EP0383707B1 - Robinet de soutirage sous pression d'un liquide carbonaté - Google Patents

Robinet de soutirage sous pression d'un liquide carbonaté Download PDF

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EP0383707B1
EP0383707B1 EP90440011A EP90440011A EP0383707B1 EP 0383707 B1 EP0383707 B1 EP 0383707B1 EP 90440011 A EP90440011 A EP 90440011A EP 90440011 A EP90440011 A EP 90440011A EP 0383707 B1 EP0383707 B1 EP 0383707B1
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EP
European Patent Office
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valve
draw
carbonated liquid
cock
flow
Prior art date
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EP90440011A
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German (de)
English (en)
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EP0383707A1 (fr
Inventor
Pierre Millet
Patrick Coffion
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INSTITUT FRANCAIS DES BOISSONS de la BRASSERIE MALTERIE
Original Assignee
INSTITUT FRANCAIS DES BOISSONS de la BRASSERIE MALTERIE
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    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67C3/2617—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened by mechanical or electrical actuation
    • B67C3/262—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened by mechanical or electrical actuation and the filling operation stopping when the liquid rises to a level at which it closes a vent opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67C3/22—Details
    • B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
    • B67C3/282—Flow-control devices, e.g. using valves related to filling level control
    • B67C3/283—Flow-control devices, e.g. using valves related to filling level control using pressure sensing means

Definitions

  • the racking of carbonated liquid requires taking a certain number of precautions so as to guarantee its integrity and its quality once distributed in individualized containers.
  • this carbonated liquid has a large exchange surface with the surrounding medium. Therefore, it must have an inert character avoiding any oxidation of the drink before consumption.
  • the first consists, after any degassing of the container into which the liquid should be introduced, of maintaining in said container, a pressure substantially equal to the pressure under which the carbonated liquid is kept in the storage tank of the withdrawal device. .
  • a pressure substantially equal to the pressure under which the carbonated liquid is kept in the storage tank of the withdrawal device.
  • the container then fills up to the desired level as explained below. This is a so-called isobarometric racking.
  • the pressurization of the container is obtained by placing the gas maintaining the carbonated liquid in pressure in the storage tank in communication with the internal volume of said container. After reaching the pressure equilibrium, control means cause the opening of said withdrawal valve and, finally, the flow of the carbonated liquid from the storage tank into the container. It will be noted that during this filling, the gas contained in the bottle is either evacuated at a separate channel, or reinjected into the storage tank through a conduit which was used, initially, for placing under pressure.
  • the liquid contained in the bottle reaches the mouth of the gas evacuation pipe. This tends to cause the pressure in the container to rise, resulting in the cessation of the flow of the carbonated liquid.
  • a command stops the flow of the liquid, then the container is brought back to atmospheric pressure before removing it from the draw-off valve and directing it in the direction of a capping unit.
  • the pressure maintained at the level of the gas contained in the carbonated liquid storage tank is different and higher than that maintained in the container to be filled.
  • Valves of this known type usually consist of a body comprising, on the one hand, an external part capable of cooperating with the mouth of the container to be filled and, on the other hand, an internal part of the storage tank. carbonated liquid.
  • This internal part includes, more particularly, the control mechanisms opening or closing the valve as well as means for pressurizing, before filling, the container.
  • the external part of the body of said draw-off valve includes degassing means for bringing the container to atmospheric pressure at the end of the filling cycle and, as the case may be, means for evacuating or sweeping through a neutral gas, from said container at the start of the cycle.
  • a tap for drawing off carbonated liquid under pressure the assembly of which mechanisms for controlling the flow and pressurizing a container is integrated in the cylindrical body. from this tap and is located around a coaxial flow duct.
  • this particular design of a draw-off valve limits the mechanical parts to contact with the carbonated liquid, it uses a certain number of sealed connections during a filling cycle which makes this draw-off tap unreliable.
  • the complexity of these control mechanisms only aggravates this state of affairs.
  • draw-off valve uses, as a means of detecting the end of filling and of controlling the flow of the liquid, a ball valve.
  • experience has shown that such systems were not operational due in particular to their lack of reliability and precision.
  • the object of the present invention is to propose a tap for drawing off carbonated liquid, the mechanical elements in contact with which are reduced to a minimum and the cleaning of which is consequently simplified. Furthermore, this draw-off valve, object of the invention, proposes to guarantee a constant level of filling of the containers without the need to resort to very complex detection systems.
  • valve for controlling the opening and closing of the draw-off valve also serves as a conduit for the flow of the carbonated liquid, which makes it possible to act on this valve. , without, however, drowning other mechanical elements in the storage tank.
  • the present invention relates to a tap for drawing off carbonated liquid contained in a storage tank surmounting said tap for filling containers such as bottles or the like arranged below.
