WO2012168637A1 - Système de recharge d'un récipient reutilisable, par un liquide contenu dans ce récipient et expulsable au moyen d'un gaz propulseur - Google Patents

Système de recharge d'un récipient reutilisable, par un liquide contenu dans ce récipient et expulsable au moyen d'un gaz propulseur Download PDF

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WO2012168637A1
WO2012168637A1 PCT/FR2012/051242 FR2012051242W WO2012168637A1 WO 2012168637 A1 WO2012168637 A1 WO 2012168637A1 FR 2012051242 W FR2012051242 W FR 2012051242W WO 2012168637 A1 WO2012168637 A1 WO 2012168637A1
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liquid
propellant
propellant gas
compartment
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PCT/FR2012/051242
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Inventor
Marc Fortunato
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Marc Fortunato
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B65D83/60—Contents and propellant separated
    • B65D83/64—Contents and propellant separated by piston

Definitions

  • the present invention relates to a system for expelling a liquid contained in a container by means of a propellant, and more particularly the refilling of this container after use.
  • the invention is more particularly intended for festive celebrations, official ceremonies for awarding trophies, etc. Whenever honored or rewarded persons have to open a container, such as a bottle of champagne, so as to make a shower made from the liquid contained therein.
  • the invention is in no way limited by the type of container considered, whether it is a bottle, a can, etc. nor its content and it can apply to any type of drink, whether the latter is gaseous or not.
  • WO 2008/119896 A1 proposes to reduce the diameter of the liquid ejection orifice in order to increase the amplitude and the duration of the shower, and to put in communication, at the by means of a connecting tube and via a purge, the internal volume of the bottle with an external source of propellant, for example a compressor whose pressure is regulated so as to maintain substantially constant the pressure inside the bottle and thus keep the same height of sheaf during all the expulsion of the liquid.
  • an external source of propellant for example a compressor whose pressure is regulated so as to maintain substantially constant the pressure inside the bottle and thus keep the same height of sheaf during all the expulsion of the liquid.
  • this expulsion system has the disadvantage of being the seat of a so-called "blast” effect which results from the fact that the pressurized propellant gas escapes from the bottle after the total expulsion of the liquid causing an exhaust noise or hiss, which can be particularly unpleasant for those present and produces an unnatural effect.
  • EP 1 594 766 A1 proposes a system for expelling a liquid contained in a container by means of a propellant gas.
  • a system for expelling a liquid contained in a container by means of a propellant gas comprising, inside the container, a sealed separation wall, in particular in the form of a piston, defining a first compartment containing the liquid to be expelled and communicating with a liquid outlet, and a second complementary compartment containing the propellant.
  • the piston defining the separation surface between the two compartments is movable under the action of the propellant gas so as to increase the volume of the second compartment and decrease the volume of the first compartment to expel the liquid out of the container through the orifice Release.
  • One of the aims of the invention is to propose a system of this type that can be used as a festive article.
  • the container containing the liquid can be easily handled and present in a small space the largest possible volume of liquid, typically of the order of 2 liters.
  • the invention proposes a system for expelling a liquid contained in a container by means of a propellant gas
  • the container comprises, as disclosed for example by the aforementioned DE 42 41 074 A1: a leaktight partition wall adapted to move inside the container and defining, inside the container, a first compartment containing the liquid to be expelled, and a second complementary compartment containing the propellant gas, the partition wall being movable under the action of the propellant gas.
  • the system also comprises means for regulating the pressure of the propellant gas.
  • the system further comprises a refill cartridge of the liquid container, comprising a closed chamber in which is housed a liquid reservoir limited by a deformable sealed envelope, the interior of the reservoir comprising first means communication with a liquid outlet port of the container, and the chamber of the cartridge comprising second communication means with an outlet of the propellant contained in the second compartment.
  • the deformable waterproof envelope may in particular be an elastically deformable membrane in the form of a bladder.
  • the operation of refilling the container with liquid from the cartridge provided for this purpose is performed using the residual pressure of several bars existing in the container after use in order to expel the liquid present in the cartridge and introduce it into the first compartment of the container.
  • the cartridge has much less pressure to support (typically of the order of only 6 bar), it may be of lighter structure.
  • the movable partition wall may be a flexible wall, of deformable membrane type, which gives a very compact assembly.
  • the sealed partition wall is a rigid wall comprising a movable piston with a head and a skirt provided with seals, able to move in translation inside the container.
  • the filling system has the additional advantage of overcoming the difficulty, after use, of pushing the piston back to its initial position, which is practically impossible to do simply by hand. .
  • the means for regulating the pressure of the propellant gas of the receptacle are arranged in a volume defined by the head and the skirt of the piston, this volume being minimized when the system is in a configuration where it is ready to be used.
  • the pressure regulating means are offset from the outer chamber to the container to the second compartment, inside the container, which reduces the volume of the chamber external that the latter contains more than a tank of pressurized propellant gas communicating with the pressure regulating means.
  • the presence of the pressure regulating means in the second compartment does not affect in general the useful volume of liquid in the container because the second compartment in the rest position most often, due to its structure, a minimum incompressible volume . It is in this "dead” volume that the pressure regulating means are placed. If necessary, the volume thus saved on the control means can be used to increase the capacity of the container in liquid.
