) avant et (b) après montage du stem ;
[Fig. 3] : une vue du corps de valve (a) en perspective du bas, (b) en perspective du haut, (c) du dessus, (d) du dessous et (e) en coupe en perspective ;
[Fig. 4] : une vue du siège (a) en perspective du haut, (b) en perspective du bas et (c) en coupe en perspective ;
[Fig. 5] : Une vue en coupe en perspective du joint ;
[Fig. 6] : Une vue du stem (a) en perspective et (b) en coupe en perspective ;
[Fig. 7] : Une vue en coupe de l’ensemble siège/stem ;
[Fig. 8] : Une vue en coupe en perspective de la valve de l’invention ;
[Fig. 9] : une vue en coupe de la valve (a) en position fermée et (b) en position ouverte.
[Fig. 10] : Une coupe agrandie de l’intérieur de la valve (a) en position fermée et (b) en position ouverte.
L’invention concerne une valve (1), notamment une valve à poche, destinée à fermer le boîtier d’un récipient sous pression.
De façon conventionnelle, la valve est représentée avec le stem en haut, sans que cela soit limitatif. Les références « haut » / « bas » ou « supérieur » / « inférieur » n’ont qu’une valeur relative en rapport avec les représentations des figures ci-jointes. Il va de soi que dans certains cas, la valve peut être utilisée dans d’autres positions et que ce qui est en haut dans la position représentée ici ne le sera pas nécessairement lors de l’utilisation. Par ailleurs, la valve à l’état assemblé s’étend le long d’un axe principal (A), vertical dans les représentations des figures ci- jointes. Les termes « radial », « axial » et « transversal » se rapportent à cet axe principal (A). La valve (1 ) représentée ici a tous les attributs d’une valve femelle. Elle est constituée principalement d’un corps de valve (10) ayant une cavité (11) dans laquelle sont placés un siège (20) et un ressort (30). L’ouverture supérieure de la cavité (11) est fermée par un joint (40). La cavité est en liaison fluidique directe ou indirecte avec l’intérieur du récipient. Une coupelle (50) peut être sertie sur le corps de valve (10) en bloquant le joint (40). Contrairement à une valve femelle, la valve de l’invention est également munie d’un stem (60). Si nécessaire, une poche (70) peut être soudée sur le corps de valve (10). Le corps de valve (10) est constitué d’une paroi tubulaire (12) ouverte à ses deux extrémités qui s’étend, à l’état assemblé de la valve, autour de l’axe principal (A). L’intérieur de la paroi tubulaire définit la cavité (11) du corps de valve. La paroi tubulaire a de préférence sensiblement la forme d’un cylindre de révolution. Son extrémité supérieure plus effilée forme une arête supérieure (121) qui s’étend dans un plan radial. Trois rainures (122) sont réalisées dans la face intérieure de la paroi tubulaire. Elles s’étendent en direction longitudinale de la paroi tubulaire, donc de façon sensiblement verticale dans le cas présent. Les rainures (122) s’étendent depuis la forme effilée de l’extrémité supérieure (121) jusqu’au moins la position la plus basse prise, quand la valve est en position ouverte, par l’extrémité inférieure du siège. La face extérieure de la paroi tubulaire présente au niveau de l’extrémité supérieure une couronne annulaire (123) sous la forme d’une surépaisseur de matière pour permettre le sertissage de la coupelle (50) sur le corps de valve. Un tenon d’attache (13) pour attacher un dispositif anti affaissement ou un tube plongeur est fixé, par exemple par quatre ponts (131), à l’extrémité inférieure de la paroi tubulaire (12). Ces quatre ponts (131) remplissent également la fonction de butée pour le ressort (30). Il serait possible de ne pas prévoir de tenon d’attache (13), auquel cas il serait préférable de prévoir une butée à l’intérieur de la paroi tubulaire pour l’appui du ressort.