  • the present draw-off valve in accordance with the invention, is able to adapt to installations operating under the principle of isobarometric drawdown or in phase imbalance.
  • this draw-off valve 1 shown in FIG. 1 comprises a body 2 having, in its internal part, a recess 3, the latter opening out from said body 2, at the level of the lower face 6, through an opening 7.
  • the container 8 On this lower face 6 of the body 2, corresponding to the withdrawal valve 1, bears the container 8 which should be filled. Since the withdrawn liquid is preferably a carbonated liquid, it is essential to maintain in this container 8, a pressure greater than the saturation pressure, during filling. Therefore, it is necessary to ensure a certain seal between the mouth 9 of said container 8 and the underside 6 of the body 2. Also, the approaches to the opening 7 made in the latter are designed so as to best fit the morphology of this mouth 9 of said container 8. Although the latter corresponds, more precisely, to a bottle in the context of its representation in FIG. 1, it is quite obvious that it is possible to modify this lower face 6 of the body 2 so as to make it concordant with the mouth of containers of different shapes and sizes.
  • the seat 10 is made integral with the wall 14 of the recess 3 by means of spacers 15. As for the valve 11, the latter extends vertically above this seat 10 and is thus located , in the axial extension of the opening 7.
  • this valve 11 is constituted by a hollow shaft extending vertically above the seat 10 and emerging from the body 2 of the withdrawal valve 1 through a bore 16 of diameter adjusted for this purpose. and in which are made recesses 39, 40 capable of receiving seals.
  • the upper end 17 of the valve 11 is introduced into the storage tank 13 and thus constitutes the flow conduit for the carbonated liquid.
  • the means 12 for controlling the flow of the carbonated liquid are able to act on the valve 11 outside the storage tank 13.
  • control means 12 can be designed by a lever (not shown) capable of displacing the valve 11 axially by acting on the latter and, in particular, on its section 19 interposed between the body 2 of said withdrawal valve 1 and the storage tank 13.
  • said valve 11 is provided, on its periphery, and at this section 19, with a flange (not visible in FIG. 1) capable of cooperating with the aforementioned lever, the latter being controlled by pneumatic or other type of motor means.
  • said valve 11 is subjected to an external thrust tending to apply it with a certain force against the seat 10.
  • This thrust is compensated by the internal pressure in the container 8 at the start of filling, thus authorizing the control means 12 and, in particular, the lever as described above, to control the opening of the withdrawal valve 1, by axial displacement of the valve 11.
  • these control means 12, ensuring the opening or closing of the withdrawal tap 1 are constituted by a jack 20 surmounting the body 2 and comprising in its internal part 21, a piston 22 integral with the valve 11. It will be specified, in this regard, that the latter passes right through, the jack 20 so as to penetrate at its upper end 17 into the storage tank 13.
  • the cylindrical body 23 of the jack 20 is closed, at its ends 24 and 25, on the one hand, by means of the upper face 26 of the body 2, and on the other hand, by a flange 27 comprising in its center a orifice 28 adjusted to the diameter of the valve 11 to allow passage.
  • Elastic means 29 cooperating simultaneously with the internal face of the flange 27 and the upper face 30 of the piston 22, applies the valve 11 to its seat 10 with an intensity determined as a function of the pressure existing in the container 8 during filling.
  • these elastic means 29 constitute, in addition, the means for controlling the closing of the withdrawal valve 1 at the end of filling.
  • the present draw-off valve 1 also comprises detection means 31 for the end of filling of the container 8 for stop the flow of carbonated liquid from the storage tank 13.
  • these detection means 31 are constituted by a conduit 32 penetrating into the container 8 at the mouth 9 over a length depending on the filling level.
  • this conduit 32 is extended in its upper part so as to pass right through the seat 10 and enter the storage tank 13 up to the top of the liquid-gas interface in the latter.
  • this conduit 32 is located coaxially in the hollow shaft that constitutes the valve 11 while delimiting, with the latter an annular space through which the carbonated liquid can flow.
  • such a duct 32 also constitutes the means for pressurizing the interior volume of the container 8 by putting it in communication, at the start of the filling cycle, with the gaseous medium 38, of the storage tank 13. Then , during the cycle, this conduit 32 again makes it possible to discharge the gases from the container 8 into said storage tank 13.
  • the carbonated liquid reaches the mouth 33 of the conduit 32 introduced into the container 8 and then rises in this conduit 32. Overpressure tends at this instant to occur, above the container 8 and in the recess 3 causing the flow of carbonated liquid to stop from the storage tank 13. More precisely, this stop is due to the defusing of a siphon 34 placed in the flow circuit for the carbonated liquid.
  • the seat 10 of the draw-off valve 1 has, at its periphery 35, a rim 36 extending, substantially, vertically and upwards defining a high point of air trapping. It will also be noted that the central arrangement of the seat 10 in the recess 3 makes it possible to produce a wall effect allowing the flow of the carbonated liquid according to a laminar regime avoiding turbulence and, possibly, the production of foam.