  • the sealed partition wall is constituted by the head of a movable piston, able to move in translation inside the container. In this case, in fact, the head and the skirt of the piston define a volume adapted to contain the pressure regulating means.
  • the volume "dead” is thus determined by the volume under piston (function of the minimum height of skirt necessary for guiding and placing the seals)
  • the volume under the piston will be reduced to a minimum, or even very close to zero, by optimally adjusting the piston and the regulating means so that when setting up an autonomous tank of pressurized propellant gas the pressure drop is minimal so as not to increase the volume of the refill and penalize the system (a constraint that did not exist with previous systems using for example for refilling a dive bottle).
  • the pressurized propellant tank may be a fixed tank, incorporated in the rest of the container, and refillable by connection to an outdoor gas cylinder or compressor.
  • this tank of pressurized propellant gas provided with a special pitch and a valve, is removable, interchangeable and rechargeable, and has a specific ergonomics to minimize the total volume of the fuel. 'together.
  • Figure 1 is a sectional view of a liquid expulsion system used in the context of the invention.
  • Figure 2 is a sectional view of the liquid expulsion system of Figure 1 and its refill cartridge, the pressurized gas reservoir being in disassembled position.
  • Figure 3 is a sectional view of a first embodiment of breakable sealing means of an expulsion system according to the invention.
  • Figure 4 is a sectional view of a second embodiment of breakable sealing means of an expulsion system according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 show a system for expelling a liquid 1 contained in a container 10 provided with an envelope of a shape that mimics the configuration of a known bottle, an expulsion made by means of a propellant 2.
  • the above-mentioned figures show that the inside of the container 10 is divided into two compartments separated by a leaktight separation wall 20, namely a first compartment 21 containing the liquid 1 to be expelled and communicating with an orifice 1 1 of liquid outlet of the container 10, and a second compartment 22 under the wall 20, containing the propellant 2.
  • the container 10 is closed by a set consisting of a bottle neck associated with means 50 for sealing a nozzle 13 for expelling liquid extending the orifice 1 1 output.
  • the sealing means 50 are encapsulated in a safety cap 60 for transporting the liquid expulsion system.
  • the separating wall 20 is movable under the action of the propellant 2 so as to increase the volume of the second compartment 22 and decrease that of the first compartment 21, and thus to be able to expel the liquid from the container 10 through the orifice 1 1 outlet and the nozzle 13.
  • the propellant 2 contained in the second compartment 22 being completely isolated from the outlet orifice 1 1, no gas leakage through this orifice can occur after total expulsion of the liquid 1, which makes it possible to avoid any blast effect. undesirable.
  • the expulsion will be obtained regardless of the inclination of the bottle, even if it is reversed, and this in a perfectly uniform manner.
  • the sealed partition wall is constituted by the head 20 of a movable piston, able to move in translation inside the container 10 under the action of the pressure exerted by the propellant gas 2 on the piston head 20.
  • the sealing of the piston is provided by seals 200 arranged on the skirt 20 'of the piston and specially designed to withstand corrosive or sweet liquids.
  • This piston system has the advantage of allowing a total expulsion of the liquid 1 contained in the first compartment 21, and this under all orientation conditions (in 3D) of the system.
  • a return spring can be coupled to the piston 20, 20 'so as to return it to its initial position after expulsion of the liquid.
  • the propellant is stored under a pressure of 100 to 200 bar in a tank 40, fixed to the container 10 by the base thereof, but removably and interchangeably.
  • the tank 40 communicates with pressure regulating means 41 comprising, for example, an expander able to lower the pressure of the propellant gas inside the second compartment 22 to a value of 8 to 12 bars, sufficient to obtain a shower of liquid from 10 to 15 meters high through the outlet orifice 11.
  • the propellant 2 may be air or compressed nitrogen which pose less problems in terms of ease and stability of use than carbon dioxide C0 2 , especially of gel during depressurization.
  • the pressure regulation provided by the means 41 makes it possible to produce, during the expulsion of the liquid, a jet of substantially constant size and pressure from the beginning to the end, without progressive decrease in the height of the shower as the bottle empties as with traditional Champagne bottles.
  • FIGS. 1 and 2 it can be seen that the pressure regulating means 41 are arranged in the second compartment 22, more precisely inside the under-piston volume defined by the head 20 and the skirt 20 'of the piston when this the last is in the rest position, as shown in Figures 1 and 2.
  • the advantage of this arrangement is to reduce the overall height of the expulsion system because the means 41 regulation occupy the volume "dead" under the piston instead of adding to the volume of the reservoir 40, outside the second compartment 22, as is the case of the state of the art of EP 1 594 766 A1 mentioned above. Note also that this advantage is obtained without prejudice to the volume of liquid since the presence of the control means 41 under the piston does not reduce the volume of the first compartment 21.
  • the volume under piston is reduced to the minimum, or even very close to zero, so that when setting up a self-contained reservoir of pressurized propellant gas the pressure drop is minimal so as not to increase the volume of the refill and penalize the system. It is thus possible to reduce the ratio of the overall dimensions of the means of propulsion to the useful volume of the system to less than 30%.
  • FIG. 2 shows that the removable and interchangeable tank of pressurized propellant gas is placed in a housing closed by a cap 42 forming a base for the container 10.
