Procédé et dispositif de distribution et de conditionnement d'un produit fluide contenu dans un récipient pressurisé à l'aide d'un gaz propulseur

Abstract

 Procédé de conditionnement et de distribution d'un produit fluide (P) contenu dans un récipient (2) pressurisé à l'aide d'un gaz propulseur (G), le récipient (2) comportant deux compartiments (3, 4) séparés par une cloison mobile (5), un premier compartiment (3) contenant le produit (P) fluide et étant en communication avec une valve (6) de distribution du produit (P) et le second compartiment (4) contenant le gaz propulseur (G), par lequel on amène dans le second compartiment (4) le gaz propulseur (G) à une pression P1 permettant la distribution du produit (P) fluide par action sur la valve (6) de distribution, on effectue la distribution, et on abaisse la pression dans le second compartiment (4) jusqu'à la pression atmosphérique, la pression dans le compartiment (4) n'étant ramenée à une pression permettant la distribution du produit (P) que juste avant la distribution suivante.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de distribution et de conditionnement d'un produit fluide contenu dans un récipient pressurisé à l'aide d'un gaz propulseur, plus particulièrement avantageux lorsque le gaz propulseur n'est pas compatible avec le produit fluide à distribuer, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé.

[0002] Selon la présente invention, on entend par produit fluide, un produit sous forme de liquide ou sous forme de pâte ou de crème plus ou moins visqueuse.

[0003] Il est connu d'utiliser, pour le conditionnement et la distribution d'un produit fluide contenu dans un récipient pressurisé par un gaz non compatible avec le produit fluide, un récipient comportant deux compartiments séparés par une cloison mobile, un premier compartiment, contenant le produit fluide et étant en communication avec une valve de distribution du produit, et un second compartiment contenant le gaz comprimé. Lors de la distribution, la cloison mobile se déplace et/ou se déforme. La cloison mobile peut être constituée par une membrane déformable ; elle est, de préférence, constituée par un piston. Ce type de dispositif est prévu pour isoler le produit fluide à distribuer du gaz propulseur et ainsi retarder la dégradation du produit fluide par le gaz propulseur.

[0004] Cependant, la paroi mobile, plus particulièrement lorsqu'elle est constituée par un piston, n'est pas toujours absolument étanche soit que les joints entre la paroi mobile et le récipient ne soient pas étanches, soit que la paroi mobile présente une certaine perméabilité au gaz propulseur. L'étanchéité est d'autant plus faible que le produit fluide est moins visqueux et que la pression du gaz comprimé dans le second compartiment est plus élevée. Par conséquent, au cours du stockage, le gaz comprimé peut fuir progressivement dans le premier compartiment contenant le produit fluide et celui-ci peut être dégradé après un certain temps de stockage. Ce problème se pose, par exemple, dans le cas où le gaz comprimé est de l'air et où le produit fluide est une teinture capillaire.

[0005] Selon la présente invention, on a trouvé que l'on peut éviter la dégradation d'un produit fluide, même faiblement visqueux, par un gaz propulseur non compatible, dans un récipient séparé en deux compartiments par une cloison mobile, bien que le joint entre la paroi du récipient et la cloison mobile ne soit pas rigoureusement étanche et/ou que la cloison mobile ait une certaine perméabilité, en maintenant dans le second compartiment le gaz propulseur à pression atmosphérique pendant le stockage et en n'augmentant la pression dans ledit second compartiment que pour permettre ladite distribution, le récipient n'étant pressurisé que pendant un temps très court voisin du temps de distribution.

[0006] La présente invention a donc pour objet un procédé de conditionnement et de distribution d'un produit fluide contenu dans un récipient pressurisé à l'aide d'un gaz propulseur, le récipient comportant deux compartiments séparés par une cloison mobile, un premier compartiment contenant le produit fluide et étant en communication avec une valve de distribution du produit et le second compartiment contenant le gaz propulseur, caractérisé par le fait que l'on amène, dans le second compartiment, le gaz propulseur à une pression ayant une valeur P1 permettant la distribution du produit fluide par action sur la valve de distribution, que l'on effectue la distribution et, qu'on abaisse la pression dans le second compartiment jusqu'à la pression atmosphérique, la pression n'étant ramenée à une pression permettant la distribution du produit que juste avant la distribution suivante.

[0007] Le gaz propulseur est un gaz comprimé, de préférence, de l'air. Pour amener le compartiment contenant le gaz propulseur à une pression permettant la distribution, on introduit, de préférence, le gaz propulseur, en particulier l'air comprimé, à l'aide d'un compresseur ou d'une autre source de gaz comprimé par l'intermédiaire d'une vanne disposée dans la paroi du compartiment contenant le gaz propulseur. Le compresseur utilisé peut, par exemple, être celui décrit dans FR-A 2 656 047.