  • the detection of the filling level of the container 8 according to the principle of communicating vessels has drawbacks, in particular, in the event of a pressure variation during filling in the storage tank 13 or in said container 8, or by lack of sealing between the latter and the filling member.
  • the conduit 32A instead of being extended, in its internal part to the withdrawal tap 1, is deflected so as to emerge, laterally, from the body 2. Thanks to this arrangement, different solutions can be adopted.
  • a first solution consists in connecting this conduit 32A, emerging laterally from the body 2, to the gaseous medium 38 of the storage tank 13. This results in means for detecting the filling level of the containers 8 operating on the principle of communicating vessels.
  • This conduit 32A can also authorize the evacuation of the pressurized gases contained in the container 8 in the direction of a different receiving circuit.
  • the main advantage constituted by the presence of this duct 32A, outside the draw-off tap 1, resides in the fact that it is possible to graft means of detection of pressure variations therein 37.
  • the instantaneous pressure variation is likely to be recorded throughout the gas phase above the container 8 or in the recess 3 of the body 2.
  • the invention is in no way limited to such a mode of application of the means for detecting variation in pressure 37 to a conduit 32A used for pressurizing and / or evacuating the gases contained in the container 8.
  • Such means 31 for detecting the filling level of the container 8 remove the randomness that this filling level usually presents. Indeed, they are able to ignore the possible pressure variations between the container 8 and the storage tank 13 during filling.
  • the present draw-off valve 1 is able to find its application both in isobarometric draw-off systems and in the context of a draw-off operating according to the principle of phase imbalance.
  • the means for pressurizing the container 8 at the start of the cycle are, in fact, a pipe 42 communicating with the recess 3 of the body 2 and connected either in the gaseous medium 38 of the storage tank 13, or to a unit capable of delivering gas and, in particular carbon dioxide under pressure.
  • this withdrawal valve comprises means 41 for placing the container 8 under atmospheric pressure at the end of filling.
  • Such means 41 consist of a pipe opening, on the one hand, into the recess 3 of the body 2 and, on the other hand, externally, to the latter through a suitable shutter system.
  • this pressurization at atmospheric involves in all cases the obturation of the conduit 32 and / or of the pipe 42 serving for the pressurization of the container 8 at the start of the cycle.
  • This closure device has not been shown in FIG. 1.

Description

  • L'invention concerne un robinet de soutirage sous pression d'un liquide carbonaté comportant un corps présentant, dans sa partie interne, un évidement communiquant avec une ouverture sous laquelle est disposé un récipient à remplir, tel qu'une bouteille ou analogue, ce robinet de soutirage comprenant en outre :
    • a) des moyens de mise sous pression d'un récipient
    • b) des moyens pour commander l'écoulement du liquide carbonaté depuis un réservoir de stockage dans le récipient ;
    • c) de moyens de détection de fin de remplissage ;
    • d) des moyens de mise sous pression atmosphérique du récipient rempli.
  • Le soutirage de liquide carbonaté demande à prendre un certain nombre de précautions de manière à garantir son intégrité et sa qualité une fois réparti dans des récipients individualisés. Notamment, au cours du remplissage, ce liquide carbonaté présente une surface d'échange importante avec le milieu environnant. De ce fait, celui-ci doit présenter, un caractère inerte évitant toute oxydation de la boisson avant consommation.
  • Par ailleurs, le soutirage et le stockage d'un liquide carbonaté s'effectuent obligatoirement sous pression, celle-ci doit être supérieure à la pression de saturation empêchant, ainsi, tout dégazage dudit liquide.
  • Au vu des conditions exposées ci-dessus, il existe, à ce jour, principalement deux méthodes de soutirage d'un liquide carbonaté. La première consiste, après dégazage éventuel du récipient dans lequel il convient d'introduire le liquide, de maintenir dans ledit récipient, une pression sensiblement égale à la pression sous laquelle est maintenu le liquide carbonaté dans le réservoir de stockage de l'appareil de soutirage. Par un système de vases communiquants, le récipient vient alors à se remplir jusqu'au niveau désiré comme explicité plus loin. Il s'agit là d'un soutirage dit isobarométrique.
  • En fait, au cours d'un tel soutirage isobarométrique, la mise en pression du récipient est obtenue par mise en communication du gaz maintenant sous pression le liquide carbonaté dans le réservoir de stockage, avec le volume intérieur dudit récipient. Après avoir atteint l'équilibre des pressions, des moyens de commande provoquent l'ouverture dudit robinet de soutirage et, finalement, l'écoulement du liquide carbonaté depuis le réservoir de stockage dans le récipient. On notera qu'au cours de ce remplissage, le gaz contenu dans la bouteille est, soit évacué au niveau d'un canal distinct, soit réinjecté dans le réservoir de stockage au travers d'un conduit ayant servi, initialement, à la mise sous pression.
