Brevet FR2273754A1 — publié le 19760102

La présente invention concerne un limitateur de formation de mousse pour dispositifs de soutirage de boissons carbonatées. Le débit de boissons à forte teneur en C02 soulève des problèmes très particuliers en raison de la facilité avec laquelle se produisent des quantités inacceptables de mousse. Dans le but de réduire cet inconvénient, on a proposé divers types de restricteurs logés dans le conduit de débit, certains étant constitués par une ou plusieurs billes, et, d'autres, par un corps d'allure ogivale. Des restricteurs de ce dernier type présentent généralement une section d'abord croissante jusqu'à une valeur maximale, puis décroissante dans le sens amont-aval par rapport àltécoulement du liquide débité. On en trouve la description, par exemple, dans les brevets aeirg.U.A. nO 2.899.170 et nO 2.924.238. I1 a été constaté que les restricteurs connus avaient toutefois des effets très limités lorsqu'il s'agissait-de débiter des boissons douces fortement carbonatées, telles que des limonades, boissons au cola,etc... En effet, il s'est avéré que les restricteurs connus devenaient, dans le meilleur des cas, totalement inefficaces lorsque la température du liquide à débiter dépassait environ 50C. Il est bien connu que la propension au moussage de liquides carbonatés croit en fonction de la température. Ce phénomène est très gênant car on ne dispose pas toujours d'une installation de réfrigération permettant d'amener la température du liquide contenu dans un fût ou tonnelet en dessous du seuil de SOC là où lton désire débiter la boisson. La Demanderesse a trouvé qu'une solution très efficace était apportée au problème susdécrit, en utilisant un limitateur de format ion de mousse du type constitué par un restricteur centré dans une partie du circuit de débit de manière à présenter au liquide débité un passage de section annulaire dont la surface varie le long dudit restricteur, caractérisé en ce que la surface de ladite section annulaire présente une valeur minimale au droit de l'extrémité amont dudit restricteur, par rapport au sens de l'écoulement de liquide. Conformément à l'invention, ladite section annulaire croit de ladite valeur minimale, de manière substantiellement parabolique, jusqu'à ce qu'elle soit au moins 4 fois supérieure à ladite valeur minimale, pour croître ensuite de manière substantiellement hyperbolique jusqu'à la section du circuit de débit. Au droit de la section minimale, la distance entre le restricteur et la paroi interne de ladite partie de circuit ne dépasse pas 0,5 mm et est de préférence de l'ordre de 0,1 mm. Ladite partie de circuit de débit peut être cylindrique et le restricteur profilé, ou inversement. Dans le premier cas, au moins, la croissance hyperbolique de la section sera obtenue en profilant la partie correspondante du restricteur en forme de cône dont l'angle de conicité ne dépasse pas 100 environ. Le limitateur selon ltinvention peut être prévu en toute partie adéquate du circuit de débit. Dans une forme d'exécution préférée, il fait partie de l'ex- trémité inférieure du tube plongeur comme exposé plus en détail ci-après dans la description de l'invention, à l'aide des dessins illustratifs et non restrictifs annexés, dans lesquels le figure 1 est une coupe axiale schématique d'un limitateur selon l'invention, les figures 2 et 3 sont des coupes selon les tracés II-II et III-III de la figure 1; et la figure 4 est une vue schématique d'un dispositif de Soutirage monté sur un fût ou tonnelet équipé d'un tube plongeur incorporant le limitateur selon l'invention. Comme représenté à la figure 1, un limitateur selon llinven- tion est constitué par un conduit 1, en l'occurrance cylindrique, et par un restricteur 2 axialement monté dans ce conduit. Ce montage s'effectue, en ltoccurrence, à l'intervention d'ailettes longitudinales 3, prévues à cet effet sur le corps du restricteur. Ces ailettes pourraient être remplacées par tous moyens équivalents tels qu'ergots, bossages et similaires prévus à cet effet soit sur le restricteur, soit sur la paroi du conduit. En son extrémité amont par rapport au sens de l'écoulement du liquide débité, le restricteur 2 présente une section dont la surface équivaut à - 19/20 de la section du conduit 1. En d'autres termes, la surface annulaire de passage du liquide est réduite à environ 6% au plus de ladite-section. Le diamètre du restricteur décroit de son extrémité amont vers son extrémité aval selon une loi substantiellement parabolique, ceci du moins sur plus de la moitié de la longueur totale L du restricteur. En fin de cette croissance sensiblement parabolique, la section de passage du liquide est environ 7,5 fois plus grande que celle, minimale, à i'extrémité amont du restricteur. Sur la partie restante de sa longueur, le restricteur est de forme conique, avec un angle de conicité compris entre 40et 120, par exemple égal à 100. La partie substantiellement parabolique du restricteur peut être établie à partir de la formule dans laquelle S = section de passage à un point considéré; x = distance entre le point considéré et la section de départ; So = section de départ; a, b = coefficients choisis, a peut être compris entre 0,4 et 15 et b entre 0,30 et 0,70. Des résultats très satifaisants ont été obtenus avec a = 14 et b = 0,63. La