  • a tank 40 whose pressure becomes insufficient, less than 100 bar for example can be easily removed and replaced by another operational tank, without resorting to bulky means of compressed gas bottle type or compressor, which should be implemented with a fixed tank.
  • the refilling of the container 10 with liquid is carried out by means of a cartridge 100 also illustrated in FIG.
  • the refill cartridge 100 comprises a closed chamber 1 10 in which is housed a reservoir 120 of liquid limited by a deformable sealed envelope 121 such as, for example, an elastically deformable membrane in the form of a bladder.
  • a deformable sealed envelope 121 such as, for example, an elastically deformable membrane in the form of a bladder.
  • the inside of the envelope 121 communicates with the first compartment 21 of the container 10 by means of a first coupler 141 intended to be connected, via a suitable male coupler 140 which takes the place of the expulsion nozzle 13 (or attaches itself above), at the liquid outlet port 1 1 of the system of FIGS. 1 and 2.
  • the chamber 1 10 of the cartridge 100 communicates with the second compartment 22 of the container 10 by means of a second coupler 142 intended to be connected to an outlet port 12 of the propellant gas contained in the second compartment 22.
  • the outlet port 12 is constituted by a quick coupling means of the second compartment 22 to a low pressure gauge 43 placed next to the tank 40.
  • this pressure tank 40 is provided a high pressure manometer 44.
  • the indication of these pressure gauges 43 and 44 may advantageously be transmitted remotely by short-wave radiofrequency transmitter means. range, to a receiver that will allow their reading even with the assembled system (so with manometer dials hidden from view), this local receiver may optionally be equipped with remote data transmission means to a remote site centralization and control of measures.
  • the ready-to-use cartridge 100 contains a volume of liquid substantially corresponding to the liquid capacity of the container 10, ie approximately 2 liters for example, and the air contained in the enclosure 110 is at atmospheric pressure.
  • the air purge 150 will remain open so that the enclosure 110 remains at atmospheric pressure.
  • a tube 123 provided with holes 124 which extends inside the tank 120 from the tubing 111 of liquid outlet. This tube is intended to prevent the constriction of the envelope 121 in its part located near the outlet pipe 111 and the clear cutoff flow.
  • the removable lid 42 is separated from the container 10 and the closure means 50 are removed so as to clear access to the liquid outlet port 11.
  • the intermediate male coupler 140 is put in place and connected to the coupler 141, the purge 150 and the filling valve 153 being previously closed.
  • the couplers 141, 142 are then respectively connected to the orifices 11, 12, the valve 151 remains closed and the valve 152 is open, the purge 150 and the filling valve 153 being closed.
  • Communication is then established between the volume of the compartment 22, for example a volume of 2 liters at 10 bars of residual pressure, and that of the enclosure 110, for example a volume of 2 liters, at atmospheric pressure (valves 151). and 153 closed).
  • the pressure will then equilibrate at 5 bar in each chamber 22 and 110.
  • the valve 152 is then closed and the valve 150 is opened to purge the volume 22 until the atmospheric pressure is reached.
  • the valve 151 is opened, the liquid will change from the volume 120 to the volume 21, the piston will reset in the low position, the volume 21 will fill with liquid.
  • Pressure residual in the chamber 1 10 will be about 2.5 bar, it will purge opening the valve 152 after disconnection of the coupler 141.
  • the purge 150 and the valve 152 are kept open in order to allow the air contained in the chamber 1 10 to escape and remain at atmospheric pressure.
  • the structure of the cartridge may be optionally simplified by providing a socket made on the tubular January 1, for filling the container.
  • Figures 3 and 4 show the sealing means 50 breakable nozzle 13 of liquid expulsion.
  • the means shown (only by way of illustrative examples) in these figures are in the form of a sleeve 30 engaged on the nozzle 13 and having a primer 31 of lateral failure. It then suffices for a relatively small force applied on the upper part of the sleeve to break it and allow the expulsion of the liquid through the nozzle 13.
  • the sleeve 30 is fixed around the nozzle 13 by a nut 34 resting on a shoulder 35 of the sleeve, the seal being provided by a seal 36.
  • Figures 3 to 4 show various means for opening the nozzle 13 by breaking the breakable sealing means.
  • the sleeve 30 of the closure means is broken by means of an impact member 51 intended to be struck by the manipulator of the expulsion system, possibly via an instrument, such as a golf club.
  • the shape of the impact piece 51 will preferably be that of a golf ball, as shown in FIG. 4.
  • the sleeve 30 of the closure means is attached to a capsule 52 of the type commonly used to close bottles of carbonated beverages.
  • the opening of the nozzle 13 is effected by means of a conventional bottle opener, or by hand without bottle opener, the sleeve 30 being broken during the uncapping.