Afin de pouvoir fixer une poche sur la valve, une paroi de fixation (14) est réalisée sur la paroi tubulaire (12), en dessous et à distance de la couronne annulaire (123) de sertissage. Cette paroi de fixation entoure l’extrémité inférieure de la paroi tubulaire (12) et le tenon de fixation (13). Elle a de préférence une section transversale en forme de losange aplati avec les angles des petites diagonales obtus et arrondis, et les angles des grandes diagonales aigus et plus pointus, comme cela est bien visible sur la Figure 3d. Cette forme facilite le soudage de la poche (70). Si la valve doit être utilisée sans poche, il est possible de renoncer à cette paroi de fixation (14). Le siège (20) de l’invention est constitué d’un élément en forme de godet présentant une cavité (21) délimitée par une paroi tubulaire (22) et une paroi transversale (23) continue de préférence radiale. La paroi tubulaire (22), à l’état monté du siège dans la valve, s’étend autour de l’axe principal (A). Elle a de préférence sensiblement la forme d’un cylindre de révolution. Elle est ouverte à l’une de ses extrémités en formant une arête d’étanchéité (221) s’étendant dans un plan radial. Le siège (20) est dimensionné pour pouvoir pénétrer entièrement dans la cavité (11) du corps de valve tout en pouvant coulisser librement dedans. Concrètement, la paroi tubulaire (22) du siège peut coulisser parallèlement à l’axe principal (A) dans la paroi tubulaire (12) du corps de valve. La paroi tubulaire (21) de la cavité a une partie supérieure (222) de plus grand diamètre qui s’étend jusqu’à l’arête d’étanchéité et qui forme un évidement annulaire (211) autour de la cavité elle-même en la prolongeant radialement. La paroi radiale (23) ferme la paroi tubulaire (22), de préférence à l’extrémité opposée à l’arête d’étanchéité (221), de sorte que la cavité (21) n’est accessible que par l’ouverture définie par l’arête d’étanchéité (221). La face inférieure de la paroi radiale (23) se prolonge par un tenon de centrage (24) pour centrer le ressort (30). Afin d’économiser de la matière et de faciliter la manipulation du siège lors de l’assemblage, le tenon de centrage (24) n’est pas plein, mais constitué de deux segments d’une paroi tubulaire. La fente (241) qui délimite les deux segments tubulaires se prolonge en partie dans la face inférieure de la paroi radiale (23). Un téton de fixation (25) est réalisé sur la face supérieure de la paroi radiale (23). Il a de préférence sensiblement la forme d’un cylindre plein concentrique à la paroi tubulaire (22) du siège. La face frontale (251) du téton de fixation, opposée à la paroi radiale, est de préférence tronconique avec le sommet du cône situé en bas. L’arête supérieure de la face frontale constitue une réserve de matière (252) annulaire pour le soudage du stem. Il est préférable de placer au centre de la face frontale du téton de fixation une saillie de centrage (253) qui est de préférence arrondie à son sommet.
La géométrie du siège, et notamment son encombrement externe, doit prendre en compte le fait qu’un mouvement de coulissement à l’intérieur du corps de valve du haut vers le bas doit pouvoir permettre l’ouverture de la valve. Réciproquement, un mouvement de coulissement du siège du bas vers le haut doit se faire aisément à l’intérieur du corps de valve pour garantir l’obturation rapide des fenêtres de passage (612) par le joint (40) et la fermeture de la valve pour contrôler la distribution de produit.
Le stem (60) est constitué d’une paroi tubulaire (61) qui, à l’état assemblé de la valve, s’étend autour de l’axe principal (A). Cette paroi tubulaire (61) est ouverte à ses deux extrémités et définit un canal de sortie (62). L’extrémité inférieure (611) de la paroi tubulaire est dimensionnée pour pouvoir pénétrer dans la cavité (21) du siège. Elle est de préférence effilée pour faciliter son centrage lors de son introduction dans la cavité (21) du siège. Au-dessus et à distance de cette extrémité inférieure, on a placé à l’intérieur du canal de sortie (62) une paroi transversale (63), de préférence radiale, de sorte à en réduire la section transversale, voire à la boucher. Un orifice (631) au moins ouvert vers le bas peut être réalisé dans la paroi radiale. Dans le présent exemple, l’orifice (631) est traversant. De grandes fenêtres de passage (612) sont réalisées dans la paroi tubulaire, au-dessus de la paroi radiale (23). Dans l’exemple présenté ici, il y a quatre fenêtres alignées deux à deux. Ces fenêtres s’étendent dans un même plan radial, sans être nécessairement radiales elles-mêmes.
