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"Procédé et dispositif pour la préparation de récipients en vue de l'opération de remplissage".
Le transvasement des liquides renfermant de l'acide car- bonique en dissolution,par exemple la bière,nécessite un remplissage sous une contre-pression des récipients de trans- port tels que des bouteilles et des tonneaux. A cet effet on commence par introduire de l'air comprimé dans le récipient à remplir,
On sait que l'oxygène contenu dans l'air exerce, par exemple sur la bière,une influence nuisible;la faculté de conservation et le goût de la bière sont considérablement modifiés par l'absorption d'axygène.D'autre part,et dans la plupart des cas.l'air n'est pas exempt de germes,ee qui fait que des bactéries peuvent ainsi venir en contact avec le liquide.
Au cours de l'opération de remplissage,le liquide à transvaser vient,par suite de son passage en chute libre
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depuis l'orifice de sortie du tube de remplissage jusque sur le fond du récipient et par suite des tourbillonnements qui se produisent lors du rebondissement sur le fond du ré- cipient,en contact intime avec l'air contenu dans le réci- pient et absorbe ainsi de l'air.
Au cours de la continuation de l'opération de remplissa- ge,l'air qui est chassé,comme on le sait,par le liquide pé- nétrant dans le récipient à remplir,est refoulé dans le ré- servoir de l'appareil de remplissage (soutireuse),ce qui fait qu'iei également subsàste le risque d'une infection du conte- nu du réservoir en question.
Pour éliminer l'influence nuisible de l'air sur le li- quide à transvaser,on a jusque ce jour procédé de plusieurs manières.
On a d'abord tenté d'expulser par "rinçage" avec de l'a- cide carbonique,l'air contenu dans le récipient avant son remplissage avec de la bière (ou un liquide analogue),c'est- à-dire avant l'opération de remplissage proprement dite.Ce procédé s'est heurté avant toute chose à son incommodité ;en outre le résultat n'était pas satisfaisant parce que le "rin- çage" donnait lieu à la formation d'un mélange de gaz (aci- de carbonique) et d'air,ce qui fait qu'une certaine partie seulement de l'air contenu dans le récipient était chassée; ceci limitait il est vrai l'influence de l'air sur le liqui- de à transvaser,mais cette influence n'était pas complète- ment éliminée.
Dans un autre procédé,le récipient est d'abord vidé, puis rempli sous pression au moyen d'un gaz stérilisant tel que de l'acide carbonique;dans ce cas également il se produit dans le récipient un mjlange de gaz et d'air parce qu'il n'est pas possible pratiquement d'obtenir un vide élevé et d'éliminer intégralement l'air contenu dans le ré- cip ient,
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Dans un autre mode de travail,on introduit avant l'opé- ration de remplissage une certaine quantité d'acide carboni- que dans chaque récipient à l'aide d'un appareil spécial comportant des récipients de mesure;
en plongeant le tube d'introduction aussi bas que possible dans le récipient,on cherche à exp%ser l'air hors du récipient à l'aide de l'a- cide carbonique introduit qui est plus lourd que l'air.Ce procédé présente également l'inconvénient qu'une élimination complète de l'air du récipient n'est pas possible,,étant don- né que même lorsqu'on amène avec précaution l'acide carboni- que dans le récipient,il se produit des tourbillons et que, par conséquent,il est impossible d'empêcher un mélange avec l'air du récipient à remplir.
Pour obvier aux inconvénients inhérents aux modes de travail connus jusqu'à ce jour, le procédé faisant l'objet de la présente invention s'écarte des procédés et des dis- positifs connus dans lesquels,en vue de la préparation des récipients pour l'opération de remplissage proprement dite, on procède d'abord à un remplissage du récipient avec un liquide stérilisant approprié,après quoi,le récipient ayant été vidé du liquide stérilisant,on procède à l'expulsion des résidus de ce liquide à l'aide d'un gaz tel que de l'air, l'opération de remplissage proprement dite, de la bière par exemple,ayant lieu immédiatement après,
Dans le cas présent,le liquide servant au remplissage préalable est refoulé hors du récipient rempli préalablement par un gaz exempt d'oxygène et rendu avantageusement stéri- lisé,
notamment de l'acide carbonique ou de l'azote,vu des mélanges d'azote et d'acide carbonique.