  • opening modes are of course conceivable, for example an opening by rotation of a soda-type cap which, by doing so, turn by hand breaks the fuse, or a breakable element type bobbin, the opening being made by tilting a lid.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Système de recharge d'un récipient réutilisable, par un liquide contenu dans ce récipient et expulsable au moyen d'un gaz propulseur Ce système permet l'expulsion d'un liquide (1) contenu dans un récipient (10) sous l'action d'un gaz propulseur. Il comprend : une paroi (20) de séparation étanche définissant, à l'intérieur du récipient (10), un premier (21) compartiment contenant le liquide à expulser, et un second compartiment (22) complémentaire contenant le gaz propulseur, la paroi (20) de séparation étant mobile sous l'action du gaz propulseur; et des moyens (41) de régulation de pression du gaz propulseur. Le système comprend également une cartouche (100) de recharge du récipient (10) en liquide, comprenant une enceinte fermée (110) dans laquelle est logé un réservoir (120) de liquide limité par une enveloppe étanche déformable (121). L'intérieur du réservoir (120) comprend des moyens (141) de communication avec un orifice (11) de sortie de liquide du récipient (10), et l'enceinte (110) de la cartouche (100) comprend des moyens (142) de communication avec un orifice (12) de sortie du gaz propulseur contenu dans le deuxième compartiment (22).

Description

Système de recharge d'un récipient réutilisable, par un liquide contenu dans ce récipient et expulsable au moyen d'un gaz propulseur
La présente invention concerne un système d'expulsion d'un liquide contenu dans un récipient au moyen d'un gaz propulseur, et plus particulièrement la recharge de ce récipient après utilisation.
L'invention est plus particulièrement destinée aux célébrations festives, cérémonies officielles de remise de trophées, etc. à chaque fois que des personnes honorées ou récompensées doivent ouvrir un récipient, tel qu'une bouteille de Champagne, de manière à en faire jaillir une gerbe formée à partir du liquide contenu dans ce récipient.
On notera toutefois que l'invention n'est aucunement limitée par le type de récipient considéré, qu'il s'agisse d'une bouteille, d'une canette, etc. ni par son contenu et qu'elle peut s'appliquer à tout type de boisson, que cette dernière soit gazeuse ou non.
Lorsqu'à l'issue d'une compétition sportive par exemple, une bouteille de Champagne est remise au vainqueur, il est de tradition que ce dernier la secoue puis la débouche afin d'en faire jaillir le une gerbe aussi spectaculaire que possible. Cependant, le jaillissement de liquide reste de courte durée, et on constate également une diminution progressive de la hauteur de la gerbe à mesure que la bouteille se vide, ce qui limite l'effet spectaculaire recherché.
Pour remédier à ces inconvénients, le WO 2008/119896 A1 (Fortunato) propose de diminuer le diamètre de l'orifice d'éjection du liquide afin d'augmenter l'amplitude et la durée de la gerbe, et de mettre en communication, au moyen d'un tube de liaison et via une purge, le volume intérieur de la bouteille avec une source externe de gaz propulseur, par exemple un compresseur dont la pression est régulée de sorte à maintenir sensiblement constante la pression à l'intérieur de la bouteille et conserver ainsi la même hauteur de gerbe durant toute l'expulsion du liquide. On peut observer toutefois que ce système d'expulsion présente l'inconvénient d'être le siège d'un effet dit "de souffle" qui résulte du fait que le gaz propulseur sous pression s'échappe de la bouteille après l'expulsion totale du liquide provoquant un bruit d'échappement, voire un sifflement, qui peut être particulièrement désagréable pour les personnes présentes et produit un effet peu naturel.
Un autre inconvénient de ce système d'expulsion est son absence d'autonomie, dès lors qu'il exige une liaison avec une source de pression externe. Il ne peut donc pas être facilement porté, ni transporté, et se prête mal aux manipulations auxquelles on souhaite pouvoir le soumettre. D'autre part, son aspect visuel est grandement affecté par cette contrainte technique de liaison extérieure.
Enfin, du fait de la purge utilisée il n'est pas possible de retourner la bouteille au moment de l'utilisation, car cela stopperait le jet.
Afin d'éviter l'effet de souffle produit par le système d'expulsion qui vient d'être décrit, le EP 1 594 766 A1 propose un système d'expulsion d'un liquide contenu dans un récipient au moyen d'un gaz propulseur comprenant, à l'intérieur du récipient, une paroi de séparation étanche, notamment sous la forme d'un piston, définissant un premier compartiment contenant le liquide à expulser et communiquant avec un orifice de sortie du liquide, et un second compartiment complémentaire contenant le gaz propulseur. Le piston définissant la surface de séparation entre les deux compartiments est mobile sous l'action du gaz propulseur de manière à augmenter le volume du second compartiment et diminuer le volume du premier compartiment afin d'expulser le liquide hors du récipient à travers l'orifice de sortie.
Les documents DE 42 41 074 A1 , WO2005/082744 A1 , US 5 133 701 A et US 2004/045986 A1 décrivent des systèmes de structure comparable. On comprend qu'avec ces systèmes d'expulsion connus, le liquide à expulser et le gaz propulseur restent constamment isolés l'un de l'autre par la paroi séparant les compartiments dans lesquels ils sont respectivement contenus. Il en résulte que le gaz propulseur ne peut à aucun moment au cours de l'expulsion s'échapper du récipient par l'orifice de sortie du liquide. L'effet de souffle est ainsi évité, conformément au but recherché. Dans ces systèmes connus, le gaz propulseur est introduit dans le second compartiment sous une pression sensiblement constante grâce à des moyens de régulation de pression du gaz provenant d'un réservoir où il est stocké à une pression nettement plus élevée que la pression d'expulsion du liquide. Les moyens de régulation et le réservoir sous pression sont disposés dans une chambre située à l'extérieur du récipient proprement dit. Aucune liaison n'est alors nécessaire avec une quelconque source externe de gaz sous pression, notamment un compresseur. Le système d'expulsion se présente donc comme un ensemble autonome.