Les dimensions intérieures de la paroi tubulaire (61), au moins dans sa partie inférieure (613) située entre la paroi radiale (63) et l’extrémité inférieure (611), sont telles que le téton de fixation (25) peut y pénétrer sans contrainte. De même, l’orifice (631) de la paroi radiale du stem est dimensionné pour que la saillie de centrage (253) du siège puisse y pénétrer sans contrainte.
Le joint (40) a une forme générale annulaire. Le diamètre intérieur de son ouverture centrale (41) est choisi de telle sorte qu’il enserre de façon étanche la paroi tubulaire (61) du stem tout en lui permettant de coulisser lors de l’actionnement de la valve. Le diamètre extérieur du joint est supérieur au diamètre de l’arête supérieure (121) du corps de valve. En position assemblée de la valve, l’arête supérieure (121) est en appui étanche contre le joint (40).
Le ressort (30) remplit la fonction de moyens de rappel, permettant de ramener le siège en appui contre le joint pour refermer la valve.
Conformément à l’invention, le siège (20) et le stem (60) sont fixés l’un à l’autre pour former un ensemble siège/stem (80). Pour cela, le stem est introduit avec son extrémité inférieure (611) dans la cavité (21) du siège jusqu’à ce que sa paroi radiale (63) entre en contact avec la partie supérieure de la face tronconique (251) du téton de fixation formant réserve de matière. Dans cette position, la saillie de centrage (253) pénètre dans l’ouverture (631) réalisée dans la paroi radiale (63) du stem et la partie inférieure (613) de la paroi tubulaire du stem entoure en partie le téton de fixation (25) du siège. La soudure se fait au niveau de cette réserve de matière (252). La soudure peut se faire de différentes façons, notamment par ultrasons ou par soudage par rotation (spin welding). Comme le montre la Figure 7, les grandes fenêtres de passage (612) du stem débouchent dans l’évidement annulaire (211) de la cavité du siège. Le sommet des fenêtres de passage (612) se trouve dans le plan radial défini par l’arête d’étanchéité (221) du siège, ou légèrement en dessous. Cela signifie aussi que, à l’état assemblé de la valve, le sommet des fenêtres de passage (612) affleure le joint (40) ou se trouve légèrement en dessous. En position ouverte de la valve, les fenêtres sont de toute façon écartées du joint. Il serait également possible que le sommet des fenêtres soit situé à l’intérieur du joint, sans cependant passer au-dessus.
La section du canal de sortie (62) et la section des fenêtres de passage (612) sont calculées de façon à ne pas créer de restriction au débit correspondant à l’écoulement autour du siège. En particulier, la section transversale totale des fenêtres (612) et celle du canal de sortie (62) sont de préférence du même ordre de grandeur, voire supérieures, à la section transversale la plus étroite dans la voie de sortie (122, 211) en amont des fenêtres. Par ailleurs, le stem devant pouvoir résister à un effort de compression verticale permettant l’ouverture de la valve, il est préférable de dimensionner l’épaisseur de sa paroi pour permettre cet effort, sans pour autant limiter la section des fenêtres de passage. Un compromis doit donc être trouvé pour optimiser l’épaisseur de paroi et la résistance à la compression verticale du stem tout en permettant un jeu entre le diamètre externe du stem et l’ouverture centrale de la coupelle au travers de laquelle il passe. Le diamètre extérieur du stem dans sa partie supérieure située à l’extérieur du corps de valve et au-dessus du plan horizontal formé par l’ouverture centrale, ou pour le moins au-dessus de la partie supérieure arrondie de la coupelle devra permettre la fixation d’un moyen de distribution. Dans sa partie inférieure, le diamètre extérieur du stem devra permettre son introduction à l’intérieur du siège.
On ne sait pas à l’heure actuelle mouler un tel ensemble siège/stem (80) en raison notamment de la présence des fenêtres de passage (612) orientées radialement et cachées derrière la partie supérieure (222) de la paroi tubulaire du siège. Il est donc nécessaire de fabriquer séparément ces deux pièces et de les assembler ensuite.
Selon les besoins, il est possible dans une étape préliminaire d’attacher un dispositif anti affaissement (anti-collapse) ou un tube plongeur sur le tenon d’attache (13) et/ou de fixer une poche (70) sur la face extérieure de la paroi de fixation (14) avant de la plier ou de la rouler autour de l’axe principal (A).