  • En fin de remplissage, le liquide contenu dans la bouteille vient à atteindre l'embouchure du conduit d'évacuation des gaz. Ceci a pour tendance de provoquer la montée de la pression dans ledit récipient d'où résulte l'arrêt de l'écoulement du liquide carbonaté. Une commande permet à cet instant de stopper l'écoulement du liquide, puis le récipient est ramené à la pression atmosphérique avant de le retirer du robinet de soutirage et de l'orienter en direction d'une unité de capsulage.
  • Selon un autre procédé, dénommé soutirage en déséquilibre de phase, la pression maintenue au niveau du gaz contenu dans le réservoir de stockage du liquide carbonaté est différente et supérieure à celle maintenue dans le récipient à remplir. Ceci a pour avantage de diminuer le temps de remplissage d'un récipient mais contraint, par là même, à faire appel à des systèmes de détection du niveau de remplissage desdits récipients. En effet, le principe des vases communiquants n'est plus applicable.
  • Ces systèmes de détection sont estimés, à ce jour, peu fiables et, dans tous les cas, relativement onéreux, ce qui amène, fréquemment, les fabricants de boisson carbonaté à faire appel, principalement, à des robinets fonctionnant sous le principe du soutirage isobarométrique.
  • Les robinets de ce type connus sont constitués, habituellement, d'un corps comportant, d'une part, une partie externe susceptible de coopérer avec l'embouchure du récipient à remplir et, d'autre part, une partie interne au réservoir de stockage du liquide carbonaté. Cette partie interne comporte, plus particulièrement, les mécanismes de commande d'ouverture ou de fermeture du robinet ainsi que des moyens de mise sous pression, avant remplissage, du récipient. Tandis que la partie externe du corps dudit robinet de soutirage comporte des moyens de dégazage pour amener le récipient à pression atmosphérique en fin de cycle de remplissage et, selon le cas, des moyens de mise sous vide ou de balayage par l'intermédiaire d'un gaz neutre, dudit récipient en début de cycle.
  • Tels que décrits ci-dessus, les mécanismes de commande d'ouverture et de fermeture du robinet ainsi que les moyens permettant de mettre le récipient sous pression, avant remplissage, par mise en contact de son volume interne avec le gaz contenu dans le réservoir de stockage, sont logés à l'intérieur de ce dernier et baignent dans le liquide carbonaté. Or, ces mécanismes sont, dans de nombreux cas, fort complexes et comportent, notamment :
    • des moyens de commande mécanique d'ouverture et de fermeture d'un clapet ;
    • des moyens élastiques maintenant ce dernier en position de fermeture tant que l'équilibre des pressions dans le réservoir et le récipient n'est pas atteint ;
    • et finalement, le système obturateur du conduit assurant la mise en communication du volume interne dudit récipient avec le gaz contenu dans le réservoir de stockage.
  • S'agissant du domaine de l'alimentation, certaines normes, très strictes d'hygiène sont à respecter. Notamment, ces robinets de soutirage nécessitent des nettoyages fréquents. Or, plus les mécanismes au contact avec le liquide carbonaté sont importants plus il devient délicat de nettoyer ces robinets de soutirage et de supprimer tous résidus susceptibles de contaminer, ultérieurement, le produit consommable.
  • Par ailleurs, bien que le système des vases communiquants pour commander l'arrêt du remplissage des récipients soit le plus fréquemment utilisé, il n'en présente pas moins un certain nombre d'inconvénients, notamment, en raison de son caractère aléatoire.
  • En effet, la moindre variation de pression en cours de remplissage, entre le réservoir de stockage et le récipient modifie le taux de remplissage de ce dernier.
  • On connaît par ailleurs, par le document FR-A-2.552.749 un robinet de soutirage de liquide carbonaté sous pression dont l'ensemble des mécanismes de commande d'écoulement et de mise sous pression d'un récipient est intégré dans le corps cylindrique de ce robinet de soutirage et se situe autour d'un conduit d'écoulement disposé coaxialement. En fait, bien que cette conception particulière d'un robinet de soutirage limite les pièces mécaniques au contact avec le liquide carbonaté, elle met en oeuvre un certain nombre de liaisons étanches au cours d'un cycle de remplissage ce qui rend ce robinet de soutirage peu fiable. De plus, la complexité de ces mécanismes de commande ne fait qu'aggraver cet état de fait.
  • On note, en outre, la présence d'une membrane à soufflet reliant la partie supérieure du conduit d'écoulement du liquide à la partie supérieure interne du corps cylindrique où s'effectue l'alimentation en liquide carbonaté. Or, une telle membrane à soufflet pose le problème de son démontage et de son nettoyage dans les moindres replis. Tout comme précédemment, ceci est un inconvénient s'agissant du domaine alimentaire.