L'un des buts de l'invention est de proposer un système de ce type qui puisse être utilisé en tant qu'article festif.
Pour un tel usage, il convient que le système puisse, sur place, être chargé/rechargé de liquide à expulser et mis sous pression au dernier moment de façon aisée par des personnes qui n'aient pas nécessairement l'habileté d'un technicien, avec des moyens simples et facilement transportables sur le lieu de l'événement.
Il est également nécessaire que le récipient contenant le liquide puisse être manipulé facilement et présenter sous un encombrement réduit un volume de liquide le plus grand possible, typiquement de l'ordre de 2 litres.
C'est dans ce but que l'invention propose un système d'expulsion d'un liquide contenu dans un récipient au moyen d'un gaz propulseur, où le récipient comprend, comme divulgué par exemple par le DE 42 41 074 A1 précité : une paroi de séparation étanche apte à se déplacer à l'intérieur du récipient et définissant, à l'intérieur du récipient, un premier compartiment contenant le liquide à expulser, et un second compartiment complémentaire contenant le gaz propulseur, la paroi de séparation étant mobile sous l'action du gaz propulseur. Le système comprend également des moyens de régulation de pression du gaz propulseur.
De façon caractéristique de l'invention, le système comprend en outre une cartouche de recharge du récipient en liquide, comprenant une enceinte fermée dans laquelle est logé un réservoir de liquide limité par une enveloppe étanche déformable, l'intérieur du réservoir comprenant des premiers moyens de communication avec un orifice de sortie de liquide du récipient, et l'enceinte de la cartouche comprenant des seconds moyens de communication avec un orifice de sortie du gaz propulseur contenu dans le deuxième compartiment. L'enveloppe étanche déformable peut notamment être une membrane élastiquement déformable en forme de vessie.
Comme on verra en détail plus loin, l'opération de recharge du récipient en liquide à partir de la cartouche prévue à cet effet s'effectue en utilisant la pression résiduelle de plusieurs bars existant dans le récipient après usage afin de chasser le liquide présent dans la cartouche et l'introduire dans le premier compartiment du récipient.
Il s'agit donc d'un dispositif de recharge très simple qui ne nécessite pas de pompe, de source de pression, ni de mécanisme particulier.
La cartouche ayant beaucoup moins de pression à supporter (typiquement de l'ordre de 6 bars seulement), elle pourra être de structure plus lé- gère.
La paroi mobile de séparation peut être une paroi souple, de type membrane déformable, ce qui donne un ensemble très compact.
Toutefois, dans une forme préférentielle, la paroi de séparation étanche est une paroi rigide comprenant un piston mobile avec une tête et une jupe munie de joints, apte à se déplacer en translation à l'intérieur du récipient.
Dans ce cas, le système de remplissage présente l'avantage supplémentaire de pallier la difficulté qu'il y a, après utilisation, à repousser le piston jusqu'à sa position initiale, ce qui est pratiquement impossible à faire sim- plement à la main.
Selon un aspect avantageux de l'invention, pour rendre l'ensemble le plus compact possible, les moyens de régulation de pression du gaz propulseur du récipient sont disposés dans un volume défini par la tête et la jupe du piston, ce volume étant minimisé lorsque le système est dans une configuration où il est prêt à être utilisé.
De cette manière, les moyens de régulation de pression sont déportés de la chambre extérieure au récipient vers le deuxième compartiment, à l'intérieur du récipient, ce qui permet de réduire le volume de la chambre extérieure du fait que cette dernière ne contient plus qu'un réservoir de gaz propulseur sous pression communiquant avec les moyens de régulation de pression.
La présence des moyens de régulation de pression dans le second compartiment n'affecte pas en général le volume utile de liquide dans le récipient car le second compartiment en position de repos présente le plus souvent, en raison même de sa structure, un volume minimal incompressible. C'est dans ce volume "mort" que sont placés les moyens de régulation de pression. Au besoin, le volume ainsi épargné sur les moyens de régulation peut être utilisé pour augmenter la capacité du récipient en liquide. Cette situation se présente lorsque, selon l'invention, la paroi de séparation étanche est constituée par la tête d'un piston mobile, apte à se déplacer en translation à l'intérieur du récipient. Dans ce cas, en effet, la tête et la jupe du piston définissent un volume apte à contenir les moyens de régulation de pression. Le volume "mort" est ainsi déterminé par le volume sous piston (fonction de la hauteur minimale de jupe nécessaire au guidage et au placement des joints d'étanchéité)
Le volume sous le piston sera réduit au minimum, voire très proche de zéro, en ajustant au mieux le piston et les moyens de régulation pour que lors de la mise en place d'un réservoir autonome de gaz propulseur sous pression la perte de charge soit minimale afin de ne pas augmenter le volume de la recharge et pénaliser le système (contrainte qui n'existait pas avec les systèmes antérieurs utilisant par exemple pour leur recharge une bouteille de plongée sous pression).
Le réservoir de gaz propulseur sous pression peut être un réservoir fixe, incorporé au reste du récipient, et rechargeable par branchement sur une bouteille de gaz extérieure ou sur un compresseur.