La valve est assemblée de la façon suivante. Le ressort (30) est introduit dans la cavité (11) du corps de valve (10) jusqu’à ce que son extrémité inférieure soit en appui sur les ponts de fixation (131) du tenon (13). Le siège (20) est ensuite introduit de sorte que son tenon de centrage (24) pénètre à l’intérieur du ressort (30) et que sa cavité soit ouverte vers le haut. Le ressort est ainsi pris en sandwich entre les ponts de fixation (131) du corps de valve en bas et la face inférieure de la paroi radiale (23) du siège en haut. Le joint (40) est alors placé au sommet du corps de valve (10), l’arête supérieure (121) de celui-ci en appui sur le joint. La coupelle (50) est alors placée sur et autour de la couronne annulaire (123) du corps de valve avec son ouverture centrale centrée sur l’axe principal (A) et sur l’ouverture centrale (41) du joint. La coupelle est ensuite sertie en prenant appui sous la couronne annulaire (123) du corps de valve. Le stem (60) est alors introduit par son extrémité inférieure (61 1) dans la cavité (21) du siège en passant par l’ouverture centrale de la coupelle et l’ouverture centrale (41) du joint. Le stem est ensuite soudé au siège par exemple par ultrasons. Il serait également possible de réaliser d’abord l’ensemble siège/stem (80) avant d’assembler la valve. Quand le stem est soudé après assemblage de la valve, il faut tenir compte du fait que la soudure nécessite l’application d’une force verticale vers le bas pour maintenir un contact suffisant entre la zone de soudure du stem et la réserve de matière apportée par la dent de fixation du siège. Il est donc préférable de dimensionner le ressort (30) pour qu’il exerce une contre-pression supérieure à celle appliquée lors de la soudure pour ne pas permettre l’enfoncement du système siège/stem dans le corps de valve lors de la solidarisation des deux composants.
Les rainures (122) s’étendent de la partie effilée de l’extrémité supérieure du corps de valve jusqu’en dessous de la face inférieure de la paroi radiale (23) du siège quand il est écarté du joint en position ouverte de la valve. Les rainures ne vont pas jusqu’à l’arête supérieure (121) comme on peut le voir sur la Figure 10, afin d’éviter des problèmes d’étanchéité.
À tout moment, l’arête supérieure (121) du corps de valve est en appui étanche sur le joint (40). En position de repos fermée de la valve, l’arête d’étanchéité (221) du siège est également en appui étanche contre le joint, le siège étant repoussé par le ressort. Comme dans une valve mâle traditionnelle, le stem passe à travers une ouverture centrale de la coupelle et saille à l’extérieur de la valve, et comme dans une valve femelle, l’étanchéité se fait, quand la valve est en position de repos fermée, au niveau de l’arête d’étanchéité (221) du siège en appui étanche contre la face inférieure du joint (40).
La valve de l’invention fonctionne de la façon suivante. Une pression est exercée sur l’extrémité supérieure du stem (60) de l’ensemble siège/stem (80) à l’aide d’un diffuseur pour valve mâle emmanché sur la partie saillante du stem. L’ensemble siège/stem (80) est déplacé vers le bas contre l’effet du ressort (30). L’arête d’étanchéité (221) du siège est alors écartée du joint et un passage annulaire (26) se forme entre l’arête d’étanchéité (221) du siège et la face inférieure du joint, comme cela est bien visible sur la Figure 10. Sous l’effet de la différence de pression entre la pression régnant à l’intérieur du récipient sous pression et la pression atmosphérique, le produit contenu à l’intérieur du récipient pénètre dans le bas de la cavité (11) du corps de valve, en contournant les ponts (131) de fixation et/ou par un tube plongeur attaché au tenon d’attache (13). Il remonte ensuite dans la cavité (1 1) du corps de valve en passant le long du ressort (30), contourne la paroi tubulaire (22) du siège en passant à travers les rainures (122), traverse le passage annulaire (26), pénètre dans l’évidement annulaire (211) de la cavité du siège, traverse les fenêtres de passage (612) et pénètre dans le canal de sortie (62).
Dès que la pression exercée sur le stem est relâchée, le ressort (30) repousse l’ensemble siège/stem (80) vers le haut jusqu’à ce que l’arête d’étanchéité (221) du siège soit à nouveau en appui étanche contre la face inférieure du joint (40). La voie de sortie du produit se trouve interrompue au niveau de cette interface.
