Brevet FR2266076A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne un mécanisme à soupape pour drainer un liquide d'un récipient à l'aide d'un gaz sous pres sion introduit dans le récipient, mécanisme qui comprend un organe de liaison au récipient et muni d'un tuyau ascendant, s'étendant jusqu'au fond du récipient et ouvert à ltextremité inférieure et fermé à ltextremité supérieure, la paroi du tuyau ascendant ayant des orifices près de ltextrémité supérieure, cet organe de liaison étant capable de recevoir une pièce de liaison munie d'une bague, à l'aide de laquelle un organe de fermeture peut être poussé, à partir d'un état fermé, dans lequel cet organe de fermeture se trouve au dessus des orifices du tuyau ascendant et s'appuie sur un col à l'extrémité de ressort, jusqutà un état ouvert, dans lequel l'or- gane de fermeture se trouve au-dessous des orifices de sorte qu'une communication ouverte s'établit avec l'intérieur du tuyau ascendant et la bague creuse, à laquelle peut se joindre la sortie du liquide, l'organe de liaison étant, en outre, pourvu d'un tuyau d'alimenta tion du gaz sous pression. Un tel mécanisme à soupape, particulièrement destiné à vider des récipients contenant de la bière ou des boissons similaires est connu du Brevet anglais na 93Q 015. Dans cette construc tion connue, l'organe de fermeture est constitué, du moins essentiellement, par un manchon métallique capable de glisser le long du tuyau ascendant et ayant une forme assez compliquée et un grand nom bre de rainures pour recevoir un nombre correspondant de bagues de garniture. Cette construction connue est assez compliquée et par suite du grand nombre de bagues de garniture, qui sont difficilement remplaçables, elle est fort sensible aux perturbations et coûteuse dans son entretien. L'invention a pour objet de procurer un mécanisme à soupape du genre précité, dont la construction Est simple et dont la fabrication ainsi que l'entretien sont bon marché. Conformément à l'invention, ce but est réalisé par le fait que l'organe de fermeture#est constitué par un anneau de ma tiare élastique autour du tuyau ascendant, s'appuyant, dans l'état fermé, non seulement sur le col au bout supérieur du tuyau ascendant mais aussi par son rebord circonférentiel éloigné du tuyau ascendant sur uh col formant partie d'un anneau détachable agencé dans l'orga- ne de liaison. L'organe de fermeture a une forme fort simple et il peut être fabriqué à un prix modique.Il est facilement remplaçable par éloignement de l'anneau en cas d'endommagement ou La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de cette invention. La Fig. I est une coupe du mécanisme à soupape dans l'état fermé. La Fig. 2 est une coupe du mécanisme à soupape dans l'état état ouvert. Les Figures illustrent une partie d'un récipient I comportant une ouverture 2, entourée par un manchon 3 formant partie du récipient I et s'étendant vers le haut à partir de la paroi du récipient, qui est pourvu d'un filet intérieur. Par un changement du diamètre intérieur de l'ouverture, un 4 est formé près du côté inférieur-du manchon 3. L'organe de liaison agencé dans le récipient comporte un écrou vissé dans le manchon 3 et ayant une circonférence extérieure circulaire avec trois surfaces planes 6 à distances égales sur la circonférence. L'écrou 5, servant-à fixer les autres parties de l'organe de liaison dans le récipient, comprend une partie métallique constituée de l'anneau supérieur 7 aux surfaces planes 6 et une jupe pendante 8, au bout inférieur duquel-un rebord 9 s'incline vers le haut vers l'extérieur. ta paroi extérieure de la jupe 8 est entourée d'un manchon IO de matière synthétique, à filet extérieur, vissé dans le. manchon 3 à filet intérieur. Le manchon 10 s'étend le long de la circonférence- exté-rieure de la jupe 8 et sous le côté inférieur de l'anneau supérieur 7, la partie du manchon s'étendant le long du côté inférieur de l'anneau supériéur s'appuyant sur la surface supérieure du manchon 3 afin d'obtenir une fermeture