Toutefois, selon un aspect avantageux de l'invention, ce réservoir de gaz propulseur sous pression, muni d'un pas spécial et d'un clapet, est amovible, interchangeable et rechargeable, et possède une ergonomie spécifique pour minimiser le volume total de l'ensemble.
Cette disposition évite l'utilisation d'une bouteille de gaz comprimé ou d'un compresseur. Les manipulations de recharge en gaz propulseur s'en trou- vent grandement simplifiées puisqu'il suffit de retirer le réservoir amovible vide pour le remplacer par un réservoir plein - et ceci même au dernier moment et sans aucun autre matériel, par exemple juste avant un "podium" ou cérémonie de remise des prix.
0
On va maintenant décrire un exemple de mise en œuvre du dispositif de l'invention, en référence aux dessins annexés où les mêmes références numériques désignent d'une figure à l'autre des éléments identiques ou fonctionnellement semblables.
La Figure 1 est une vue en coupe d'un système d'expulsion de liquide utilisable dans le cadre de l'invention.
La Figure 2 est une vue en coupe du système d'expulsion de liquide de la Figure 1 et de sa cartouche de recharge, le réservoir de gaz sous pression étant en position démontée.
La Figure 3 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de moyens d'obturation sécables d'un système d'expulsion conforme à l'invention.
La Figure 4 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation de moyens d'obturation sécables d'un système d'expulsion conforme à l'invention.
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Sur les Figures 1 et 2 est représenté un système d'expulsion d'un liquide 1 contenu dans un récipient 10 pourvu d'une enveloppe de forme imitant la configuration d'une bouteille connue, expulsion réalisée au moyen d'un gaz propulseur 2.
Plus précisément, les figure précitées montrent que l'intérieur du récipient 10 est divisé en deux compartiments séparés par une paroi 20 de sépara- tion étanche, à savoir un premier compartiment 21 contenant le liquide 1 à expulser et communiquant avec un orifice 1 1 de sortie de liquide du récipient 10, et un second compartiment 22 sous la paroi 20, contenant le gaz propulseur 2. À l'état initial, prêt à l'emploi, le récipient 10 est fermé par un ensemble constitué par un goulot de bouteille associé à des moyens sé- cables 50 d'obturation d'un gicleur 13 d'expulsion de liquide prolongeant l'orifice 1 1 de sortie. Les moyens 50 d'obturation sont encapsulés dans un bouchon 60 de sécurité pour le transport du système d'expulsion de liquide.
La paroi 20 de séparation est mobile sous l'action du gaz propulseur 2 de manière à augmenter le volume du second compartiment 22 et diminuer celui du premier compartiment 21 , et ainsi de pouvoir expulser le liquide hors du récipient 10 à travers l'orifice 1 1 de sortie et le gicleur 13.
Le gaz propulseur 2 contenu dans le second compartiment 22 étant complètement isolé de l'orifice 1 1 de sortie, aucune fuite de gaz par cet orifice ne peut se produire après expulsion totale du liquide 1 , ce qui permet d'éviter tout effet de souffle indésirable. De plus, l'expulsion sera obtenue quelle que soit l'inclinaison de la bouteille, même si celle-ci est renversée, et ceci de façon parfaitement uniforme.
La paroi de séparation étanche est constituée par la tête 20 d'un piston mobile, apte à se déplacer en translation à l'intérieur du récipient 10 sous l'action de la pression exercée par le gaz propulseur 2 sur la tête 20 de piston. L'étanchéité du piston est assurée par des joints 200 aménagés sur la jupe 20' du piston et spécialement prévus pour résister aux liquides corrosifs ou sucrés. Ce système à piston présente l'avantage de permettre une expulsion totale du liquide 1 contenu dans le premier compartiment 21 , et ceci dans toutes les conditions d'orientation (en 3D) du système. On notera à cet égard que cela serait beaucoup plus difficile avec des systèmes à vessie tels que ceux décrits dans l'art antérieur, car dans ce cas le tube anti-étranglement empêcherait l'évacuation totale du liquide ; a contrario, dans l'invention le choix d'un piston permet de pallier cet inconvénient, et au surplus la cavité intérieure de ce piston peut être utilisée pour y loger le détendeur, possibilité inexistante dans le cas d'une vessie.
Un ressort de rappel, non représenté, peut être couplé au piston 20, 20' de manière à le ramener dans sa position initiale après expulsion du liquide. Comme le montre la Figure 1 , le gaz propulseur est stocké sous une pression de 100 à 200 bars dans un réservoir 40, fixé au récipient 10 par le culot de celui-ci, mais de façon amovible et interchangeable. Le réservoir 40 communique avec des moyens 41 de régulation de pression comprenant par exemple un détendeur apte à abaisser la pression du gaz propulseur à l'intérieur du second compartiment 22 à une valeur de 8 à 12 bars, suffisante pour obtenir une gerbe de liquide de 10 à 15 mètres de hauteur à travers l'orifice 11 de sortie. Le gaz propulseur 2 peut être de l'air ou de l'azote comprimé qui posent moins de problèmes en termes de facilité et de stabilité d'utilisation que le gaz carbonique C02, notamment de gel lors de la dépressurisation.