La valve de l’invention se distingue d’une valve mâle traditionnelle par le fait que les fenêtres de passage (612) du stem restent toujours ouvertes et n’ont pas besoin d’être obturées par le joint. Quelle que soit la position de la valve, les fenêtres de passage mettent en contact l’extérieur de la valve et la cavité (21) du siège via le canal de sortie (62) du stem. Les fenêtres de passage sont toujours situées en dessous du joint. Leurs dimensions ne sont donc pas imposées par l’épaisseur de ce joint contrairement aux ouvertures de passage d’un stem traditionnel. Il est donc possible de prévoir des fenêtres de passage bien plus grandes, et notamment plus hautes. Il suffit d’ajuster la hauteur de l’évidement annulaire (211) de la cavité du siège à la hauteur souhaitée des fenêtres (612). Avec la valve de l’invention, la vitesse de remplissage via la valve est bien plus rapide qu’avec une valve mâle traditionnelle et s’approche de celle d’une valve femelle. La valve de l’invention est donc particulièrement bien adaptée aux produits visqueux et/ou au remplissage rapide via la valve. La valve de l’invention combine les avantages des valves femelles (ouverture et fermeture rapide, grandes fenêtres de passage) et ceux des valves mâles (stem saillant de la valve pour un centrage plus facile du diffuseur).
La valve de l’invention est particulièrement destinée à un usage comme valve à poche. Il est cependant possible de l’utiliser sans poche. Dans l’exemple présenté ici, la valve est de type traditionnel avec une coupelle métallique sertie dessus. L’ensemble siège/stem (80) peut cependant être utilisé dans tout autre type de valve, et notamment dans les valves dites « tout plastique » où la coupelle est en plastique et le corps de valve est encliquetée sur la coupelle ou fait partie intégrante de celle-ci. L’ensemble siège/stem (80) peut notamment être appliqué à des valves du type de celles décrites dans la demande de brevet WO 2016/202 754 A1 ou FR 18 54 513.
Le siège et le stem peuvent être fabriqués par exemple en POM (polyoxyméthylène) ou en PA (polyamide). Le matériau choisi doit être compatible avec le produit à distribuer. Le corps de valve peut être par exemple en POM ou, si une poche doit être soudée dessus, en PE (polyéthylène) ou en PP (polypropylène).
Liste des références
1 Valve
10 Corps de valve
11 Cavité
12 Paroi tubulaire
121 Arête supérieure
122 Rainures
123 Couronne annulaire
13 Tenon d’attache
131 Ponts de fixation
14 Paroi de fixation de la poche
20 Siège
21 Cavité
211 Évidement annulaire
22 Paroi tubulaire
221 Arête d’étanchéité
222 Partie supérieure
23 Paroi radiale
24 Tenon de centrage
241 Fente
25 Téton de fixation
251 Face supérieure
252 Surépaisseur de matière
253 Saillie de centrage
26 Passage annulaire
30 Ressort
40 Joint
41 Ouverture centrale
50 Coupelle
60 Stem (ou tige)
61 Paroi tubulaire
611 Extrémité inférieure
612 Fenêtres de passage
613 Partie inférieure
62 Canal de sortie
63 Paroi radiale
631 Ouverture
70 Poche
80 Ensemble siège/stem (siège/tige)

Claims

Revendications
1. Valve pour récipient sous pression, comprenant
- un corps de valve (10) qui présente une cavité (1 1) et qui est en appui étanche par une première extrémité (121) contre
- un joint (40) muni d’une ouverture centrale (41),
- un siège (20) placé mobile en translation dans la cavité (11) du corps de valve et repoussé contre le joint (40) par
- des moyens de rappel (30),
le siège étant en appui étanche contre le joint en position fermée de la valve et étant écarté du joint par déplacement dans la cavité (1 1) du corps de valve contre l’effet de la force des moyens de rappel en position ouverte de la valve,
le siège présentant une cavité (21) délimitée par une arête d’étanchéité (221), laquelle arête d’étanchéité est en appui étanche contre le joint (40) en position fermée de la valve, et est écartée du joint (40) en formant un passage annulaire (26) en position ouverte de la valve caractérisée
- en ce qu’une tige (60) est fixée de façon non détachable dans la cavité (21) du siège en formant un ensemble siège/tige (80) d’un seul tenant, laquelle tige (60) est composée d’une paroi tubulaire (61) qui entoure un canal de sortie (62) et qui est traversée dans sa partie (613) située à l’intérieure de la cavité (21) par une ou plusieurs fenêtres de passage (612) débouchant dans le canal de sortie, l’extrémité libre de la tige (60) située au-delà des fenêtres de passage (612) saillant hors de la cavité (21) du siège en passant à travers l’ouverture centrale (41) du joint (40).