Ce remplissage parfait du récipient avant l'opération de remplissage avec un gaz exempt d'oxygène et avantageuse- ment stérilisé constitue une caractéristique essentielle
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rentrant dans le cadre de la présente invention parce qu'on a ainsi l'assurance que le liquide à transvaser contenant de l'acide carbonique en dissolution, notamment de la bière,ne vient en contact ni avec l'air ni avec un mélange d'air et d'un autre gaz.
Dans la plupart des cas, l'utilisation d'acide carboni- que est à recommander.
L'utilisation d'azote peut être avantageuse notamment lorsqu'il s'agit du transvasement de bière sursaturée en aci- de carbonique, c'est-à-dire de la bière ayant une trop grande teneur en acide carbonique .
Dans ce cas il se produit un échange entre l'acide carbo- nique et l'azote, et la teneur en acide carbonique se trouve diminuée dans une bière sursaturée, ce qui fait que la bière devient normale. On peut également utiliser des mélanges d'azote et d'acide carbonique, grâce à quoi on a la possibili- té de régulariser, dans une certaine mesure et de la manière désirée, la teneur en acide carbonique de la bière pendant l'opération de remplissage. C'est ainsi, par exemple, qu'avec des bières fortement sursaturées d'acide carbonique on opérera avec une atmosphère d'azote seul tandis qu'avec une bière moins sursaturée on utilisera une atmosphère constituée par un mélange d'acide carbonique et d'azote.
Grâce au fait, par conséquent, que l'on chasse, hors du récipient à remplir, le liquide de remplissage préalable à l'aide d'azote seul ou d'un mélange d'acide carbonique et d'a- zote, ou encore d'acide carbonique pur, on peut préparer une atmosphère qui s'adapte de n'importe quelle manière désirée aux qualités de la bière à transvaser et qui permet d'agir sur les propriétés de cette bière.
Par ailleurs il est important, ainsi que cela résultera de la description ci-après de l'appareillage, que le gaz exempt d'oxygène soit utilisé en circuit fermé. On travail le
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ainsi d'une manière économique ce qui n'est pas possible avec les procédés qui travaillent à oircuit ouvert en ce qui con- cerne, par exemple, l'acide carbonique, c'est-à-dire dans les- quels le gaz est perdu après chaque opération de remplissage préalable et de transvasement.
Pour réussir une expulsion parfaite du liquide même avec toutes les formes de récipient, le récipient rempli est incli- né jusque sous un angle déterminé. Lorsque le récipient est de nouveau ramené dans la position initiale, il peut être acheminé pour le remplissage vers la machine à remplir (eouti- reuse). Avec une forme appropriée de récipient, c'est-à-dire lorsque celui-ci comporte un fond concave (le fond interne étant cintré vers l'extérieur) de manière que tout le liquide puisse être éliminé à l'aide d'un tube allant jusqu'au fond, toute l'opération peut même être exécutée lorsque le récipient reste droit et immobile; le mouvement d'inclinaison ou de bas- cule peut être supprimé complètement.
Le mode de travail avec l'appareil représenté sur le des- sin annexé, appareil dont la figure 1 représente une coupe, est le suivant:
Dans le bâti immobile 1 est montée une vis sans fin 2 faisant tourner, par l'intermédiaire d'une roue à denture hélicoldale 3, la colonne centrale 4. Sur cette colonne centra- le se trouve la partie supérieure 5 portant les organes de remplissage et de vidange 6. Ces organes sont disposés de tel- le manière que le boisseau ou enveloppe 8 (voir figure 2) puisse pivoter sur une clé de robinet immobile 7. Le récipient 11 placé sur le plateau-support 10 est appliqué, par l'inter- médiaire d'un ressort 12, contre l'enveloppe 8 et est rendu étanche à l'aide d'une bague en caoutchouc.
Sur l'enveloppe 8 est monté''un secteur denté 9 avec lequel vient en prise un secteur denté 15 associé à un levier coudé 14. Sur ce dernier est monté un galet 13 se déplaçant sur une surface courbe ou came' immobile 16. Lors de la rotation de l'appareil, le réci- @
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pient 11 est d'abord incliné de la position initiale (flaire 1 à gauche) à la position de remplissage que montre la figure 3. Dans cette position le récipient est rempli d'un liquide stérilisant ou éventuellement stérilisé provenant du réservoir 17 d'où ledit liquide est amené par l'intermédiaire de la ca- nalisation 18 et du canal 19 ménagé dans la clé 7 et visible sur la figure 2.
