Brevet FR2556331A1 — publié le 19850614

SIPHON, NOTAMMENT POUR DISTRIBUER DES LIQUIDES SANS PRODUIRE DE MOUSSE La présente invention se rapporte à un siphon permet- tant de dispenser sans aucune production de mousse, à par- tir de réservoirs dans lesquels règne une basse pression ou bien une haute pression, des liquides gazeux ( de pré- férence renfermant du gaz carbonique) ou bien des liquides ne contenant pas de gaz. Des siphons installés dans des récipients sont connus. Les formes de réalisation connues présentent la plupart du temps un diamètre constant. Lorsqu'il règne dans le réservoir ( par exemple une bouteille)une forte pression non régulée, le liquide circulant dans le siphon est accéléré jusqu'à une grande vitesse d'écoulement. Dans le cas de liquides gazeux, notamment par exemple de boissons renfermant du gaz carboni- que, il en résulte un moussage inopportun du liquide circu- lant dans le siphon et sortant par ce dernier du récipient. L'invention a pour objet de proposer un siphon qui évite les inconvénients connus et qui permette, pour l'es- sentiel indépendamment de la pression régnant dans le réci- pient, d'extraire de récipients ( en particulier de bouteil- les) aussi bien des liquides plats que des liquides gazeux ( notamment ceux renfermant du gaz carbonique), sans que ledit liquide ne produise aucune mousse. Là réalisation doit notamment être telle que le siphon puisse, de concert avec un dispositif correspondant de fermeture du récipient, être aisément adapté d'un récipient à un autre. Conformément à l'invention, dans un siphon du type précité, cet objet est atteint par le fait que le siphon - est muni d'une chambre d'entrée, d'une chambre de réduction qui s'y raccorde dans le sens de l'écoulement, ainsi que d'un pointeau réducteur mobile dans les deux chambres. A partir d'une certaine vitesse d'écoulement du liquide, le pointeau réducteur logé dans la chambre d'entrée du siphon se déplace vers le haut dans ce siphon afin de diminuer la section libre d'écoulement dans la-chambre de réduction et d'accroître la résistance à l'écoulement. Ainsi, lorsque le liquide pénètre dans le siphon avec une vitesse d'écoule- ment trop grande susceptible de provoquer un moussage de ce liquide dans le siphon ou dans le dispositif qui lui est raccordé, le pointeau réducteur est soulevé dans la chambre de réduction et la vitesse d'écoulement dans cette chambre est freinée,de telle sorte qu'il ne se produise plus aucune formation de mousse et que le liquide parvienne sans aucune perte de gaz dans le dispositif d'obturation du récipient. - Selon une forme de réalisation préférentielle, la chambre de réduction présente une section plus petite que celle de la chambre d'entrée et le pointeau réducteur est, à son tourd'une section plus petite que celle de ladite chambre de réduction. Aussi longtemps que le pointeau réduc- teur se trouve dans la chambre d'entrée plus large, aucun freinage notable de la vitesse d'écoulement n'a lieu dans cette chambre. Cependant, dès que le pointeau réducteur s'engage dans la chambre de réduction, la vitesse d'écoule- ment est freinée dans l'intervalle annulaire ainsi formé. Cet intervalle annulaire peut alors présenter, par exemple, une largeur de 0,25 mm. Dans ce cas, la valeur dont la vitesse d'écoulement est réduite dépend de la largeur de l'intervalle, c'est-à-dire du rapport existant entre le diamètre du pointeau réducteur et celui de la chambre de réduction, et éventuellement du rapport entre les diamètres respectifs à d'autres étages d'étranglement du siphon. La réduction dépend naturellement aussi de la longueur-de l'intervalle annulaire, c'est-à-dire de la zone d'étrangle- ment. La vitesse d'écoulement peut être ajustée par le poids du pointeau réducteur lorsque ce pointeau est supporté dans la chambre de réduction et que la vitesse de circulation est ainsi freinée. De préférence, le siphon comporte intérieurement, derrière la chambre de réduction par rapport à la direction de l'ascension, une chambre de tranquillisation de section élargie. Le liquide peut se stabiliser dans cette chambre pour sortir ensuite sans produire de mousse par le tube de distribution, et pour parvenir dans le dispositif de ferme- ture du récipient en s'écoulant lentement. Dans une forme de réalisation particulière,si le poin- teau réducteur et la chambre de réduction présentent très sou- vent approximativement la même longueur, ledit pointeau ré- ducteur peut aussi s'étendre jusqu'à l'extrémité du siphon à partir de ladite chambre de réduction, en parcourant de part en part la chambre de tranquillisation. Dans ce cas, l'écoulement du liquide est freiné par l'intervalle annulai- re qui existe en présence de toutes les vitesses. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, deux ou plus de deux siphons peuvent se succéder dans le sens de l'écoulement. Lorsque de très fortes pressions rè- gnent dans le réservoir ( par exemple en cas de surpression atteignant jusqu'à 10 bars), cette forme de réalisation est malgré tout appropriée pour réduire la vitesse du liquide jusqu'à sa valeur nécessaire pour éviter une formation de mousse. Selon la forme de réalisation préférentielle, le pointeau réducteur est mobile dans la chambre d'entrée entre une position extrême inférieure dans laquelle il repose par son poids sur un palier de soutien, et une position extrême supérieure dans laquelle il est maintenu en place par la pression d'écoulement du liquide ascendant. Lorsque ce li- quide accuse de faibles vitesses d'écoulement en présence des- quelles il n'a pastendance à mousser, le pointeau réducteur occupe sa position de repos dans laquelle il ne se produit aucun, ou bien seulement un faible freinage de l'écoulement. A partir d'une certaine vitesse d'écoulement vers le haut, ce pointeau réducteur est cependant porté par la pression de l'écoulement jusqu'à sa position extrême supérieure. Dans ce cas, il se trouve au moins partiellement dans la chambre de réduction, de sorte qu'il provoque un freinage correspondant de la vitesse du débit. Le palier de soutien du pointeau réducteur peut être formé par une goupille ou par un rétré- cissement de section au début de la chambre d'entrée. De préférence, la dimension diamétrale de l'extrémi- té inférieure du pointeau réducteur est plus grande que l'entrée de la chambre de réduction, de sorte que, lors de l'ascension du pointeau réducteur, son extrémité inférieure est empêchée de pénétrer dans ladite chambre de réduction et la position extrême supérieure occupée par ce pointeau réduc- teur est ainsi déterminée. Dans une autre forme de réalisa- tion, la dimension diamétrale de l'extrémité inférieure du pointeau réducteur peut être augmentée en prévoyant, par exemple, deux tétons en saillie vers l'extérieur perpendi- culairement à l'axe de ce pointeau et portant contre le rétrécissement à l'entrée de la chambre de réduction lorsque ledit pointeau réducteur se trouve dans sa position extrême supérieure. A l'aide de ces tétons en saillie perpendiculai- rement, le pointeau réducteur peut aussi prendre appui dans sa position extrême inférieure sur le palier de soutien lorsque ce dernier est formé, par exemple, par un rétrécis- sement de section. Judicieusement, il est formé,à la transition entre la chambre de réduction et la chambre de tranquillisation, un court manchon tubulaire ayant pour fonction d'éviter des tourbillons à la transition entre l'une et l'autre desdites chambres, étant donné que ces tourbillons peuvent être à l'origine de la formation de bulles, et donc de l'apparition de mousse. De surcroît, dans la forme de réalisation préféren- tielle, le pointeau réducteur est réalisé aplati à son ex- trémité inférieure d'attaque de l'écoulement et est confi- guré en une pointe à son extrémité supérieure de fuite de l'écoulement. Le pointeau réducteur présentant ainsi une conformation favorisant l'écoulement est entouré par du li- quide sans aucune formation de tourbillons, si bien que l'ap- parition de bulles et de mousse est évitée. En outre, ce pointeau réducteur se centre automatiquement dans la chambre de réduction. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des des- sins annexes sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'une premi- ere forme de réalisation du siphon dont le pointeau réducteur occupe sa position de repos; la figure 2 est une coupe longitudinale correspondant à la figure 1, mais illustrant le pointeau réducteur dans sa position extrême supérieure; la figure 3 est une coupe longitudinale d'une deu- xième forme de réalisation du siphon muni d'un pointeau réducteur long occupant sa position de repos; la figure 4 est une coupe longitudinale correspon- dant à la figure 3 et montrant le pointeau réducteur dans sa position extrême supérieure; la figure 5 est une coupe longitudinale d'une troi- sième forme de réalisation du siphon selon l'invention; et la figure 6 est une coupe longitudinale d'une qua- trième forme de réalisation du siphon conformément à l'in- vention. Dans le type de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, un siphon 1 se compose pour l'essentiel de trois par- ties, c'est-à-dire une chambre inférieure d'entrée 5, une chambre intermédiaire de réduction 6 