Brevet FR2257549A1 — publié le 19750808

Les procédés actuellement utilisés pour le remplissage des petites bombes de gaz carbonique liquide, communément appelé sparklets, ne permettent pas de doser avec suffisamment de précision la quantité de gaz carbonique liquide introduite et enfermée dans la bombe et donnent lieu à de nombreux déboires. La présente invention a pour objet un nouveau procédé de remplissage qui est d'un emploi pratique, très fiable, et qui donne une précision inconnue jusqu'à ce jour; à cet effet, le gaz carbonique étant stocké dans de grands récipients, susceptibles d'en contenir plusieurs tonnes, å liquide, surmonté de sa phase gazeuse, à une pression de l'ordre de 20 bars et à une température de l'ordre de - 20 degrés C, conveablement refroidie à cet effet, on pompe le gaz carbonique liquide pour le faire circuler en circuit fermé, de la phase liquide vers la phase gazeuse, contenant, d'amont en aval, une première vanne, une pompe, un premier clapet anti-retour, une deuxième vanne, un vérin doseur dont le piston peut être commandé par un vérin hydraulique, et une troisième vanne, jusqu'à re que tout le circuit soit rem- pli de gaz carbonique à l'état liquide à une pression voisine de 20 bars et à une température voisine de - 200C; on ferme alors la troisième vanne tout en continuant à faire fonctionner la pompe, ce qui a pour effet d'augmenter la pression du gaz carbonique entre la phase liquide du réservoir de stockage et cette troisième vanne, et ce jusqu'à ce que la pression atteigne une valeur prédéterminée, qui peut Qtre de l'ordre de 80 à 100 bars par exemple; cette pression est maintenue par le premier clapet anti-retour disposé en amont de la deuxième vanne; on ferme alors la deuxième vanne, isolant ainsi une quantité de gaz carbonique à l'étant liquide entre ladite deuxième vanne et la troisième vanne; on continue à faire-fonctionner la pompe, le gaz carbonique à l'état liquide ainsi pompé revenant a' la phase liquide, à travers un circuit de retour prévu à cet effet, comprenant un deuxieme clapet anti-retour, réglé pour fonctionner par exemple à des pressions supérieures à 100 bars; on chasse alors, au moyen d'un vérin hydraulique, la quantité prédéterminée de gaz carbonique à l'état liquide, qui se trouve dans le vérin doseur, dans une t8te de remplissage à laquelle a eté vissée la bombe destinée à être remplie, après avoir ouvert une quatrième vanne qui sépare de la tete de remplissage le circuit rempli de gaz carbonique à l'état liquide sous une pression de 80 à 100 bars, ce qui provoque la pénétration dans cette bombe de la quantité désirée dudit gaz carbonique avec l'air qui se trouvait à la pression ambiante en aval de cette quatrième vanne et qui est comprimé à la pression du gaz carbonique; on obture ensuite la bombe avec l'écrou de fermeture en utilisant à cet effet un motoréducteur monté sur la tête de remplissage; on ferme la quatrième vanne, tandis qu'on ouvre les troisième et deuxième vannes, ce qui a pour effet de remplir à nouveau de gaz carbonique à l'état liquide, sous une pression de 20 bars-, le circuit reliant la phase liquide du réservoir de stockage à sa phase gazeuse à travers le verrin-dosage, et on separe de la tête de remplissage la bombe qui vient d'être remplie. Tout est alors prêt pour entreprendre le rempli sage d'une autre bombe que l'on fixe à cet effet à la tête de remplissage. La présente. invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé; cette installation peut bien entendu être dotée de manomètres, de robinets de purge, d'autres vannes et d'autres clapets anti-retour, ainsi que de soupapes de strette complémentaires, qui peuvent être prévus en tous points utiles du circuit. Le dessin annexé montre schématiquement une telle installatio-i. Le réservoir de stockage 1 contient le gaz carbonique sous forme liquide 2, et sous forme- gazeuse 3, sous une pression de l'ordre de 20 bars, à une température de l'ordre de - 200C; un circuit fermé reliant la phase liquide à la phase gazeuse du réservoir comporte, d'amont en aval, une vanne 4, une pompe 5, un filtre 6, un clapet anti-retour 7, une vanne 8, un vérin doseur 9, une vanne 10, un robinet 11 de réglage de la pression de circulation, un clapet anti-retour 12 juste en amont de ce robinet, ainsi qu'un autre clapet anti-retour 13 juste en amont de la vanne 14 prévue au retour du circuit dans la phase gazeuse du réservoir de stockage 1; ce circuit peut être complété par un robinet de purge 15, un clapet de sécurité 16 fonctionnant par exemple à 100 bars, un clapet de sécurité 17 fonctionnant par exemple à 150 bars et un clapet de sécurité 18 fonctionnant par exemple à 200 barns des manomètres 19 et 20, un autre robinet de purge 21 et.un autre clapet de sécurité 22 fonctionnant par exemple à 100 bars; entre le vérin-doseur 9 et la vanne 10 est branchée une dérivation comportant une vanne 23 reliée a une tete de remplissage 24 sur laquelle peuvent être vissées les bombes à remplir 25 avec leur motoréducteur 26 assurant, après remplissage de la bombe, le vissage de l'écrou d'obturation de la bombe, ladite tête entant reliée à l'atmosphère par un filtre 27 et une vanne de