2. Valve selon la revendication 1 , caractérisée
- en ce que le siège (20) comprend une paroi tubulaire (22) dont une première extrémité forme l’arête d’étanchéité (221), ladite paroi tubulaire étant entièrement fermée à distance de l’arête d’étanchéité par une paroi transversale (23),
- en ce que la partie inférieure (613) de la paroi tubulaire de la tige est dimensionnée pour pénétrer dans la paroi tubulaire (22) du siège, et
- en ce qu’un évidement annulaire (21 1) s’étendant autour de la paroi tubulaire (61) de la tige est formé dans la partie supérieure (222) de la paroi tubulaire du siège qui est située en regard des fenêtres de passage (612) de la tige, l’évidement annulaire (211) s’étendant jusqu’à l’arête d’étanchéité (221).
3. Valve selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu’en position fermée de la valve, les extrémités des fenêtres de passage (612) dirigées vers le joint (40) affleurent la face du joint (40) dirigée vers la cavité (21) du siège et/ou lesdites extrémités sont situées à distance de ladite face du joint.
4. Valve selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tige (60) est fixée au siège (20) par soudage, de préférence par soudage par ultrasons ou par soudage par rotation, une réserve de matière (252) pouvant être prévue sur le siège (20) et/ou sur la tige (60) pour le soudage.
5. Valve selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de rappel sont constitués par un ressort (30), et en ce que le siège présente, à l’opposé de son arête d’étanchéité (221), un tenon de centrage (24) autour duquel prend place l’une des extrémités du ressort (30).
6. Valve selon l’une des revendications précédentes associées à la revendication 2, caractérisée en ce qu’un téton de fixation (25) est placé dans la cavité (21) du siège, sur la paroi transversale (23), la tige (60) étant fixée au siège sur le téton de fixation, de préférence sur une face frontale (251) de celle-ci.
7. Valve selon la revendication précédente, caractérisée
- en ce que la paroi tubulaire (61) de la tige est ouverte à ses deux extrémités, une paroi transversale (63) étant placée à l’intérieur de la paroi tubulaire (61), entre les fenêtres de passage (612) et l’extrémité (611) de la tige placée dans la cavité (21) du siège, et à distance de ladite extrémité (611), une ouverture (631) de préférence traversante étant réalisée dans la face de la paroi transversale (63) dirigée vers l’extrémité (611),
- en ce qu’une saillie de centrage (253) est réalisée sur le téton de fixation (25) du siège, de préférence sur sa face frontale (251),
- la paroi tubulaire (61) de la tige étant dimensionnée pour que le téton de fixation (25) pénètre dedans par l’extrémité (611), et la saillie de centrage (253) étant dimensionnée pour pénétrer dans l’ouverture (631) réalisée dans la paroi transversale.
8. Valve selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le joint (40) est bloqué contre l’arête (121) du corps de valve par une coupelle (50) munie d’une ouverture pour l’extrémité libre de la tige (60).
9. Valve selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de valve (10) est muni - d’un tenon d’attache (13) pour attacher un tube plongeur ou des moyens anti-affaissement ; et/ou
- d’une paroi de fixation (14) pour la fixation d’une poche (70), ladite paroi de fixation entourant le tenon d’attache (13) quand il y en a un.
10. Valve selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’une ou plusieurs rainures (122) longitudinales sont réalisées dans la cavité (11) du corps de valve, lesquelles rainures longitudinales (122) s’étendent de préférence depuis le passage annulaire (26) jusqu’au moins la position la plus basse prise par l’extrémité du siège opposée à l’arête d’étanchéité (221) quand la valve est en position ouverte.
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