  • Par ailleurs, le robinet de soutirage, décrit dans ce document antérieur, fait appel, en tant que moyen de détection de fin de remplissage et de commande d'arrêt de l'écoulement du liquide, à un clapet à billes. Cependant, l'expérience a su démontrer que de tels systèmes n'étaient pas opérationnels en raison notamment, de leur manque de fiabilité et de précision.
  • La présente invention a pour but de proposer un robinet de soutirage de liquide carbonaté dont les éléments mécaniques en contact avec celui-ci sont réduits au minimum et dont le nettoyage est, par conséquent, simplifié. Par ailleurs, ce robinet de soutirage, objet de l'invention, se propose de garantir un niveau de remplissage constant des récipients sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des systèmes de détection fort complexes.
  • L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résout les problèmes consistant à créer un robinet de soutirage sous pression d'un liquide carbonaté, comportant un corps présentant, dans sa partie interne, un évidement communiquant avec une ouverture sous laquelle est disposé un récipient à remplir tel qu'une bouteille ou analogue, ce robinet de soutirage comprenant, en outre :
    • a) des moyens de mise sous pression d'un récipient ;
    • b) des moyens pour commander l'écoulement du liquide carbonaté depuis un réservoir de stockage dans le récipient ;
    • c) des moyens de détection de fin de remplissage ;
    • d) des moyens de mise sous pression atmosphérique du récipient rempli ;
    • le corps de ce robinet de soutirage disposant, dans son évidement, d'un siège au-dessus duquel s'étend verticalement un clapet à arbre creux émergeant dudit corps de manière à présenter son extrémité supérieure introduite dans le réservoir de stockage et constituer un conduit d'écoulement du liquide carbonaté ;
    • et les moyens pour commander l'écoulement de ce liquide carbonaté agissant sur ce clapet à arbre creux et se situant extérieurement au corps et au dit réservoir de stockage.
  • Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent, essentiellement, en ce que le clapet de commande d'ouverture et de fermeture du robinet de soutirage, sert, également, de conduit d'écoulement du liquide carbonaté ce qui permet d'agir sur ce clapet, sans pour autant, noyer d'autres éléments mécaniques dans le réservoir de stockage.
  • L'invention est exposée, ci-après, plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution.
    • la figure 1 est une vue schématisée et en coupe du robinet de soutirage, conforme à l'invention.
  • La présente invention est relative à un robinet de soutirage de liquide carbonaté contenu dans un réservoir de stockage surmontant ledit robinet pour le remplissage de récipients tels que bouteilles ou analogues disposés en contrebas.
  • Tel qu'il apparaîtra dans la suite de la description, le présent robinet de soutirage, conforme à l'invention, est en mesure de s'adapter aux installations fonctionnant, sous le principe du soutirage isobarométrique ou en déséquilibre de phase.
  • En fait, ce robinet de soutirage 1, représenté dans la figure 1, comporte un corps 2 présentant, dans sa partie interne, un évidement 3, celui-ci débouchant dudit corps 2, au niveau de la face inférieure 6, au travers d'une ouverture 7.
  • Sur cette face inférieure 6 du corps 2, correspondant au robinet de soutirage 1, vient en appui le récipient 8 qu'il convient de remplir. Etant donné que le liquide soutiré est, préférentiellement, un liquide carbonaté, il est indispensable de maintenir dans ce récipient 8, une pression supérieure à la pression de saturation, au cours du remplissage. De ce fait, il convient d'assurer une certaine étanchéité entre l'embouchure 9 dudit récipient 8 et la face inférieure 6 du corps 2. Aussi, les abords de l'ouverture 7 réalisés dans ce dernier sont conçus de manière à épouser au mieux la morphologie de cette embouchure 9 dudit récipient 8. Bien que celui-ci correspond, plus précisément, à une bouteille dans le cadre de sa représentation dans la figure 1, il est bien évident qu'il est possible de modifier cette face inférieure 6 du corps 2 de manière à la rendre concordante à l'embouchure de récipients de formes et de dimensions différentes.
  • Dans l'évidement 3 du corps 2 est disposé le siège 10 d'un clapet 11 sur lequel interviennent des moyens de commande 12 d'écoulement du liquide carbonaté contenu dans un réservoir de stockage 13.
  • Plus précisément, le siège 10 est rendu solidaire de la paroi 14 de l'évidement 3 par l'intermédiaire d'entretoises 15. Quant au clapet 11, celui-ci s'étend verticalement au-dessus de ce siège 10 et se situe ainsi, dans le prolongement axial de l'ouverture 7.
  • Selon une caractéristique de la présente invention, ce clapet 11 est constitué par un arbre creux s'étendant verticalement au-dessus du siège 10 et émergeant du corps 2 du robinet de soutirage 1 au travers d'un alésage 16 de diamètre ajusté à cet effet et dans lequel sont réalisés des décrochements 39, 40 susceptibles d'accueillir des joints d'étanchéité.