raison pour laquelle le restricteur n'est pas entièrement d'allure parabolique est que ceci entraînerait une forme de l'ex- trémité aval- à très grand rayon de courbure très défavorable car susceptible de provoquer des phénomènes de turbulence et/ou de décollement néfastes. Dans l'exemple pratique de mise en oeuvre schématisé à la figure 4, le limitateur susdécrit fait partie de l'extrémité inférieure d'un tube plongeur 4 dont est équipé un fut ou tonnelet 5. De manière connue, le tube 4 est maintenu par une bonde 6. Le dispositif de soutirage, indiqué généralement en 7, est muni dtun tube 8 destiné à traverser ladite bonde 6 et à pénétrer dans ledit tube plongeur 4 lors de la mise en place du dispositif de soutirage. Dans cette réalisation, le restricteur 2 sert également d'obturateur pour le tube plongeur, tant que le dispositif de soutirage n'est pas monté. A cet effet, une bague 9 ou joint torique (0 ring) est engagé dans une gorge périphérique prévue à cet effet au voisinage immédiat de l'extrémité amont du restricteur 2. Ce dernier est engagé à frottement dans le tube plongeur, jusqu'à ce que la bague 9 pénètre un suralésage 10 à l'extrémité inférieure du tube 4. Ce dernier est ainsi obture tant que le dispositif de soutirage 7 n'est pas monté. Lors du montage de ce dispositif 7 l'extrémité de son tube 8 vient prendre appui sur les faces avant des ailettes 3, pour refouler ensuite le restricteur vers la posi tion représentée à la figure 4. Le tube plongeur 4 est alors accessible au liquide contenu dans le tonnelet 5. Cette disposition présente l'avantage de n'entraîner aucune difficulté supplémentaire pour l'utilisateur lors du nettoyage périodique nécessaire du dispositif de soutirage, nettoyage requis, entre autres, de par la tene- en sucre souvent élevée des - boissons carbonatées. En effet, le tube plongeur et le dispositif limitateur sont fonctionnellement intégrés au tonnelet 5 et sont donc nettoyés industriellement, lors de la mise en fût du liquide. Alternativement, le restricteur pourrait être logé dans 1'extrémité aval du conduit de débit et y être agencé comme un robinet à cône afin de permettre la commande du débit. En résumé, le dispositif limitateur selon l'invention provoque, dans l'écoulement du liquide soutiré, une perte de charge maximale à ltextrémité amont du restricteur, suivie d'une diminution harmonieuse et progressive de la perte de charge jusqu'à la valeur sire Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par ltho=me de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS. 1.- Limitateur de formation de mousse pour dispositifs de débit de boissons carbonatées, du type constitué par un restricteur centré dans une partie du circuit de débit de manière à présenter au liquide débité un passage de section annulaire dont la surface varie le long dudit restricteur, caractérisé en ce que la surface de ladite section annulaire présente une valeur minimale au droit de l'extrémité amont dudit restricteur par rapport au sens de ltécoulement du liquide. 2.- Limitateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est conformé en manière telle que la section de passage croît, de sa valeur minimale, d'abord de façon substantiellement parabolique puis de façon substantiellement hyperbolique,jusqu'à sa valeur maximale. 3.- Limitateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite croissance substantiellement parabolique répond à la formule a.x + b.x + b.x2 dans laquelle : S = section de passage à un point considéré; x = distance entre le point considéré et la section de départ; So = section de départ; a, b = coefficients choisis, respectivement compris entre 0,4 et 15 et entre 0,30 et 0 > 70. 4.- Limitateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que a et b sont, respectivement, égaux à 14 et à 0,63. 5.- Limitateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au droit de l'extrémité amont dudit restricteur, la distance entre ce dernier et la paroi voisine de ladite partie de conduit ne dépasse pas 0,5 mm. 6.- Limitateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite distance est égale à 0,1 mm. 7.- Limitateur selon la revendication l, caractérisé en ce que la paroi interne de ladite partie de circuit est substantiellement cylindrique, le restricteur étant profilé. 8.- Limitateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi interne de ladite partie de circuit est profilée, le restricteur étant substantiellement cylindrique. 9.- Limitateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie aval du restricteur est conique, avec un angle de conicité ne dépassant pas environ 00. 1û.- Lir.itateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit restricteur est pourvu d'une pluralité d'ailettes ou nervures longitudinales prenant appui sur la paroi interne dudit conduit. 11.- Limitateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un tube plongeur faisant fonctionnellement partie d'un récipient à liquide, tel que effet ou tonnelet. 12.- Limitateur selon la revendication 11. caracterisé en ce que le restricteur est inséré à frottement dans l'extrémité inférieure dudit tube plongeur, l'extrémité amont dudit restricteur étant équipée d'un joint torique destiné à coopérer avec un suralésage local de l'extrémité inférieure du tube plongeur, afin d'obturer temporairement ce dernier.