L'air chassé par le liquide ainsi que le li- quide en excès à la fin du remplissage sont évacués par le canal 20 ménagé dans la clé7 (figure 2) et par la canalisa- tion 21 (figure 1) pour être ramenés dans la cavité 22 d'où ils s'écoulent, par l'intermédiaire de la canalisation 23, dans le réservoir 24. Au cours de la rotation ultérieure de l'appareil, le récipient est incliné dans la position de marche à vide (figure 1 à gauche et figure 4). Dans cette po- sition on introduit dans le récipient 11 et par l'intermédiaire de la canalisation 26, par exemple de l'acide carbonique amené au réservoir 17 par l'intermédiaire de la canalisation 27, le liquide étant simultanément transvasé, par l'intermé- diaire du canal 20 et de la canalisation 21, dans la cavité 22. De cette cavité le liquide s'écoule par l'intermédiaire du tube 23 dans la cuve 24.
La pompe 29 refoule le liquide dans la canalisation 30 et le filtre 31 pour le ramener dans le réservoir 17. L'acide carbonique est soutiré de la bouteil- le 28. Pendant la continuation de la rotation de l'appareil, la bouteille intégralement remplie d'acide carbonique est de nouveau ramenée dans la position initiale (figure 1 à gauche) d'où elle est acheminée vers l'appareil de remplissage (souti- reuse) pour être remplie de liquide contenant du gaz en disso- lution, par exemple de la bière.
L'appareil reste en liaison avec l'appareil de remplissa- ge (soutireuse) par l'intermédiaire de la canalisation 32, ce qui fait que l'acide carbonique est refoulé en vue diêtre utilisé dans l'appareil décrit ci-dessus. Afin'qu'inversement on ne puisse refouler n@ gaz ni liquide @ers l'appareil de rem-Q
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plissage, on a prévu une soupape de retenue 33; on peut éga- lement disposer dans cette canalisation un filtre stérilisant.
Comme on l'a décrit précédemment, le liquide de remplis- sage préalable est amené, dans la position de marché à vide (figure 4), hors du récipient, à l'aide de l'acide carboni- que, dans la cuve 24 par l'intermédiaire du réservoir 22. On ne peut pas empêcher qu'une certaine quantité de gaz soit en- core insufflée après le liquide. Etant donné toutefois que lors du remplissage du récipient (figure 3) l'air qui se trou- ve dans ledit récipient a également été évacué, par l'inter- médiaire du réservoir 22, vers la cuve 24, le gaz se mélange à l'air et n'est plus utilisable. Pour empêcher cette perte on peut, lors du remplissage du réservoir (figure 3), évacuer l'air dans l'atmosphère ; lors de la vidange du récipient (figure 4), ce n'est que du gaz pur qui arrive dans la cuve 24.
Ce gaz peut être aspiré par une pompe spéciale et être ra- mené dans le réservoir 17 en vue de sa réutilisation.
On a constaté qu'il est important de refroidir le liquide avec lequel on remplit chaque récipient avant l'opération de transvasement proprement dite; ce refroidissement du liquide est important parce qu'il en résulte un refroidissement des récipients (bouteilles) grâce à quoi on favorise un transva- sement sans écume. Le liquide à transvaser, par exemple de la bière, du moût sucré et des liquides analogues, est par consé- quent introduit, avec la préparation préalable (conforme à l'invention) des récipients, dans des bouteilles, ou des réci- pients analogues, auxquelles on a donné, grâce à la prépara- tion précitée, n'importe quelle température désirée.
La tem- pérature est avantageusement réglée de telle manière que les bouteilles, après qu'elles ont atteint l'appareil de remplis- sage proprement dit (soutireuse), aient la même ou sensible- ment la même température que la bière ou tout autre liquide pénétrant dans les récipients, ce qui fait que le liquide en cours de transvasement se subit aucune modification brusque
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de température au cours de l'opération de remplissage. Le re- froidissement s'effectue, par conséquent, éventuellement au cours de la préparation des récipients à une température infé- rieure à celle que doivent avoir les bouteilles ou les réci- pients analogues au moment où se fait l'opération de transva- sement proprement dite, ceci pour compenser l'accroissement de température pendant l'opération de remplissage.
Peur réaliser le refroidissement sus-visé, on a disposé dans la cuve 24/un serpentin 34 qui permet de rafraîchir de n'importe quelle manière désirée le liquide qui est contenu dans la cuve 24 précitée.
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"Method and device for the preparation of containers for the filling operation".