  • En fait, l'extrémité supérieure 17 du clapet 11 est introduite dans le réservoir de stockage 13 et constitue, ainsi, le conduit d'écoulement du liquide carbonaté.
  • Plus précisément, en relevant le clapet 11, le chant inférieur 18 de ce dernier vient à se décoller du siège 10 autorisant l'écoulement du liquide carbonaté dans l'évidement 3 du corps 2 et, finalement, dans le récipient 8 au travers de l'ouverture 7. Bien évidemment, dans le cas contraire correspondant à la venue en appui du chant inférieur 18 du clapet 11 sur le siège 10, le liquide carbonaté n'est plus à même de s'écouler. Le robinet de soutirage 1 est, alors, dans sa position de fermeture.
  • Selon un avantage de la présente invention, les moyens de commande 12 de l'écoulement du liquide carbonaté sont en mesure d'intervenir sur le clapet 11 extérieurement au réservoir de stockage 13.
  • Plus précisément, ces moyens de commande 12 peuvent être conçus par un levier (non représenté) susceptible de déplacer axialement le clapet 11 en intervenant sur ce dernier et, notamment, sur son tronçon 19 interposé entre le corps 2 dudit robinet de soutirage 1 et le réservoir de stockage 13. Dans ce cas, ledit clapet 11 est muni, sur sa périphérie, et au niveau de ce tronçon 19, d'une collerette (non visible sur la figure 1) susceptible de coopérer avec le levier précité celui-ci étant commandé par des moyens moteurs de type pneumatique ou autres.
  • On rappellera, à ce propos, que le remplissage d'un récipient ne doit pouvoir avoir lieu qu'après mise sous pression de ce dernier. En effet, dans le cas contraire, le gaz carbonique contenu dans ce liquide carbonaté viendrait à s'échapper au cours de ce remplissage détruisant, ainsi, l'une de ses qualités essentielles.
  • Dans ce but, ledit clapet 11 est soumis à une poussée extérieure ayant tendance à l'appliquer avec une certaine force contre le siège 10. Cette poussée est compensée par la pression interne au récipient 8 en début de remplissage autorisant, ainsi les moyens de commande 12 et, notamment, le levier tel que décrit ci-dessus, à commander l'ouverture du robinet de soutirage 1, par déplacement axial du clapet 11.
  • Selon un autre mode de réalisation représenté, plus particulièrement dans la figure 1, ces moyens de commande 12, assurant l'ouverture ou la fermeture du robinet de soutirage 1, sont constitués par un vérin 20 surmontant le corps 2 et comportant dans sa partie interne 21, un piston 22 solidaire du clapet 11. On précisera, à ce propos, que celui-ci traverse de part en part, le vérin 20 de manière à pénétrer au niveau de son extrémité supérieure 17 dans le réservoir de stockage 13.
  • Le corps cylindrique 23 du vérin 20 est obturé, à ses extrémités 24 et 25, d'une part, par l'intermédiaire de la face supérieure 26 du corps 2, et d'autre part, par un flasque 27 comportant en son centre un orifice 28 ajusté au diamètre du clapet 11 pour en autoriser le passage.
  • Des moyens élastiques 29 coopérant, simultanément, avec la face interne du flasque 27 et la face supérieure 30 du piston 22, applique le clapet 11 sur son siège 10 avec une intensité déterminée en fonction de la pression existant dans le récipient 8 en cours de remplissage. Avantageusement, ces moyens élastiques 29 constituent, en outre, les moyens de commande de fermeture du robinet de soutirage 1 en fin de remplissage.
  • Ainsi, après dégazage de ce récipient 8 et mise sous pression de son volume intérieur, la poussée exercée par les moyens élastiques 29 sur le clapet 11 est sensiblement compensée autorisant la commande d'ouverture du robinet de soutirage 1 par injection d'un fluide liquide ou gazeux dans la partie interne 21 du vérin 20 et, plus précisément, sous le piston 22, repoussant celui-ci vers le haut et dégageant le chant inférieur 18 dudit clapet 11 de son siège 10.
  • Bien évidemment, le présent robinet de soutirage 1 comporte, par ailleurs, des moyens de détection 31 de fin de remplissage du récipient 8 pour stopper l'écoulement du liquide carbonaté depuis le réservoir de stockage 13.
  • Selon un premier mode de réalisation (représenté en figure 1), ces moyens de détection 31 sont constitués par un conduit 32 pénétrant dans le récipient 8 au niveau de l'embouchure 9 sur une longueur dépendant du niveau de remplissage. En fait, le fonctionnement de tels moyens de détection 31 est basé sur le principe des vases communiquants. Aussi, ce conduit 32 est-il prolongé dans sa partie supérieure de manière à traverser, de part en part, le siège 10 et pénétrer dans le réservoir de stockage 13 jusqu'au dessus de l'interface liquide-gaz dans ce dernier. Ainsi, ce conduit 32 est situé coaxialement dans l'arbre creux que constitue le clapet 11 tout en délimitant, avec ce dernier un espace annulaire au travers duquel le liquide carbonaté peut s'écouler.