hermétique.A l'aide du rebord 9 s'étendant vers le haut et d'un rebord circulaire-II agencé au côté inférieur de l' anneau supérieur et formant corps avec l'anneau supérieur, ce rebord étant logé dans la partie du manchon I0 le long de l'anneau supérieur, on obtient un ancrage fixe du manchon IO sur l'écrou 5. La partie métallique 7, 8 de l'écrou 5 est non circulaire dans la partie transitoire 12 entre l'anneau supérieur 7$ét La jupe B, comme il est montré sur les figures, de sorte qu'on empêche une ro tåtion du manchon lU autour du tablier B. La construction décrite pour l'écrou formé par un corps métallique 7, 8 et une partie filetée de matière synthétique est particulièrement appropriée à l'usage sur les récipients en alumi nium, parce que l'aluminium se prête moins bien à obtenir une bonne fermeture étanche, tandis que des écrous complètement en matière synthétique tendent à devenir cassants.La construction décrite ci dessus élimine pratiquement entièrement le risque de rupture de la partie en matière synthétique, car cette partie n'est exposée qu'à la pression, et, en outre, la partie synthétique se trouve bien enfermée et bien protégée grace à la jupe 8, au voisinage de la quelle la températüre peut augmenter assez fortement, ce qui pour rait avoir une influence destructive sur la longévité du manchon IO en matière synthétique, si celui-ci y était exposé directement. l'aide de l'écrou 5, un culot 13 formant partie d'un organe de liaison est serré dans le récipient. Le culot I3 comprend au bout inférieur une partie cylindrique I4, dont le rebord inférieur 15 est courbé vers l'intérieur et qui se termine au bout supérieur en une bride horizcntale I6 orientée vers l'extérieur et reliant la partie cylindrique '14 à une partie 17 conique, qui s'élargit vers le haut. La partie conique I7 est munie du caté supérieur d'un rebord 18 plus ou moins horizontal, orienté vers ltextfirieur at se terminant en pointe.Le rebord pointu ou nez 18 se trouve dans un évidement ménagé dangGn anneau de garniture 19, dont une portion se loge au-dessous du nez I8 sur l'épaulement 4 et une portion à section plus ou moins triangulaXre est enfermée entre le nez 18 et le rebord 9 de l'écrou 5. Il apparaît clairement que lorsquton serre l'écrou 5, la partie en matière synthétique élastique de l'anneau de garniture 19 située au-dessus du nez 18 est comprimée entre le rebord 9 in clins vers le haut et la surface supérieure du rebord 18, inclinée vers le bas, de l'interieur vers l'extérieur, de sorte que la gar- nitrure est, en même temps serrée contre l'intérieur du manchon 3. La partie inférieure de la garniture est, en outre, comprimée entre la surface inférieure du nez 18 et la surface supérieure de l'épaulement 4. Dans cette région, on obtient donc une bonne fermeture étanche en tre les diverses pièces de sorte qu'uns fuite le long de l'épaulement 4, du rebord ou nez 18 et du rebord 9 est exclue. La figure montre, en outre, que la partie conique I7 possède une pluralité de grands trous 20 tandis que la partie intermédiaire entre la bride I6 et la partie conique I7 comporte un nombre de petits orifices 21. Le rebord inférieur I5 courbé du culot I3 se loge dans une rainure prévue dans un tuyau ascendant vertical 22 de sorte que le tuyau ascendant est lié au culot I3 sans pou voir se déplacer dans le sens axial. Le bout supérieur du tuyau ascendant 22 est fermé à l'aide d'un bouchon 2-3 muni d'un rebord saillant 24 formant un col. Le tuyau ascendant avec le bouchon 23 est agencé de façon telle que le col 24 se trouve environ à la même hauteur qu'un col formé par un rebord saillant vers l'intérieur 25 du coté supérieur de l'anneau supérieur 7 de l'écrou 5. La partie du tuyau ascendant 22 sortant au-dessus de la bride I6 est entourée par un ressort de compression 26 enfermé entre la bride I6 et une bride de ressort 27. La bride de ressort 27 est constituée par un anneau supérieur, situé dans un plan perpendiculaire à l'axe central du tuyau ascendant, qui se prolonge à