La régulation de pression assurée par les moyens 41 permet de produire lors de l'expulsion du liquide un jet de taille et de pression sensiblement constantes du début à la fin, sans diminution progressive de la hauteur de la gerbe à mesure que la bouteille se vide, comme avec les bouteilles de Champagne traditionnelles.
Sur les Figures 1 et 2, on peut voir que les moyens 41 de régulation de pression sont disposés dans le second compartiment 22, plus précisément à l'intérieur du volume sous piston défini par la tête 20 et la jupe 20' du piston lorsque ce dernier est en position de repos, comme indiqué sur les Figures 1 et 2. L'avantage de cette disposition est de réduire la hauteur hors-tout du système d'expulsion du fait que les moyens 41 de régulation occupent alors le volume "mort" sous le piston au lieu de s'ajouter au volume du réservoir 40, à l'extérieur du second compartiment 22, comme c'est le cas de l'état de la technique du EP 1 594 766 A1 précité. On notera par ailleurs que cet avantage est obtenu sans préjudice du volume de liquide puisque la présence des moyens 41 de régulation sous le piston ne réduit en rien le volume du premier compartiment 21.
Le volume sous piston est réduit au minimum, voire très proche de zéro, pour que lors de la mise en place d'un réservoir autonome de gaz propulseur sous pression la perte de charge soit minimale pour ne pas augmenter le volume de la recharge et pénaliser le système. On peut ainsi réduire le ratio de l'encombrement de l'ensemble des moyens de propulsion au volume utile du système à moins de 30%.
Par exemple, pour un format festif et visible pour les média, on choisira une bouteille ou canette de taille jéroboam, soit environ 3 litres au total. La Figure 2 montre que le réservoir 40 amovible et interchangeable de gaz propulseur sous pression est placé dans un logement fermé par un couvercle 42 formant culot pour le récipient 10. Ainsi, un réservoir 40 dont la pression devient insuffisante, inférieure à 100 bars par exemple, peut être facilement retiré et remplacé par un autre réservoir opérationnel, sans avoir recours à des moyens encombrants de type bouteille de gaz comprimé ou compresseur, qu'il faudrait mettre en œuvre avec un réservoir fixe.
De façon caractéristique de l'invention, la recharge du récipient 10 en liquide est réalisée au moyen d'une cartouche 100 illustrée également sur la Figure 2.
La cartouche 100 de recharge comprend une enceinte fermée 1 10 dans laquelle est logé un réservoir 120 de liquide limité par une enveloppe étanche déformable 121 comme, par exemple, une membrane élastique- ment déformable en forme de vessie. L'intérieur de l'enveloppe 121 communique avec le premier compartiment 21 du récipient 10 au moyen d'un premier coupleur 141 destiné à être raccordé, via un coupleur mâle approprié 140 qui prend la place du gicleur d'expulsion 13 (ou se fixe dessus), à l'orifice 1 1 de sortie de liquide du système des Figures 1 et 2.
Par ailleurs, l'enceinte 1 10 de la cartouche 100 communique avec le second compartiment 22 du récipient 10 au moyen d'un second coupleur 142 destiné à être raccordé à un orifice 12 de sortie du gaz propulseur contenu dans le second compartiment 22. Dans l'exemple proposé sur la Figure 2, l'orifice 12 de sortie est constitué par un moyen de raccordement rapide du second compartiment 22 à un manomètre basse pression 43 placé à côté du réservoir 40. De même, ce réservoir sous pression 40 est muni d'un manomètre haute pression 44.
L'indication de ces manomètres 43 et 44 peut être avantageusement transmise à distance par des moyens émetteurs radiofréquence à courte portée, vers un récepteur qui permettra leur lecture même avec le système assemblé (donc avec les cadrans de manomètre cachés à la vue), ce récepteur local pouvant éventuellement être équipé de moyens de télétransmission des données à un site distant de centralisation et de contrôle des mesures.
La cartouche 100 prête à l'emploi contient un volume de liquide correspondant sensiblement à la capacité en liquide du récipient 10, soit environ 2 litres par exemple, et l'air contenu dans l'enceinte 110 est à la pression atmosphérique. Lors du remplissage en liquide du réservoir 120 la purge en air 150 restera ouverte pour que l'enceinte 110 reste à la pression atmosphérique.
On peut également observer la présence d'un tube 123 muni de trous 124 qui s'étend à l'intérieur du réservoir 120 à partir de la tubulure 111 de sortie de liquide. Ce tube est destiné à éviter l'étranglement de l'enveloppe 121 dans sa partie située à proximité de la tubulure 111 de sortie et la coupure nette du débit.
Pour recharger le récipient 10 après qu'il ait été vidé, le couvercle amovible 42 est séparé du récipient 10 et les moyens 50 d'obturation sont retirés de manière à dégager l'accès à l'orifice 11 de sortie de liquide. Le coupleur mâle intermédiaire 140 est mis en place et raccordé au coupleur 141 , la purge 150 et la vanne 153 de remplissage étant préalablement fermées. Les coupleurs 141 , 142 sont alors respectivement raccordés aux orifices 11 , 12, la vanne 151 reste fermée et la vanne 152 est ouverte, la purge 150 et la vanne 153 de remplissage étant fermées.