[0008] Pour ramener à la pression atmosphérique la pression du second compartiment après une distribution, on ménage avantageusement une fuite entre le second compartiment et l'atmosphère. On peut ménager cette fuite après ou pendant la distribution. Dans ce dernier cas, lors de l'opération de mise sous pression du compartiment gazeux, on amène la pression à la valeur P1 supérieure à la pression atmosphérique et permettant la distribution par actionnement de la valve de distribution et on choisit le débit de fuite du gaz propulseur de façon telle que l'on puisse disposer d'un temps de distribution suffisant. On considère, en pratique, qu'un temps de distribution de 1 à 10 minutes est convenable dans le cas de la distribution de produits cosmétiques.

[0009] La présente invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; un dispositif pour le conditionnement et la distribution d'un produit fluide comportant un récipient pressurisé à l'aide d'un gaz propulseur, le récipient comportant deux compartiments, séparés par une cloison mobile, le premier compartiment contenant le produit fluide à distribuer et communiquant avec une valve de distribution portée par le récipient, et le second compartiment contenant le gaz propulseur est caractérisé par le fait que la paroi du second compartiment porte une vanne d'alimentation en gaz propulseur comprimé et présente une ouverture de fuite permettant la fuite dans l'atmosphère du gaz propulseur.

[0010] L'ouverture de fuite peut comporter un moyen de fermeture permettant de fermer ladite ouverture pendant le stade de mise sous pression et/ou le stade de distribution. Ce moyen de fermeture est, par exemple, un bouchon que l'utilisateur met en place manuellement.

[0011] De préférence, l'ouverture de fuite ne comporte pas de moyen de fermeture ; elle peut être indépendante de la vanne d'alimentation en gaz propulseur et elle est alors, avantageusement, constituée par une micro-ouverture percée dans la paroi du second compartiment. De préférence, l'ouverture de fuite fait partie de la vanne d'alimentation en gaz propulseur comprimé. Par exemple, selon ce dernier mode de réalisation, la vanne d'alimentation en gaz propulseur comprimé est une vanne à clapet dont le clapet ne se referme pas de façon étanche sur son siège en position de fermeture lorsque l'alimentation en gaz propulseur est terminée. L'ouverture de fuite est alors constituée par l'espace existant entre le clapet et son siège. Selon un mode de réalisation préféré, la vanne est constituée par un clapet en matière élastique reposant sur un siège et une fine rainure est ménagée dans le siège et/ou le clapet de façon à créer une ouverture de fuite entre le clapet et son siège en position de fermeture. Ce dernier mode de réalisation est avantageux car il n'y a pas de fuite de gaz propulseur comprimé pendant la phase de mise sous pression.

[0012] Pour mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire, ci-après, à titre purement illustratif et non limitatif, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé.

[0013] Sur ce dessin :

• la figure 1 est une vue partiellement en coupe d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, et
• la figure 2 est une vue en détail de la vanne d'alimentation en gaz du dispositif de la figure 1,
• la figure 3 est une vue partiellement en coupe d'un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.

[0014] Sur la figure 1, le dispositif selon l'invention est désigné dans son ensemble par la référence 1. Le dispositif 1 est constitué par un récipient 2 divisé en deux compartiments 3 et 4 par une cloison mobile constituée par un piston 5. Le premier compartiment 3 contient le produit P à distribuer et le second compartiment 4 contient le gaz propulseur G. Sur le récipient 2, est sertie une valve 6 de distribution qui communique avec le compartiment 3 et qui porte une tige 7 pouvant être enfoncée à l'aide d'un bouton-poussoir (non représenté) pour actionner la valve 6 et distribuer le produit P. Selon le mode de réalisation représenté, le fond 8 du récipient 2 forme une cuvette de forme conique à concavité tournée vers l'extérieur et il est muni, en son centre, d'une vanne 9 formant bouchon qui sera décrite ci-après plus en détail.

[0015] Le piston 5 comporte un élément transversal 10 portant une jupe cylindrique 11 tournée vers le second compartiment 4. L'élément transversal 10 présente périphériquement une portion conique 12 dont la convexité est tournée vers le compartiment 3 et qui se raccorde en son centre à une dépression 13 tournée vers le compartiment 3. Selon l'exemple représenté, cette dépression 13 est formée de parois latérales successivement cylindrique, tronconique et cylindrique et d'un fond perpendiculaire à l'axe du récipient 2 ; ainsi, la dépression 13 a une forme complémentaire de celle de la valve 6.