son bord interne en une partie en forme de manchon entourant concen triquement-le tuyau ascendant, à laquelle se joint un anneau parallèle à l'anneau supérieur. Au bord interne du dernier anneau se joint un manchon s'étendant à partir dudit anneau vers le bas pour entourer concentriquement le tuyau ascendant. La bride de ressort ainsi formée sert à soutenir un organe de fermeture 28 en matière élastique, par exemple en caoutchouc ou résine synthétique. La fig. I montre que la surface supérieure de organe de fermeture annulaire est en contact par la circonférence intérieure avec le côté in du férieur col 24 et près de la circonférence extérieure avec le c8té inférieur du col 25, tandis qu'entre ces cols se dresse au-dessus des surfaces de contact une partie dont la surface supérieure 29 est plus ou moins sphérique. L'organe de fermeture 28 comporte un rebord 30 s'étendant vers le bas et joignant la circonférence intérieure du manchon s'étendant depuis l'anneau supérieur de la bride de ressort vers le bas, tandis que la circonférence intérieure de l'organe de fermeture annulaire prend une forme conique, de sorte que dans l'état montré sur la figure seule la partie de la paroi intérieure de l'organe de fermeture proche du col 24 est en contact avec le bouchon 23 et le tuyau ascendant 22. Au-dessous du bouchon des orifices 31 sont prévus dans la partie su périeure du tuyau ascendant. La pièce de liaison comprend un bottier 32 muni d'un re bord suspendu 33 circulaire. Trois parties 34 régulièrement distri buées sur la circonférence du rebord 33 sont enfoncées vers l1inté- rieur de sorte que, si les parties 34 se trouvent en face des côtés plans 6 de l'écrou 5, le rebord 33 peut glisser sur I'écrou 5 de façon telle que les rebords supérieurs des parties enfoncées 34 se trouvent au-dessous de la surface inférieure de l'anneau supérieur ,7 de l'écrou 5. Si, ensuite, on tourne le bottier d'un angle donné, les parties enfoncées arrivent au-delà des cotés plans 6, au-dessous de l'anneau supérieur 7 de l'écrou 5, de sorte que le bottier 32 est couplé avec l'écrou 5 par un genre de joint à bayonette.Afin d'assu rer un bon joint étanche entre le bottier 32 et la surface supérieu re de l'écrou 5 un anneau de garniture 36 est logé dans une rainure annulaire 35 du bottier. Une ouverture centrale du bottier 32 reçoit un chapeau creux 37 coulissant et une rainure ménagée dans la circonférence extérieure du chapeau creux 37 est munie d'un anneau de garniture 38 pour obtenir une fermeture étanche entre le chapeau et la paroi intérieure de ltouvesture centrale du bottier 32. Le chapeau 37 est solidaire de la sortie 39, avec laquelle peut être connecté un con duit ou similaire. Des deux cotés du chapeau, le bottier 32 est muni de sup ports 40 orientés dans le sens ascendant à partir de la surface su périeure du bottier ; sur ces-supports sont articulés, à l'aide de bouts d'arbre horizontaux 41, les pieds 42 d'une poignée 43, agencés des deux cotés de 'sortie. Les bouts inférieurs des pieds 42 sont munis -de nez saillants 44. Le bottier 32 est, en outre, muni d'une pièce de liaison 45 pour y relier une source de gaz sous pression, par exemple un cylindre contenant du C02. L'intérieur de la pièce 45 communique à travers un canal 46 ménagé dans le bottier 32 avec la partie libre de-la rainure 35 délimitée par l'anneau de garniture 36, partie qui communique librement (voir la figure) avec l'espace logeant organe de fermeture 28. Il faut encore remarquerque le diamèe extérieur du chapeau 37 est inférieur au diamètre intérieur du rebord de l' & crou 5 fcrmcst le col 25. Il apparaît clairement que le passage du gaz sous pression à travers le canal 46 vers l'intérieur du récipient est bloqui par l'organe de fermeture 28, qui prévient la fuite du liquide hors du récipient. Afin d'ouvrir le mécanisme à soupape, on peut tourner la poignée 43 dans le sens de la flache A, à partir de la position montrée sur la fig. I jusqu a la position montrée sur la fig. 2. Les nez 44 pousseront