vidange 28. Le vérin-doseur9 est commandé de la façon usuelle par un vérin hydraulique 29 au moyen d'une pompe 30, d'une soupape 31 limitant la pression et d'un inverseur 32 comportant deux électro-vannes 33 et.34. Pour faire fonctionner cette installation de rem- plissage, on commence par mettre en route la pompe 5 en ouvrant les vannes 4 8, 10 et lk, la.vanne 23 étant fermée; on fait ainsi -circuler le gaz carbonique à l'état liquide en Circuit fermé, depuis la phase liquide 2 jusqu'à la phase gazeuse 3 du réservoir de stockage 1, et on règle le robinet Il de.façon que la pression de circu lation s'établisse à-une valeur d'environ 20 bars; on ferme alors la vanne 10 tout en laissant fonctionner la pompe 5, ce qui a pour effet d'augmenter la pression de la quantité de gaz carbonique liquide contenue dans le circuit entre le réservoir de stockage 1 et ladite vanne 10, et ce Jusqu'à ce qu'elle soit portée à une valeur de l'ordre de 80 å-100 bars, qui peut être contrôlé notamment par, le manomètre 20; on ferme alors la vanné 8, tout en laissant fonctionner la pompe 5; dès que la pression du liquide contenu entre le réservoir de stockage 1 et la vanne 8 dépasse par exemple 100 bars, celui-ci s t échappe à travers le clapet 16 et parcourt la canalisation le reliant à la phase gazeuse 3 du'réservoir de stockage .1; simultanément, on isole une certaine quantité de gaz carbonique à une pression de l'ordre de 80 à 100 bars entre les deux vannes 8 et 10; c'est une quantité prédéterminée de ce gaz carbonique liquide, mesurée avec précision par le vérin-doseur 9 qui est utilisé pour remplir la bombe 25 vissée sur la tête de remplissage 24; on fait ensuite fonctionner le vérin hydraulique 29 tout en ouvrant la vanne 23; on fait ainsi pénétrer dans la pompe 25 un;poids de gaz carbonique liquide correspondant sensiblement à celui qui se trouve enfermé entre le piston 35 du vérin-doseur et son fond réglable 36; une fois la bombe remplie et son écrou dtobturation mis en place au moyen du moto-réducteur 26, on ferme la vanne 23 on ouvre la vanne 8, et on ramène au moyen du vérin hydraulique 29 le piston 35 du vérin-doseur 9 dans sa position basse d'origine montrée à la figure; on ouvre ensuite la vanne 10 de façon à rétablir la circulation en circuit fermé du gaz carbonique à l'état liquide, sous une pression d'environ 20 bars, à travers le piston-doseur 9; le dosage de la quantité de gaz carbonique liquide remplissant la bombe s'obtient par le déplacement du fond mobile 36 du verin-doseur 9, qui, suivant les.dimensions des bombes, doit les remplir d'un poids de gaz carbonique qui peut varier entre des limites de l'ordre de 40 à 300 grammes; le vérih-doseur 9 peut entre agencé de façon qu'un déplacement de son fond mobile 36, de tordre du millimètre, fasse varier la dose fournie d'environ 1 gramme; la précision peut donc êtretrs grande. il est du reste bien entendu que le mode de réalisation de l'invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 10 Procédé de remplissage des petites bombes d'acide carbonique liquide utilisées notars,lent dans les bouteilles d'eau de Seltz à partir d'un réservoir de stockage contenant du gaz carbonique maintenu à une température d'environ - 200C sous phase liquide surmontée de sa phase gazeuse, au moyen d'un vérindoseur, caractérisé en ce qu'on pompe le gaz carbonique liquide pour le faire circuler en circuit fermé, de la phase liquide vers la phase gazeuse, traversant le vérin-doseur sous une pression de tordre de 20 bars, on obture le circuit en aval du vérin doseur, on laisse monter la pression dans le circuit jusqu'à environ 100 bars, on obture le circuit en amont du vérin doseur, en by-passant le vérin doseur par un autre circuit de retour s'ouvrant automatiquement pour une pression supérieure à environ 100 bars, on relie la portion ainsi isolée du circuit principal à une tête de remplissage à laquelle a été fixée la bombe à remplir, on fait pénétrer dans cette tete de remplissage la dose de gaz carbonique comprimé à environ 100 bars que peut fournir le vérin-doseur, puis, le remplissage étant terminé, on isole à nouveau la tête de remplissage, on rétablit la circulation dans le circuit principal traversant le vérin-doseur, et on recommence de même ce cycle d'opérations pour remplir une nouvelle bombe.. 20 Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce quelle comporte un réservoir des stockage du gaz carbonique à une température de 11 ordre. de - 209C sous phase liquide surmontée de sa phase gazeuse, un circuit principal comprenant, dlamoslt en aval, une première vanne, une pompe, un premier clapet anti-retour, une deuxième vanne, un vérin-doseur dont le piston peut être connandé par un vérin hydraulique, et une troisième vanne, une vanalisation obturable reliant la portion du circuit principal entre les deux dernières vannes à une toute de remplissage des bombes, et un autre circuit de retour au réservoir de stockage by-passant le vérin doseur s'ouvrant automatiquement pour une pression supérieure à environ 100 bars. 30 Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte tous manomètres, robinets de purges vannes et clapets anti-retour désirables.