et une chambre supérieure de tranquillisation 7. Une goupille d'arrêt 2 traverse diago- nalement la chambre d'entrée 5 à l'extrémité inférieure de cette dernière et un pointeau réducteur 3,mobile verticale- ment,repose sur cette goupille aussi longtemps que la vites- se d'écoulement du liquide renfermé par le siphon 1 ne dépas- se pas une certaine valeur limite. A son extrémité inférieu- re, le pointeau réducteur 3 comporte deux tétons de retenue 4 saillant radialement au-delà de ce pointeau 3, tandis que l'extrémité supérieure dudit pointeau 3 est réalisée sous la forme d'une pointe 3a. Dans la forme de réalisation représen- tée, les trois chambres 5 à 7 sont cylindriques, la section de la chambre de réduction 6 étant plus petite que la sec- tion de la chambre d'entrée 5i ce qui donne naissance à un épaulement annulaire 11 à la transition entre lesdites cham- bres d'entrée 5 et de réduction 6. La section de la chambre de tranquillisation 7 est notablement plus grande que celle de la chambre de réduction 6. Un tube d'évacuation 8 s'enga- geant par son extrémité inférieure dans la chambre de tran- quillisation 7 se trouve à l'extrémité supérieure de cette chambre. Lorsque la vitesse de l'écoulement du liquide dans le siphon 1 excède une valeur limite déterminée, le poin- teau réducteur 3 est soulevé dans la chambre d'entrée 5 et introduit dans la chambre de réduction 6,jusqu'à ce que les tétons de retenue 4 viennent buter contre l'épaulement 11 et que ledit pointeau 3 atteigne ainsi sa position extrê- me supérieure représentée sur la figure 2. Dans cette posi- tion du pointeau 3, un intervalle annulaire 6a est formé dans la chambre de réduction 6. Le liquide circulant de bas en haut doit franchir cet intervalle annulaire, ce qui pro- voque un freinage considérable de sa vitesse d'écoulement. Le liquide freiné parvient ensuite dans la chambre de tran- quillisation 7. Il se stabilise dans cette chambre et peut sortir, sans aucune formation de mousse, par le tube d'éva- cuation 8. Lorsque, pendant le processus de vidage, la baisse du niveau du liquide dans le récipient provoque une chute de la pression interne de ce récipient dans lequel le siphon 1 est engagé, la vitesse d'écoulement se ralentit dans la chambre d'entrée 5. Lorsque cette vitesse d'écoule- ment tombe en deçà de la valeur limite précitée, la pression accumulée agissant sur le pointeau 3 ne suffit plus pour maintenir ce pointeau appliqué contre l'épaulement 11. De ce fait, ledit pointeau réducteur 3 retombe à sa position infé- rieure illustrée sur la figure 1. La forme de réalisation représentée sur les figures - 3 et 4 se distingue de celle des figures 1 et 2 seulement par la longueur du pointeau réducteur 3. Lorsque ce pointeau 3 occupe sa position inférieure montrée sur la figure 3, les sections respectives de la chambre d'entrée 5 et de la chambre de réduction 6 sont déjà réduites. Par conséquent, de faibles vitesses d'écoulement du liquide sont déjà ralen- ties. Lorsque la vitesse d'écoulement croît, le pointeau ré- ducteur 3 est sustenté jusqu'à sa position supérieure illus- trée sur la figure 4, dans laquelle il provoque une diminu- tion des sections respectives de la chambre de réduction 6, de la chambre de tranquillisation 7, ainsi que du tube d'é- vacuation 8. Même lorsqu'il règne à l'intérieur du récipient une forte pression ( par exemple une surpression supérieure à 1 bar), ce type de diminution de section provoque une très faible vitesse d'écoulement à la sortie du tube d'é- vacuation 8. Lorsque la vitesse d'écoulement baisse dans la chambre d'entrée, le pointeau réducteur 3 retombe à sa position illustrée sur la figure 3. Par rapport aux formes de réalisation selon les fi- gures 1 à 4, le type de réalisation du siphon représenté sur la figure 5 se distingue pour l'essentiel par le fait qu'il comporte une chambre de réduction 6 allongée de sec- tion constante, mais que sa chambre de tranquillisation 7 n'est pas élargie. Dans ce cas, la chambre de réduction 6 débouche directement dans le dispositif raccordé ( non re- présenté) d'obturation du récipient. Dans la forme de réalisation selon la figure 6, une bague 9 dont le diamètre interne est plus petit que la section de la chambre d'entrée proprement dite est in- sérée dans l'ouverture de cette chambre d'entrée 5, si bien que le pointeau réducteur 3 peut être en appui sur cette bague 9 par ses tétons de retenue 4. Dans ce genre de réalisation, la chambre de réduction 6 se prolonge-dans la chambre de tranquillisation 7 par un court tronçon tubulaire 10. De ce fait, le risque d'une formation de tourbillons, et donc