Brevet FR2450991A1 — publié le 19801003

la présente invention concerne les ensiles ae soutirage pour des liquides contenus dans des futs étanches utilisant un sous pression. Elle s'applique plus particulièrement au soutirage de la bière au moyen de gaz carbonique, que l'on appelle traditionnellanent "bière pression" . De façon classique, on utilise des dispositifs comprenant une bonde fixée a l'orifice d'ouverture du fdt, celle-ci étant prévue pour coopérer avec une tête adaptable. Cet ensemble, une fois en fonctionne- ment, comporte deux circuits de fluide indépendants, l'un pour amener la pression de gaz de commande a la surface libre du liquide, et l'autre pour délivrer hors du fût le liquide sous pression. Plus précisément, la bonde comporte un ajutage a l'intérieur du fût auquel vient s'adapter un tuyau langeant dans le liquide. En outre, des orifices permettent l'arrivée du gaz sous pression.La tête de soutirage, quant a elle doit être munie d'au moins une tubulure sur laquelle vient s'adapter une arrivée de gaz sous pression tandis qu'un ajutage relié au circuit liquide est prévu pour recevoir un tuyau permettant l'acheminement du liquide sous pression vers un distributeur. les ensembles de soutirage de ce type ont une structure interne relativement cocoliquée et des problèmes d'étanchéité se posent au niveau du circuit liquide et du circuit gaz dès qu'il s 'agit de fabriquer un ensemble de faible encombrement. La présente invention propose une structure où les problèmes d'étancnéité sont résolus et où l'encombrement de l'ensemble est minimal. Un objet de l'invention est donc de proposer un ensemble de soutirage adaptable à des fûts présentant une ouverture de faible calibre. Pour ce faire, l'ensemble selon l'invention est constitué d'une bonde et d'une tête adaptable de façon étanche sur cette bonde. I1 se caractérise en ce que la bonde ccmporte un corps muni d'un alésage interne présentant sur sa paroi au moines une première portée de butée et une zone rétrécie munie d'une portée chanfreinée interne. En outre, un premier clapet de forme cylindrique est prévu mobile dans l'alésage du corps.Il comprend également un alésage interne présentant a sa partie supérieure une première portée d'ouverture et une zone rétrécie avec de part et d'autre une première et une deuxième portéeschanfreinées. Sa paroi externe comporte une gorge dans laquelle est positionné un premier joint torique d'étanchéité,et des premiers moyens de butée prévus pour cocérer avec la première portée de butée du corps pour définir une position de fermeture étanche cd le premier joint torique s'appuie sur la portée chanfreinée du corps. Enfin, des premiers moyens de rappel élastique sont prévus pour solliciter le clapet en position de fermeture étanche. A l'intérieur de l'alésage du premier clapet, au niveau de sa zone rétrécie, est disposé mobile un deuxième clapet. Celui-ci est muni d'un alésage interne fermé à son extrémité inférieure et d'orifices de passage permettant l'acheminenent du liquide à travers sa paroi. En outre, ce clapet présente une gorge externe dans laquelle est positionné un deuxième joint torique qui coopère avec la deuxième portée chanfreinée du premier clapet pour en assurer la fermeture étanche. le deuxième clapet est en outre sollicite contre cette portée par des seconds mcyens de rappel élastique et apporte enfin a son extrémité supérieure une deuxième portée d'ouuerture. La tête de soutirage comporte un corps cylindrique muni d'un alésage interne présentant une première zone évidée au niveau de l'arri- vée du gaz et une deuxième zone évidée à l'embouchure de ce corps. Un pistai plongeur est mobile dans l'alésage du corps, il est muni d'un alésage interne de passage de liquide et comporte successivement â partir de son extrémité inférieure des deuxièmes mayens de butée d'ou- verture , un troisième joint d'étanchéité liquidevgaz positionné dans une gorge correspondante, des troisièmes mayens de butée et un Evidement. Lorsque le piston plongeur est en position haute, le premier et deuxième clapets sont en postion fermée et le gaz sous pression ne peut venir solliciter le liquide du fût. La descente du piston permet la mise en action et l'ouverture successive du premier et du deuxième clapets de ce fait la mise sous pression du liquide. Plus précisément, les deuxièmes moyens de butée du piston viennent d'abord solliciter la deuxième portée d'ouverture du deuxième clapet, ce qui entraîne le mou- vexent de celui-ci vers le bas en position d'ouverture de l'alésage interne du premier clapet.Lorsque les troisièmes moyens de butée du piston viennent solliciter la première portée d'ouverture du premier clapet, moment cd le troisième joint d'étanchéité liquide/gaz toute communication entre l'extérieur du premier clapet et son alésage interne, ledit clapet se met en mouvement pour