[0016] La jupe cylindrique 11 du piston 5 est munie de deux lèvres d'étanchéité : une première lèvre 14 disposée au voisinage de l'élément transversal 10 et tournée vers le compartiment 3, et une seconde lèvre 15 située à l'extrémité ouverte de la jupe 11 et tournée vers le fond 8 du récipient 2. Un joint torique d'étanchéité 16 est disposé, dans une rainure 17 de la jupe 11, entre les lèvres 14 et 15.

[0017] La vanne 9 est constituée de deux pièces s'emboîtant l'une dans l'autre : une membrane 18 en matériau élastique formant clapet et un corps 19 en matériau plastique rigide formant le siège du clapet. La membrane élastique 18 comporte une paroi latérale tronconique 20 dont l'extrémité de plus grand diamètre porte une rainure 27 permettant de fixer ladite membrane élastique 18, par claquage, sur le fond 8 du récipient 2. A l'extémité de plus faible diamètre de sa paroi latérale 20, la membrane élastique 18 se prolonge selon une pièce transversale 21 comportant une ouverture axiale 22.

[0018] Le corps rigide 19 a une forme complémentaire de la membrane élastique 18 et comporte donc une paroi latérale tronconique 25 prolongée selon une pièce transversale 26. Dans la paroi tronconique 25, est ménagé un conduit 23 qui est parallèle à l'axe de la vanne 9 et qui s'ouvre au voisinage de la jonction entre la paroi tronconique 25 et la pièce transversale 26. L'extrémité de plus grand diamètre de la paroi tronconique 25 se prolonge selon une paroi cylindrique 30 munie d'une collerette annulaire 28 qui définit, avec la paroi tronconique 25, une gorge 31 recevant l'extrémité de grand diamètre de la paroi tronconique 20 de la membrane élastique 18 : ainsi, lorsque le corps rigide 19 est fixé sur le fond 8 du récipient 2, la membrane élastique 18 fait joint d'étanchéité ; une collerette annulaire 29 ménagée à la partie inférieure du corps 19 permet l'adaptation de la vanne 9 à un compresseur de gaz (non représenté). A la surface extérieure du corps 19, est ménagée une rainure 24 qui, lorsque le corps rigide 19 et la membrane 18 sont assemblés, met en communication l'ouverture 22 et le conduit 23.

[0019] Le dispositif 1 fonctionne de la façon décrite ci-après. Lorsque l'utilisateur désire distribuer le produit P contenu dans le compartiment 3 du récipient 2, il dispose le récipient 2 sur un compresseur de gaz (non représenté), en particulier d'air, de façon que la vanne 9 soit en communication avec la buse de distribution du compresseur. Le gaz G comprimé passe par le conduit 23, déforme la membrane élastique 18 en la décollant du corps 19 et pénètre dans le compartiment 4 par l'ouverture 22. Il faut noter que la rainure 24, si elle laisse passer une certaine quantité de gaz propulseur G, ne permettrait pas à elle seule l'alimentation en gaz G du compartiment 4 en un temps court : la pression dans le compartiment 4, qui était égale à la pression atmosphérique, augmente. On poursuit la mise sous pression jusqu'à ce que la pression atteigne une valeur P1 prédéterminée suffisante pour permettre la distribution du produit lorsqu'on actionne la valve de distribution 6. L'utilisateur arrête alors l'alimentation en gaz comprimé G et sépare le récipient 2 du compresseur.

[0020] La membrane élastique 18, sous l'action de cette pression P1, reprend sa position de repos sur le corps rigide 19 : la rainure 24 met en communication l'ouverture 22 et le conduit 23 et permet une faible fuite de gaz propulseur G du compartiment 4 dans l'atmosphère à travers le conduit 23. Peu après avoir enlevé le récipient 2 du compresseur, l'utilisateur actionne la valve 6 et distribue le produit P contenu dans le compartiment 3. Le piston 5 se déplace longitudinalement en translation vers la valve 6 malgré la légère fuite de gaz propulseur G par la vanne 9. Du fait du déplacement du piston et de la légère fuite de gaz propulseur G, la pression dans le compartiment 4 diminue. On choisit les dimensions de la rainure 24 pour que le débit de fuite du gaz propulseur G soit tel que la distribution puisse durer de 1 à 10 minutes. Lorsque la distribution a cessé ou a été arrêtée, l'utilisateur ayant cessé d'actionner la valve 6, la pression à l'intérieur du compartiment 4 continue à décroître progressivement, jusqu'à ce qu'elle atteigne la pression atmosphérique grâce à la rainure 24 de la vanne 9. L'utilisateur ne rétablira une pression P1 dans le compartiment 4, que lorsqu'il désirera effectuer une nouvelle distribution de produit.

[0021] Dans ces conditions, le dispositif 1 n'est pressurisé que quelques minutes au moment de l'emploi. De plus, lorsque le gaz propulseur G est de l'air comprimé, le dispositif 1 n'est pas sensible à la chaleur et ne présente pas de danger d'explosion. En outre, il est écologique, le gaz rejeté dans l'atmosphère étant de l'air.