Une communication s'établit alors entre le volume du compartiment 22, par exemple un volume de 2 litres à 10 bars de pression résiduelle, et celui de l'enceinte 110, par exemple un volume de 2 litres, à la pression atmosphérique (vannes 151 et 153 fermées). La pression va alors s'équilibrer à 5 bars dans chaque enceintes 22 et 110. On ferme alors la vanne 152 et on ouvre la vanne 150 pour purger le volume 22 jusqu'à atteindre la pression atmosphérique. Quand la vanne 151 sera ouverte, le liquide passera du volume 120 au volume 21 , e piston se remettra en place en position basse, le volume 21 se remplira de liquide. La pression résiduelle dans l'enceinte 1 10 sera de 2,5 bars environ, il faudra la purger en ouvrant la vanne 152 après déconnexion du coupleur 141.
Pour remplir la cartouche 100 en liquide par la vanne 153 de remplissage, la purge 150 et la vanne 152 sont maintenues ouvertes afin de permettre à l'air contenu dans l'enceinte 1 10 de s'échapper et rester à la pression atmosphérique.
La structure de la cartouche peut être éventuellement simplifiée en prévoyant une prise réalisée sur la tubulure 1 1 1 , pour le remplissage du récipient.
Les Figures 3 et 4 représentent des moyens 50 d'obturation sécables du gicleur 13 d'expulsion de liquide.
Les moyens montrés (uniquement à titre d'exemples illustratifs) sur ces figures se présentent sous la forme d'un manchon 30 engagé sur le gicleur 13 et présentant une amorce 31 de rupture latérale. Il suffit alors d'un effort relativement faible appliqué sur la partie supérieure du manchon pour le rompre et permettre l'expulsion du liquide à travers le gicleur 13. Le manchon 30 est fixé autour du gicleur 13 par un écrou 34 s'appuyant sur un épaulement 35 du manchon, l'étanchéité étant assurée par un joint 36. Ces Figures 3 à 4 montrent divers moyens d'ouverture du gicleur 13 par rupture des moyens d'obturation sécables.
Sur la Figure 3, le manchon 30 des moyens d'obturation est rompu par l'intermédiaire d'une pièce 51 d'impact destinée à être percutée par le manipulateur du système d'expulsion, éventuellement par l'intermédiaire d'un instrument, tel qu'un club de golf. Dans ce dernier exemple, la forme de la pièce 51 d'impact sera de préférence celle d'une balle de golf, comme représenté sur la Figure 4.
Sur la Figure 4, le manchon 30 des moyens d'obturation est fixé à une capsule 52 du type de celles habituellement utilisées pour boucher les bouteilles de boissons gazeuses. L'ouverture du gicleur 13 s'effectue au moyen d'un décapsuleur classique, ou à la main sans décapsuleur, le manchon 30 étant rompu lors du décapsulage.
D'autres modes d'ouverture sont bien entendu envisageables, par exemple une ouverture par rotation d'un bouchon de type soda qui en le faisant tourner à la main rompt le fusible, ou encore un élément sécable de type canette, l'ouverture étant réalisée par basculement d'un opercule.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de recharge d'un récipient (10) réutilisable, par un liquide (1) contenu dans ce récipient et expulsable au moyen d'un gaz propulseur, ledit récipient (10) comprenant une paroi (20) de séparation étanche apte à se déplacer à l'intérieur du récipient (10) et définissant, à l'intérieur du récipient (10), un premier (21) compartiment contenant le liquide à expulser, et un second compartiment (22) complémentaire contenant le gaz propulseur, la paroi (20) de séparation étant mobile sous l'action du gaz propulseur,
le système comprenant également des moyens (41) de régulation de pression du gaz propulseur,
système caractérisé en ce qu'il comprend en outre une cartouche (100) de recharge du récipient (10) en liquide, comprenant une enceinte fermée (110) dans laquelle est logé un réservoir (120) de liquide limité par une enveloppe étanche déformable (121), l'intérieur du réservoir (120) comprenant des premiers moyens (141) de communication avec un orifice (11) de sortie de liquide du récipient (10), et l'enceinte (110) de la cartouche (100) comprenant des seconds moyens (142) de communication avec un orifice (12) de sortie du gaz propulseur contenu dans le deuxième compartiment (22).
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel l'enveloppe étanche déformable (121) de la cartouche de recharge (100) est une membrane élas- tiquement déformable en forme de vessie.
3. Système selon la revendication 1 , dans lequel ladite paroi de séparation étanche comprend un piston mobile avec une tête et une jupe munie de joints, apte à se déplacer en translation à l'intérieur du récipient.
4. Système selon la revendication 3, dans lequel lesdits moyens (41) de régulation de pression du gaz propulseur du récipient sont disposés dans un volume (22) défini par la tête (20) et la jupe (20') du piston, ledit vo- lume étant minimisé lorsque le système est dans une configuration où il est prêt à être utilisé.
5. Système selon la revendication 1 , comprenant un réservoir (40) de gaz propulseur sous pression du récipient, communiquant avec lesdits moyens (41 ) de régulation de pression.
6. Système selon la revendication 5, dans lequel le réservoir (40) de gaz propulseur sous pression du récipient est amovible et interchangeable.
7. Système selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens (41 ) de régulation de pression du gaz propulseur du récipient comprennent un détendeur.
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