l'ouverture de la zone rétrécie du corps de la bonde.Au fur et å mesure de la descente du piston 1' évidement de celui-ci vient mettre en cammunicatioa fluidique les première et deuxieme zones évidées du corps de la tête de soutirage, de telle sorte que le gaz sous pression s'écoule le long de la paroi externe du piston et du premier clapet jusqu'à la surface libre en traversant des orifices du corps de la bonde prévus à cet effet. le liquide étant soumis à la pression du gaz peut alors monter dans l'alésage interne du premier clapet et, à travers des orifices de passage libérés du deuxième clapet,s'écouler dans son alésage et ensuite dans celui du piston qui sont en vis-à-vis. la présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description du mode de réalisation préférentiel étayée par les dessins sur lesquels - la figure 1 montre en coupe axiale l'ensemble selon 1 'inven- tion en position de fermeture, le piston étant en position haute, et - la figure 2 montre l'ensemble en position basse du piston dans lequel le liquide du fût est mis en pression. On reMlrquera que la figure 2 correspond a la coupe II-II de la figure 1, le piston étant en position basse. On se référera principalement à la figure i sur laquelle est visible une bonde îoe vissée au manchon fileté 302 d1un fût 300 et sur laquelle est adaptée une tête de soutirage 200. La bonde 100 comporte un alésage interne 102 qui présente une zone rétrécie 104 munie d'une portée chanfreinée inférieure 106. On constate que cette zone rétrécie constitue un orifice de passage entre l'intérieur et 1 'extérieur du fût au niveau de la bonde. A la partie inférieure de la portée chanfreinée 106 se trouve un épaulement de butée 108 tandis que l'extrémité inférieure du corps de la bonde est munie d'orifices 110 de passage de gaz qui traversent sa paroi. Une bague de blocage 112 est vissée à cette extrémité inférieure. Un premier clapet 120 est mobile dans l'alésage 102. Il est représente en position de fermeture de l'orifice 104. Ce clapet comporte un alésage interne 122 ramai d'un rétrécissement 124 comportant à sa partie supérieure une première portée chanfreinée 126 et à sa partie inférieure une deuxième portée chanfreinée 128. L'extremite supérieure 130 de ce clapet constitue une portée de butée d'ouverture. Un ressort 132 en appui contre la bague de blocage 112 et la face inférieure d'une collerette de butée 134 du clapet sollicite celui-ci en position de fermeture.On trouve au-dessus de la collerette de butée 134 une gorge 136 dans laquelle est positionné supérieure le joint 135. la face/137 de la collerette 134 située au niveau de la gorge 136 constitue des premiers moyens de butée et coopère avec l'épaulenent de butée 108 du corps pour maintenir le joint i35 en position optimum d1 étanchéité contre la portée chanfreinée 106.A I extrémité inférieure de ce premier clapet est vissée une bague de retenue 138 comr portant un ajutage cranté 140 sur lequel vient s 'adapter un tuyau non représenté qui plonge dans le liquide du fût et qui permet l'amenée du liquide jusqu'à l'alésage interne 122 du premier clapet à travers l'alésage de la bague 139. Emboîté dans ce premier clapet 120 se trouve un deuxième clapet cylindrique 150 en position de fermeture étanche au niveau du rétrécissement 124. Celui-ci comporte dans ses parois quatre orifices de passage de liquide 152 qui débouchent dans son alésage interne 156 fermé à son extrémité inférieure 153. Ce clapet comporte sur sa paroi extérieure une gorge 158 dans laquelle est positionné un joint 160 maintenu par une collerette 162. Un ressort 164 en appui contre la bague de retenue 138 et la face interne de la collerette 162 sollicite élastiquement le joint 160 contre la deuxième portée chanfreinée 128 du rétrécissement 124. On Voit donc que l'alésage interne 122 du premier clapet est obturé par le deuxième clapet en position de fermeture. L'extrémité supérieure 154 du deuxième clapet constitue une portée de butée. la tête de soutirage 200 comporte un corps 202 muni d'un alésage interne 204. Une tubulure d'admission de gaz 206 munie d'un alésage 208 est prévue sur le corps et débouche dans l'alésage 204 au niveau d'une zone évidée 210. A l'embouchure inférieure du corps on trouve uredeuxième zone évidée 212. On constate sur la figure 2 que la tête de soutirage vient s'adapter sur la bonde par 1' intermédiaire de portées de fixation 290 coopérant avec des rampes hélicoldales 166 tandis qu'un joint d'étanchéité 292 assure l'étanchéité de la liaison. De même, un joint 162 est interposé entre le corps de la bonde et le fût. Le piston plongeur 250 est mobile dans l'alésage 204 de la tête. Il comporte un alésage interne 252 permettant le passage du liquide. L'extrémité inférieure 254 de ce piston qui est en vis-àvis de la portée de butée 154 du deuxième clapet constitue une portée