ainsi le chapeau 37 de la position illustrée sur la fig. I vers le bas jusqu'à la position montrée sur la fig. 2. Il est évident que l'organe de fermeture 28 est poussé vers le bas à l'encontre de l'action du ressort 26. Le côté inférieur du rebord pendant du chapeau 37 engage ainsi la surface sphérique 29 de l'or- gane de fermeture et pousse cette surface vers le bas, ce qui résulte en une déformation de l'organe de fermeture.Comme, en outre -voir les figures -, le diamètre extérieur du bouchon 23 au bout supérieur du tuyau ascendant et de la partie contigue du tuyau ascendant munie des orifices 31 est inférieur au diamètre extérieur de la partie du tuyau ascendant au-dessous de ladite partie, ces deux parties à diamètres différents étant reliées par une partie conique, la déformation de l'organe de fermeture sera telle que la circonférence intérieure de l'organe de fermeture joigne la partie conique du tuyau ascendant et les parties adjacente cylindriques du tuyau ascendant au-dessous des orifices 31.Comme, en outre, l'organe de fermeture est poussé hors contact avec le col 25, un passage libre s'établit autour du chapeau 37 et à l'intérieur du rebord 25 de sorte que le gaz sous pression peut passer à travers le canal 46, le long de la périphérie du chapeau 37, dans l'espace entouré par la jupe 8 et la partie conique du culot I3, et à partir du culot I3, par les orifices 20 et 21, à l'intérieur du récipient. Le liquide contenu dans le récipient, la bière par exemple, est soumis à la pression et poussé ainsi vers le haut à travers le tuyau ascendant 22. Le liquide peut ainsi monter par ltorifice 31 dans l'intérieur du chapeau creux et de la sortie 39 solidaire de celui-ci. Il est évident que le liquide n'échappera que par la sortie 39, car l'organe de fermeture bloque tout autre chemin du fait qu'il est en contact avec la périphérie du tuyau as cendant au-dessous des orifices 3I et avec le rebord inférieur du chapeau 37. Il va de soi que le conduit monté sur la sortie 39 com porte en général, un robinet pour régler le débit du liquide du récipient. Il est évident que le mécanisme à soupape décrit cidessus à une structure simple, est assemblé de pièces faciles à fabriquer et se laisse monter et démonter facilement, ce qui peut être important pour renouveller organe de fermeture 28 et les anneaux de garniture 19, 36 et 38 en cas d'endommagement ou d'usure. REVENDICATIONS I - Mécanisme à soupape, destiné notamment à drainer un liquide d'un récipient à l'aide d'un gaz à pression introduit dans le récipient, mécanisme qui comprend un organe de liaison fixé au récipient avec un tuyau ascendant creux fixé audit organe et s tendant jusqu'au fond du récipient où il est ouvert, tandis qu'il est fermé au bout supérieur, la paroi du tuyau ascendant ayant des orifices près de l'extrémité supérieure, l'organe de liaison étant capable de recevoir une pièce de liaison munie d'une bague à l'aide de laquelle un organe de fermeture peut être poussé, à partir d'une position fermée, dans laquelle cet organe de fermeture se trouve au-dessus des orifices dans le tuyau ascendant en appui sur un col au bout supérieur du tuyau ascendant sous l'action d'un mécanisme de ressort, jusqu'à une position ouverte, dans laquelle l'organe de fermeture se trouve au-dessous de ces orifices de sorte qu'une communication libre se produit avec l'intérieur du tuyau ascendant et la bague creuse, à laquelle peut être reliée la sortie du liquide, la pièce de liaison possédant, en outre, un conduit d'alimentation du ga#z sous pression, caractérisé en ce que l'organe de fermeture est constitué par un anneau en matière élastique entourant le tuyau ascendant, anneau qui s'appuie, dans la position fermée, non seulement sur le col au bout supérieur du tuyau ascendant, mais aussi avec son rebord circonférentiel éloigné du tuyau ascendant, sur un col formant partie d'un anneau amovible agencé dans l'organe de fermeture. 