  • En fait, un tel conduit 32 constitue, en outre, les moyens de mise sous pression du volume intérieur du récipient 8 en le mettant en communication, en début de cycle de remplissage, avec le milieu gazeux 38, du réservoir de stockage 13. Puis, en cours de cycle, ce conduit 32 permet, à nouveau, de refouler les gaz depuis le récipient 8 dans ledit réservoir de stockage 13.
  • En fin de remplissage, le liquide carbonaté atteint l'embouchure 33 du conduit 32 introduite dans le récipient 8 puis vient à remonter dans ce conduit 32. Une surpression a tendance à cet instant, à se produire, au-dessus du récipient 8 et dans l'évidement 3 provoquant l'arrêt de l'écoulement du liquide carbonaté depuis le réservoir de stockage 13. Plus précisément, cet arrêt est dû au désamorçage d'un siphon 34 placé dans le circuit d'écoulement du liquide carbonaté. En fait, le siège 10 du robinet de soutirage 1 présente, au niveau de sa périphérie 35, un rebord 36 s'étendant, sensiblement, verticalement et vers le haut définissant un point haut de piégeage d'air. On notera, en outre, que la disposition centrale du siège 10 dans l'évidement 3 permet de produire un effet de paroi autorisant l'écoulement du liquide carbonaté selon un régime laminaire évitant les turbulences et, éventuellement, la production de mousse.
  • Tel qu'exposé dans l'état antérieur de la technique, la détection du niveau de remplissage du récipient 8 selon le principe des vases communiquants présente des inconvénients, notamment, en cas de variation de pression en cours de remplissage dans le réservoir de stockage 13 ou dans ledit récipient 8, ou par manque d'étanchéité entre ce dernier et l'organe de remplissage.
  • Dans ce but et pour remédier à de tels inconvénients, le conduit 32A, au lieu d'être prolongé, dans sa partie interne au robinet de soutirage 1, est dévié de manière à émerger, latéralement, du corps 2. Grâce à cette disposition, différentes solutions peuvent être adoptées.
  • Une première solution consiste à relier ce conduit 32A, émergeant, latéralement, du corps 2, au milieu gazeux 38 du réservoir de stockage 13. Il en résulte des moyens de détection du niveau de remplissage des récipients 8 fonctionnant sur le principe des vases communiquants. Ce conduit 32A peut, encore, autoriser l'évacuation des gaz sous pression contenus dans le récipient 8 en direction d'un circuit de réception différent.
  • Toutefois, l'avantage principal que constitue la présence de ce conduit 32A, extérieur au robinet de soutirage 1, réside en ce qu'il est possible d'y greffer des moyens de détection de variations de pression 37.
  • En fait, lorsque le liquide carbonaté, en fin de remplissage vient à atteindre l'embouchure 33 du conduit 32A à l'intérieur du récipient 8 il se créé une brusque variation de pression à l'intérieur dudit conduit 32A. Ce phénomène est dénommé, habituellement, coup de bélier. En procédant, ainsi, à l'enregistrement de cette variation de pression instantanée, il est possible d'agir sur le mécanisme de commande 12 et provoquer la fermeture du robinet de soutirage 1 et, finalement, abaisser le clapet 11 sur son siège 10.
  • A ce propos, on notera, cependant, que la variation de pression instantanée est susceptible d'être enregistrée dans toute la phase gazeuse au-dessus du récipient 8 ou dans l'évidement 3 du corps 2. Aussi, il convient de considérer que l'invention n'est nullement limitée à un tel mode d'application des moyens de détection de variation de pression 37 à un conduit 32A servant à la mise sous pression et/ou à l'évacuation des gaz contenus dans le récipient 8.
  • De tels moyens de détection 31 du niveau de remplissage du récipient 8 retirent le caractère aléatoire que présente, habituellement, ce niveau de remplissage. En effet, ils sont en mesure de faire abstraction des variations de pression possibles entre le récipient 8 et le réservoir de stockage 13 en cours de remplissage.
  • Au vu de ce qui précède, on constate, en somme que le présent robinet de soutirage 1 est en mesure de trouver son application tant dans les systèmes de soutirage isobarométrique que dans le cadre d'un soutirage fonctionnant selon le principe de déséquilibre de phase.
  • La combinaison de cet avantage avec une grande aisance dans le nettoyage du robinet de soutirage, conforme à l'invention, en fait un matériel particulièrement performant.