d'ouverture. On trouve ensuite une gorge 256 dans laquelle est disposé un joint d'étanchéité 258 et dont la partie supérieure 260 élargie constitue un épaulement de butée en vis-à-vis de l'extremité de butée 130 du premier clapet. La paroi externe du piston présente un évidement 262 de part et d'autre duquel sont positionnés des joints 270 et 266dans des gorges 268 et 264. Ces joints assurent l'étanchéité le long de l'alésage 204 vis- -vis de la pression de gaz amené par l'alésage 208. On se réfèrera à la figure 2 sur laquelle sont référencées les pièces qui constituent les moyens d'entrainement du piston. Celuici canporte à sa partie supérieure une collerette de butée 272 sollicitée ê sa partie supérieure par un capuchon 280 à ailettes 281. Ce capuchon comporte des rivets 282 dont l'extremité vient coopérer avec des rampes hélicoldales 284 du corps de la tête. L'alésage 204 comporte à cet endroit un évidement 286 dans lequel est positionné un ressort de rappel 288 en appui contre la face interne de la collerette 272 afin de maintenir le piston en position haute.On remarquera que, à l'extrémité supérieure du piston, un ajutage 274 permet la fixation d'un tuyau d'amenée du liquide sous pression lorsque celui-ci s'écoule dans l'alésage 252 du piston en position basse. On comprendra que la rotation du capuchon 280 qui se fait au moyen des ailettes 281 permet la descente du piston jusqu'à sa position basse ce qui apparait sur les figures 1 et 2. Selon la pente des rappels 284 une rotation d'un quart de tour du capuchon suffit à assurer la descente du piston. Des moyens de maintien du piston en position basse (nonreprésentés) peuvent être prévus au niveau du capuchon et des rivets pour éviter que le piston ne remontre sous l'effet du ressort 288. On voit qu'il suffit d'actionner le capuchon 280 de façon manuelle au moyen des ailettes 281 pour mettre l'ensemble de soutirage ainsi représenté en service. Le fonctionnement du dispositif est le suivant en référence aux figures 1 et 2 qui montrent les deux positiornextrèmes du piston. Tout d'abord, l'extrémité de butée 254 du piston plongeur vient au contact de l'extrémité supérieure de butée 154 du deuxieme clapet. On voit que les alésages 252 et 156 se correspondent en vis-à-vis. Le deuxième clapet se trouve ainsi mis en mouvement vers le bas dans le premier clapet et le joint 160 se détache de la deuxieme portée d'étanchéité 128, tandis que les orifices de passage 152 sont libérés. Bien entendu, le piston doit lutter contre la force du ressort de rappel 164. Lorsque l'épaulement de butée 260 du piston vient au contact de l'extrémité de butée du premier clapet 130, le deuxième clapet se trouve en position d'ouverture et le joint d'étanchéité lquide-ga 258 coopère de façon optinaon avec la première portée chanfreinée 126 du premier clapet. La position relative du piston, du premier clapet et du deuxième clapet se trouve représentée à la figure 2 et ne va plus varier au cours de la descente du piston. On constate que le circuit liquide est ouvert et que la communication complet est possible entre l'alésage 139 l'alésage 122, les orifices de passage 152, l'alésage 156 et l'alésage 252.On remarquera que pendant cette phase de libération du deuxième clapet et entant que le joint 258 n'est pas en position, il peut se produire un passage du liquide entre les extrémités 254 et 154 du piston et du deuxième clapet vers la deuxième zone évidée du corps de la tête s'il existe une pression résiduelle de gaz au niveau de la surface libre du liquide dans le fut. Mais, la remontez du liquide vers la tubulure 206 est emEe^chée par le joint d'étanchéité 270 qui interdit toute commu- nication avec la première zone évidée 210 au niveau de 1' amenée de gaz. A titre de sécurité, on prévoit dans l'alésage 208 de la tubulure des clapets antiretour empêchant la remontée du liquide vers la source de gaz. Le joint d'étanchéité 258 étant en position optimum, l'épaulement de butée 260 entrain alors le premier clapet vers le bas par 1' inter- ndiaire de l'extrémité de butée 130. On remarquera que les raideurs des ressorts 132 et 164 doivent être choisies de façon adéquate pour que le mouvement du deuxième clapet soit terminé lorsque celui du premier clapet commence. Le joint d'étanchéité 135 s'éloigne alors de la portée chanfreinée 106 et libère l'orifice 104 à l'extérieur de la paroi du piston et du premier clapet.A ce trament, l'évidement 262 du piston établit la communication entre la première zone évidée 210 et la deuxième zone évidée 212 du corps de la tête. Rien ne s'oppose alors au passage du gaz jusqu'aux orifices 110 le long de la paroi externe du piston et de celle du premier clapet. On a représenté à la figure 2 l'ensemble de soutirage en position basse du piston où des flèches descendantes matérialisent le parcours du gaz sous pression tandis que des