2 - Mécanisme à soupape selon la revendication I, caractérisé en ce que la partie à orifices de l'extrémité du tuyau ascendant a un diamètre inférieur au diamètre de la partie sousjacente du tuyau ascendant et se relie à cette partie soujacente par une partie conique du tuyau ascendant, de façon telle que dans la position ouverte de organe de fermeture, sa circonférence intérieure est poussée contre cette partie conique du tuyau ascendant. 3 - Mécanisme à soupape selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que la pièce de liaison peut se fixer au corps de liaison et en ce que la bague ou le chapeau peut glisser dans la pièce de liaison, le conduit d'alimentation du gaz sous pression débouchant dans un espace dans la pièce de liaison délimité à la circonférence extérieure par une garniture agencée dans la pièce de liaison, et dans la position.. fermée du mécanisme à soupape, par l'or- gane de fermeture également. 4 - Mécanisme à soupape selon l'une quelconque des re vendications, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du cha peau est inférieur au diamètre intérieur du col supportant le rebord extérieur de l'organe de fermeture dans la position fermée. 5 - Mécanisme à soupape selon l'une quelconque des re vendications, caractérisé en ce que la surface supérieure de ltorga- ne de fermeture est plus ou moins sphérique dans la position fermée et coopère avec un rebord suspendu du chapeau, rebord qui la pousse vers le bas, afin d'ouvrir le mécanisme à soupape. 6 - Mécanisme à soupape selon l'une quelconque des re vendications, caractérisé en ce que dans la position fermée du mécanisme, la paroi délimitant la circonférence intérieure de l'or gane de fermeture annulaire s'incline, à partir d'un point près du col sur le tuyau ascendant, vers le bas et vers l'extérieur, dans un sens partant de la paroi du tuyau ascendant. 7 - Mécanisme à soupape selon l'une quelconque des re vendications, caractérisé en ce que l'organe de fermeture s'appuie sur une bride de. ressort comprenant une partie supérieure parallèle à un plan perpendiculaire à l'axe central du tuyau ascendant et une partie cylindrique joignant la paroi intérieure de la première par tie annulaire et s'étendant vers le bas à partir de cette partie annulaire, le bout inférieur de cette seconde partie étant relié à une partie annulaire s'étendant vers 11 intérieur à partir de la partie cylindrique parallèlement à la première partie annulaire, l'organe de fermeture étant muni d'une partie stétendant sur la partie annulaire supérieure et prévue près de la circonférence in térieure d'un nez s'étendant le long du manchon jusqu'à la partie annulaire inférieure. 8 - Mécanisme à soupape selon l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé en ce que le tuyau ascendant est relié à un culot conique, dont le rebord supérieur libre courbé en dehors est entouré par un anneau de garniture et s'appuie sur un col prévu dans le récipient contre lequel le rebord avec l'anneau de garniture est serré à l'aide de l'anneau amovible. 9 - Mécanisme à soupape selon l'une quelconque des re vendications, caractérisé en ce que l'anneau est formé par un écrou. IO - Mécanisme à soupape selon la revendication 9, ca ractérisé en ce que l'écrou est constitué par un corps de support en acier et un manchon en matière synthétique entourant ce corps de support et pourvu d'un filet. II - Mécanisme à soupape selon la revendication IO,#a- ractérisé en ce que le corps support métallique de l'écrou est muni au bout inférieur d'un rebord s'étendant vers le haut vers l'extérieur, tandis que la surface supérieure du rebord saillant du culot est inclinée en sens opposé, de sorte que la garniture entourant le rebord entre l'écrou et le rebord saillant du culot est poussée vers l'extérieur quand ltécrou est serré. I2 - Mécanisme à soupape-selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que le tuyau ascendant est retenu dans le culot à l'aide d'un rebord courbé vers l'intérieur au bout inférieur du tuyau ascendant, ce rebord étant logé dans une rainure prévue dans le tuyau ascendant.