The decanting of liquids containing dissolved carbonic acid, eg beer, requires back-pressure filling of transport containers such as bottles and barrels. For this purpose, we start by introducing compressed air into the container to be filled,
It is known that the oxygen contained in the air exerts, for example on beer, a harmful influence; the preservation capacity and the taste of beer are considerably modified by the absorption of axygen. in most cases the air is not free of germs, so bacteria can come into contact with the liquid.
During the filling operation, the liquid to be transferred comes, as a result of its passage in free fall
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from the outlet of the filling tube to the bottom of the container and as a result of the swirls which occur when bouncing off the bottom of the container, in intimate contact with the air contained in the container and absorbs thus air.
During the continuation of the filling operation, the air which is expelled, as is known, by the liquid entering the container to be filled, is discharged into the reservoir of the filling apparatus. filling (filler), which also subsists the risk of infection of the contents of the tank in question.
In order to eliminate the harmful influence of air on the liquid to be transferred, several methods have hitherto been carried out.
An attempt was first made to expel by "rinsing" with carbon dioxide, the air contained in the container before it was filled with beer (or a similar liquid), that is to say before the actual filling operation. This process was first of all inconvenient and the result was not satisfactory because the "flushing" gave rise to the formation of a gas mixture (carbonic acid) and air, so that only a certain part of the air in the container was expelled; This admittedly limited the influence of air on the liquid to be transferred, but this influence was not completely eliminated.
In another method, the container is first emptied and then filled under pressure by means of a sterilizing gas such as carbonic acid; in this case too there is a mixture of gas and air in the container. because it is not practically possible to obtain a high vacuum and completely eliminate the air contained in the receptacle,
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In another mode of operation, before the filling operation, a certain quantity of carbonic acid is introduced into each receptacle using a special apparatus comprising measuring receptacles;
by immersing the introduction tube as low as possible in the container, the aim is to exp% the air out of the container with the aid of the carbon dioxide introduced which is heavier than air. also has the disadvantage that a complete removal of air from the container is not possible, since even when the carbonic acid is carefully brought into the container, vortices occur. and that, therefore, it is impossible to prevent mixing with the air of the container to be filled.
In order to obviate the drawbacks inherent in the working methods known to date, the process forming the subject of the present invention departs from the known processes and devices in which, with a view to the preparation of containers for the actual filling operation, the container is first filled with a suitable sterilizing liquid, after which, the container having been emptied of the sterilizing liquid, the residues of this liquid are expelled using 'a gas such as air, the actual filling operation, for example beer, taking place immediately after,
In the present case, the liquid used for the preliminary filling is forced out of the receptacle filled beforehand with an oxygen-free gas and advantageously rendered sterilized,
especially carbonic acid or nitrogen, seen mixtures of nitrogen and carbonic acid.
This perfect filling of the container before the filling operation with an oxygen-free and advantageously sterilized gas constitutes an essential characteristic.
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coming within the scope of the present invention because it is thus ensured that the liquid to be transferred containing dissolved carbonic acid, in particular beer, does not come into contact with air or with a mixture of air and another gas.
In most cases, the use of carbonic acid is recommended.
The use of nitrogen can be advantageous in particular when it comes to decanting beer supersaturated with carbonic acid, that is to say beer having an excessively high carbonic acid content.
In this case there is an exchange between carbonic acid and nitrogen, and the carbonic acid content is reduced in a supersaturated beer, which causes the beer to become normal. Mixtures of nitrogen and carbonic acid can also be used, whereby it is possible to regulate, to a certain extent and in the desired manner, the carbonic acid content of the beer during the processing operation. filling. Thus, for example, with beers strongly supersaturated with carbonic acid, one will operate with an atmosphere of nitrogen alone, while with a less supersaturated beer, one will use an atmosphere consisting of a mixture of carbonic acid and 'nitrogen.
Thanks to the fact, therefore, that the preliminary filling liquid is removed from the receptacle to be filled with nitrogen alone or a mixture of carbonic acid and nitrogen, or else of pure carbonic acid, an atmosphere can be prepared which adapts in any desired manner to the qualities of the beer to be transferred and which makes it possible to act on the properties of this beer.
Furthermore, it is important, as will result from the following description of the apparatus, that the oxygen-free gas is used in a closed circuit. We work
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thus in an economical manner which is not possible with the processes which work with an open cooker as regards, for example, carbonic acid, that is to say in which the gas is lost after each pre-filling and transfer operation.