flèches montantes matérialisent le passage du liquide sous pression vers l'ex- térieur du fût. On notera que le joint 266 empeche le passage du gaz le long de la paroi externe du piston plongeur vers le haut. SR présente invention décrite à propos d'un mode de réalisation préférentiel s 'étend bien entendu a toutes les variantes conformes à son esprit. REVENDICATIONS 1. Ensemble de soutirage d'un liquide en fût au moyen d'une arrivée de gaz sous pression appartenant à une tête adaptable de façon tanche sur une bonde fixée au fut, caractérisée en ce que la bonde comporte - un corps 101 muni d'un alésage interne 102 comportant une première portée de butée 108 et une zone rétrécie 1Q4 avec une portée chanfreinée inférieure 106 ;; - un premier clapet 120 de forme cylindrique mobile dans 1 'alé- sage du corps et muni d'un alésage 122 présentant une première portée d'ouverture 130 et une zone rétrécie 124 avec de part ét d'autre une première et une deuxième portéeschanfreinéssl26, 128, tandis que la paroi externe du clapet comporte une gorge 136 dans laquelle est positionné un premier joint torique d'étanchéité 135, et des premiers moyens de butée 137 prévus pour coopérer avec la première portée de butée 108 du corps pour définir une position de fermeture étanche cet le joint torique 135 s'appuie sur la portée chanfreinée 106, des premiers moyens de rappel élastiques 132 sollicitant ledit clapet - un deuxième clapet 150 de forme cylindrique mobile dans la zone rétrécie 124 du premier clapet et muni d'un alésage 156 de passage de liquide fermé à son extrémité inférieure et d'orifices de passage 152 du liquide dans sa paroi, ledit clapet étant sollicité par des deuxièmes moyens de rappel élastique 164 en position de fermeture étanche de l'alésage 122 par un deuxième joint 160 coopérant avec la deuxième portée chanfreinée et comportant à son extrémité supérieure une deuxième portée d'ouverture 154 ;; et en ce que la tête de soutirage comporte - un corps 202 muni d'un alésage interne 204 comprenant une première zone évidée 210 au niveau de L'arrivez du gaz et une deuxième zone évidée 212 à l'embouchure dudit corps, et - un piston plongeur 250 mobile dans l'alésage 204 du corps 3muni d'un alésage interne 252 de passage de liquide et comportant successivement des deuxièmes moyens de butée 254, un troisième joint d'étanchéité liquide/gaz 258 positionné dans une gorge correspondante 256, des troisièmes moyens de butée 260 et un évidement 262, de telle sorte que lors de la descente du piston les deuxièmes moyens de butée 254 viennent solliciter la deuxième portee d'ouverture 154 du deuxième clapet jusqu' ce que les deuxièmes moyens de butée 260 viennent solliciter la portée d'ouverture 130 du premier clapet, le joint d'étanchéité liquide/gaz 258 étant alors en position étanche contre la première portée chanfreinée 12 du premier clapet, 1 'évidement 262 mettant ensuite progressivement en communication les première et deuxième zones év;;Ldées 210, 212, du corps 202, de teUe sorte que le gaz sous pression puisse atteindre la surface libre du liquide qui remonte alors dans l'alésage 122 du premier et 156 du deuxième clapets jusqu'à l'alésage 252 du piston qui lui fait face. 2. Ensemble de soutirage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers royens de butée 137 du premier clapet sont cons titués par une collerette 134 située au niveau de la gorge 136 du joint 135. 3. Ensemble de soutirage selon 1 'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens de butée 260 du piston sont constitués par un épaulement au niveau de la face supérieure de la gorge 256 du joint d'étanchéité du gaz. 4. Ensemble de soutirage selon 1 'une des revendications 1 å 3, caractérisé en ce que la prière portée d'ouverture 130 du premier clapet est constituée par l'extrémité supérieure du premier clapet. 5. Ensemble de soutirage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la deuxième portée d'ouverture 154 du deuxième clapet est constituée par l'extrémité supérieure de ce clapet qui coopère avec l'extrémité inférieure 254 du piston 6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des clapets antiretour sont prévus dans l'arrivée de gaz sous pression à la tette de soutirage. 7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des moyens d'actionnement du piston sont prévus sur la tête de soutirage sous forme de rampes hélicoldales 284 qui coopèrent avec les rivets d'un capuchon d'entrainement 280 coiffant l'extrémité supérieure du piston. 8. Ensemble selon l'une des revendications 1 A 7, caractérisé en ce que les premier et deuxième clapets sont maintenus en position de fermeture par des ressorts de rappel. 9. Ensemble selon l'une des revendications 1 I 8' caracterisX en ce que la tête de soutirage vient s'adapter sur la bonde par 1 'inter- médiaire de portées et de rampes hélicoïdales.