  • Dans le cadre d'une telle configuration correspondant à la déviation latérale du conduit 32A, les moyens de mise sous pression du récipient 8 en début de cycle sont, en fait, une canalisation 42 communiquant avec l'évidement 3 du corps 2 et reliée soit au milieu gazeux 38 du réservoir de stockage 13, soit à une unité susceptible de délivrer du gaz et, notamment du gaz carbonique sous pression.
  • Finalement, ce robinet de soutirage comporte des moyens 41 de mise sous pression atmosphérique du récipient 8 en fin de remplissage. De tels moyens 41 sont constitués d'une conduite débouchant, d'une part, dans l'évidement 3 du corps 2 et, d'autre part, extérieurement, à ce dernier au travers d'un système obturateur approprié. Par ailleurs, cette mise sous pression atmosphérique implique l'obturation dans tous les cas du conduit 32 et/ou de la canalisation 42 servant à la mise sous pression du récipient 8 en début de cycle. Ce dispositif d'obturation n'a pas été représenté sur la figure 1.

Claims (8)

  1. Robinet de soutirage (1) sous pression d'un liquide carbonaté comportant un corps (2) présentant, dans sa partie interne, un évidement (3) communiquant avec une ouverture (7) sous laquelle est disposé un récipient (8) à remplir, tel qu'une bouteille ou analogue, ce robinet de soutirage (1) comportant, en outre :
    a) des moyens de mise sous pression (32,42) du récipient (8) ;
    b) des moyens (12) pour commander l'écoulement du liquide carbonaté depuis un réservoir de stockage (13) dans le récipient (8) ;
    c) des moyens de détection (31) de fin de remplissage ;
    d) des moyens de mise sous pression atmosphérique du récipient (8) rempli ;
    robinet de soutirage (1), caractérisé par le fait que, d'une part, le corps (2) est pourvu, dans son évidement (3), d'un siège (10) au-dessus duquel s'étend verticalement un clapet à arbre creux (11) émergeant dudit corps (2) de manière à présenter son extrémité supérieure (17) introduite dans le réservoir de stockage (13) et constituer un conduit d'écoulement du liquide carbonaté et, d'autre part, les moyens (12) pour commander l'écoulement de ce liquide carbonaté agissant sur ce clapet à arbre creux (11) et se situant extérieurement au corps (2) et audit réservoir de stockage (13).
  2. Robinet de soutirage (1), selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le clapet à arbre creux (11) présente un tronçon (19) interposé entre le corps (2) dudit robinet de soutirage (1) et le réservoir de stockage (13), sur ce tronçon (19) intervenant les moyens (12) pour commander l'écoulement du liquide carbonaté.
  3. Robinet de soutirage (1), selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens (12) pour commander l'écoulement du liquide carbonaté sont un levier agissant sur une collerette équipant le tronçon (19) du clapet à arbre creux (11) de manière à relever ou abaisser celui-ci sur son siège (10).
  4. Robinet de soutirage selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens (12) pour commander l'écoulement du liquide carbonaté sont un vérin (20) surmontant le corps (2) et comportant dans sa partie interne (21) un piston (22) solidaire du clapet à arbre creux (11).
  5. Robinet de soutirage (1), selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le vérin (20) comporte un corps cylindrique (23) dont une extrémité (24) est obturée par l'intermédiaire de la face supérieure (26) du corps (2) dudit robinet de soutirage (1) et dont l'extrémité opposée (25) est refermée par un flasque (27) muni, en son centre, d'un orifice (28) servant de passage au clapet à arbre creux (11).
  6. Robinet de soutirage (1) selon les revendications 1 et 5, caractérisé par le fait que les moyens (12) pour commander l'écoulement du liquide carbonaté comportent des moyens élastiques (29) susceptibles d'exercer une poussée axiale sur le clapet à arbre creux (11) pour rappeler celui-ci en position abaissée sur son siège (10), lesdits moyens élastiques (29) étant interposés entre le flasque (27) obturant le vérin (20), à son extrémité supérieure (25), et le piston (22) solidaire dudit clapet à arbre creux (11).
  7. Robinet de soutirage (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de mise sous pression du récipient (8) et les moyens de détection du niveau de remplissage (31) sont constitués par un conduit (32) disposé coaxialement à l'intérieur du clapet à arbre creux (11) et traversant de part en part le siège (10), ce conduit (32) comportant l'une de ses extrémités introduite dans le récipient (8), à une profondeur déterminée en fonction du niveau de remplissage, l'autre extrémité pénétrant dans le réservoir de stockage (13) dans sa phase gazeuse.
  8. Robinet de soutirage (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de détection du niveau de remplissage (31) sont constitués par des moyens de détection de variations de pression (37) coopérant, soit directement avec l'évidement (3) présent dans le corps (2) soit avec un conduit (32A) comportant une embouchure (33) introduite dans le récipient (8) et émergeant latéralement dudit corps (2).
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