In order to achieve perfect liquid expulsion, even with all forms of container, the filled container is tilted up to a determined angle. When the container is returned to the initial position again, it can be routed for filling to the filling machine (cutter). With a suitable shape of the container, i.e. when it has a concave bottom (the inner bottom being curved outwards) so that all the liquid can be removed using a tube going to the bottom, the whole operation can even be carried out when the container remains upright and immobile; tilting or rocking movement can be suppressed completely.
The method of working with the apparatus shown in the accompanying drawing, apparatus of which FIG. 1 represents a section, is as follows:
In the stationary frame 1 is mounted a worm 2 rotating, by means of a helical toothed wheel 3, the central column 4. On this central column is the upper part 5 carrying the filling members. and drain 6. These members are arranged in such a way that the plug or casing 8 (see FIG. 2) can pivot on a stationary valve key 7. The container 11 placed on the support plate 10 is applied, by the 'intermediate a spring 12, against the casing 8 and is sealed by means of a rubber ring.
On the casing 8 is mounted '' a toothed sector 9 with which engages a toothed sector 15 associated with an angled lever 14. On the latter is mounted a roller 13 moving on a curved surface or cam 'stationary 16. When the rotation of the device, the reci- @
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pole 11 is first inclined from the initial position (nose 1 on the left) to the filling position shown in FIG. 3. In this position the container is filled with a sterilizing or possibly sterilized liquid coming from the reservoir 17 from where said liquid is supplied via the channel 18 and the channel 19 formed in the key 7 and visible in FIG. 2.
The air expelled by the liquid as well as the excess liquid at the end of filling are evacuated through the channel 20 provided in the key 7 (figure 2) and through the pipe 21 (figure 1) to be returned to the cavity 22 from which they flow, through the pipe 23, into the reservoir 24. During the subsequent rotation of the apparatus, the receptacle is tilted into the idling position (Figure 1 to left and figure 4). In this position is introduced into the receptacle 11 and via the pipe 26, for example carbonic acid supplied to the reservoir 17 via the pipe 27, the liquid being simultaneously transferred, by the intermediate the channel 20 and the pipe 21, in the cavity 22. From this cavity the liquid flows through the tube 23 into the tank 24.
The pump 29 delivers the liquid in the pipe 30 and the filter 31 to return it to the reservoir 17. The carbonic acid is withdrawn from the bottle 28. While the device continues to rotate, the bottle is completely filled. of carbonic acid is again returned to the initial position (figure 1 on the left) from where it is conveyed to the filling apparatus (filler) to be filled with liquid containing dissolved gas, for example some beer.
The apparatus remains in connection with the filling apparatus (filler) via line 32, whereby the carbonic acid is discharged for use in the apparatus described above. Conversely, no gas or liquid can be pumped back to the rem-Q device.
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pleating, a check valve 33 is provided; a sterilizing filter can also be placed in this pipe.
As described above, the pre-filling liquid is brought, in the empty market position (figure 4), out of the container, with the aid of carbonic acid, into the tank 24. via the reservoir 22. It cannot be prevented that a certain quantity of gas is still blown after the liquid. Since, however, during the filling of the container (Figure 3) the air which is in said container has also been evacuated, via the reservoir 22, towards the vessel 24, the gas is mixed with the gas. 'air and can no longer be used. To prevent this loss, it is possible, when filling the tank (Figure 3), to evacuate the air into the atmosphere; when emptying the container (Figure 4), only pure gas arrives in the tank 24.
This gas can be sucked in by a special pump and be returned to the reservoir 17 with a view to its reuse.
It has been observed that it is important to cool the liquid with which each container is filled before the actual transfer operation; this cooling of the liquid is important because it results in a cooling of the receptacles (bottles) whereby a foam-free transfer is promoted. The liquid to be transferred, for example beer, sweet wort and similar liquids, is therefore introduced, together with the preliminary preparation (according to the invention) from the containers, into bottles, or the like. , which were given, by means of the above preparation, any desired temperature.
The temperature is advantageously regulated in such a way that the bottles, after they have reached the filling apparatus proper (filler), have the same or substantially the same temperature as beer or any other liquid. penetrating into the receptacles, so that the liquid being transferred is not subjected to any sudden modification
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temperature during the filling operation. The cooling is carried out, therefore, possibly during the preparation of the receptacles at a temperature lower than that which the bottles or similar receptacles must have at the time when the transfer operation takes place. proper, this to compensate for the increase in temperature during the filling operation.
For fear of achieving the aforementioned cooling, a coil 34 has been placed in the tank 24 / which allows the liquid which is contained in the aforementioned tank 24 to be cooled in any manner desired.