[0022] La figure 3 représente un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention désigné dans son ensemble par la référence 101. Ce dispositif 101 comporte un récipient 102 séparé en deux compartiments : un compartiment 103 contenant le produit P à distribuer et un compartiment 104 contenant le gaz comprimé G. Ces deux compartiments sont séparés par une cloison mobile 105 qui est constituée par une poche déformable. Le fond du récipient 102 est muni d'une vanne 109 identique à celle illustrée sur la figure 2. Du côté opposé au fond du récipient portant la vanne 109 est sertie une valve 106 de distribution qui communique avec le compartiment 103 contenant le produit à distribuer P. La poche déformable 105 est fixée, par exemple, par une soudure 130 sur le corps de la valve 106.

[0023] Dans ce dispositif, on n'établit dans le compartiment 104 une pression P, permettant la distribution, qu'au moment de la distribution, la pression dans le compartiment 104 revenant ensuite à la pression atmosphérique. Par conséquent, même si les parois de la poche 105 sont légèrement perméables au gaz, le gaz n'aura pratiquement pas tendance à traverser la paroi de la poche et les risques de dégradation du produit P contenu dans la poche sont faibles.

Revendications

1 - Procédé de conditionnement et de distribution d'un produit fluide (P) contenu dans un récipient (2, 102) pressurisé à l'aide d'un gaz propulseur (G), le récipient (2, 102) comportant deux compartiments (3, 103 ; 4, 104) séparés par une cloison mobile (5, 105), un premier compartiment (3, 103) contenant le produit (P) fluide et étant en communication avec une valve (6, 106) de distribution du produit (P) et le second compartiment (4, 104) contenant le gaz propulseur (G), caractérisé par le fait qu'on amène dans le second compartiment (4, 104) le gaz propulseur (G) à une pression P1 permettant la distribution du produit (P) fluide par action sur la valve (6) de distribution, qu'on effectue la distribution, et qu'on abaisse la pression dans le second compartiment (4, 104) jusqu'à la pression atmosphérique en ménageant une fuite de gaz propulseur (G) entre le compartiment (4, 104) et l'atmosphère pendant la distribution du produit, et éventuellement après le stade de distribution du produit, le débit de fuite du gaz propulseur (G) étant choisi de façon telle que l'on puisse disposer d'un temps de distribution suffisant, la pression dans le compartiment (4, 104) n'étant ramenée à une pression permettant la distribution du produit (P) que juste avant la distribution suivante.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le gaz propulseur (G) est de l'air comprimé.

3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le temps de distribution est de 1 à 10 minutes.

4 - Dispositif pour le conditionnement et la distribution d'un produit (P) fluide comportant un récipient (2, 102) pressurisé à l'aide d'un gaz propulseur (G), le récipient (2, 102) comportant deux compartiments (3, 103 et 4, 104) séparés par une cloison mobile (5, 105), le premier compartiment (3, 103) contenant le produit (P) fluide à distribuer et communiquant avec une valve (6, 106) de distribution portée par le récipient (2, 102) et le second compartiment (4, 104) contenant le gaz propulseur (G), la paroi du second compartiment (4, 104) portant une vanne (9, 109) d'alimentation en gaz propulseur (G) comprimé, caractérisé par le fait que ladite paroi du second compartiment (4, 104) présente une ouverture de fuite (22, 23, 24) ne comportant pas de moyen de fermeture et permettant la fuite dans l'atmosphère du gaz propulseur (G).

5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la cloison mobile (5) est un piston.

6 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la cloison mobile (105) est une poche déformable.

7 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'ouverture de fuite est une micro-ouverture percée dans la paroi du compartiment (4, 104).

8 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'ouverture de fuite (22, 23, 24) fait partie de la vanne (9, 109) d'alimentation en gaz propulseur (G) comprimé.

9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la vanne (9, 109) d'alimentation en gaz propulseur (G) comprimé est une vanne à clapet dont le clapet ne repose pas de façon étanche sur son siège en position de fermeture.

10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la vanne (9, 109) d'alimentation en gaz propulseur (G) comprimé comporte un clapet élastique coopérant avec un siège et une rainure est ménagée dans le clapet et/ou le siège de façon à créer l'ouverture de fuite entre le clapet et son siège en position de fermeture.

11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le clapet est constitué par une membrane élastique (18) coopérant avec un corps rigide (19), la membrane élastique (18) étant munie d'une ouverture (22) et le corps rigide (19) étant muni d'un conduit (23), une rainure (24) étant ménagée dans le corps rigide (19) de façon à mettre en communication l'ouverture (22) et le conduit (23) même lorsque la valve est en position de fermeture.

Dessins