de dégazéification et de formation de mousse est réduit à la transition entre la chambre de réduction 6 et la chambre de tranquillisation 7. Dans un exemple de réalisation typique, la chambre cylindrique de réduction 6 possède une-longueur de 70 mm et un diamètre de 4 mm. La longueur du pointeau réducteur 3 est alors également de 70 mm, son diamètre est de 3,5 mm dans sa région cylindrique, la longueur de sa pointe 3a mesure 10 mm et sa région postérieure aplatie est longue de mm. Le siphon conformément à l'invention est approprié pour prélever par exemple des liquides gazeux de récipients sous pression, en particulier pour servir " à la pression " des boissons renfermant du gaz carbonique et contenues dans des bouteilles, de petits fûts et autres récipients à bois- sons. A son extrémité supérieure, ce siphon comporte un dispositif d'obturation muni d'une valve d'isolement et vissé sur le récipient, si bien que le siphon s'étend pres- que jusqu'au fond de ce récipient. Dans la chambre à gaz du récipient, le gaz qui se dégage développe une pression utilisée comme pression de propulsion du liquide. Lorsque la valve d'isolement du dispositif d'obturation est ouver- te, le liquide s'écoule dans la chambre d'entrée 5 avec une vitesse dépendant de la pression du réservoir. La vitesse d'écoulement est freinée soit déjà à partir de faibles va- leurs ( figure 3), soit seulement à partir de valeurs plus grandes ( figure 1), de sorte que le liquide peut s'écou- ler en traversant le dispositif de fermeture sans produire de mousse. Le siphon selon l'invention se prête en particu- lier pour servir " à la pression" des boissons renfermant du gaz carbonique ( par exemple des boissons du type " Coca- Cola ", des sodas, des eaux minérales et des vins mousseux) contenues dans de grandes bouteilles et autres récipients qui sont vidés dose après dose sur une longue période. On évite de la sorte que, lors de chaque ouverture du récipient en vue de prélever une dose de boisson, la pression régnant dans ce récipient soit détendue, et que la boisson perde trop de gaz carbonique et que son goût s'en trouve affecté. L'invention ne se limite cependant pas à l'utilisation dans 0 l'industrie des boissons. Le siphon peut être employé dans tous les cas dans lesquels il est nécessaire de prélever d'un récipient sous pression, avec une vitesse d'écoulement freinée et/ou régulée, des liquides gazeux, faiblement ga- zeux ou non gazeux. I1 va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au siphon décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Siphon permettant de dispenser sans aucune pro- duction de mousse, à partir de réservoirs soumis à une pression, des liquides gazeux renfermant de préférence du gaz carbonique ou bien des liquides non gazeux, caractérisé par le fait que ledit siphon (1) est doté d'une chambre d'en- trée (5),d'une chambre de réduction (6) qui s'y raccorde dans le sens de l'écoulement, ainsi que d'un pointeau réducteur (3) mobile dans ces deux chambres (5, 6). 2. Siphon selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre de réduction (6) présente une sec- tion plus petite que celle de la chambre d'entrée (5) et le pointeau réducteur (3) est d'une section plus petite que celle de ladite chambre de réduction (6). 3. Siphon selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte intérieurement, der- rière la chambre de réduction (6) par rapport à la direction de l'ascension, une chambre de tranquillisation (7) de sec- tion élargie. 4. Siphon selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le pointeau réducteur (3) s'étend jusqu'à l'ex- trémité de ce siphon (1) à partir de la chambre de réduc- tion (6), en parcourant de part en part la chambre de tran- quillisation (7). 5. Siphon selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé par le fait que deux ou plus de deux si- phons(l) se succèdent dans la direction de l'écoulement. 6. Siphon selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le pointeau réducteur (3) est mobile dans la chambre d'entrée (5) entre une posi- tion extrême inférieure dans laquelle il repose par son poids sur un palier de soutien, et une position extrême supé- rieure dans laquelle il est maintenu en place par la pression d'écoulement du liquide ascendant. il 7. Siphon selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le palier de soutien est formé par une goupille (2) ou par un rétrécissement de section au début de la cham- bre d'entrée (5). 8. Siphon selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que la dimension diamétrale de l'extrémité inférieure du pointeau réducteur (3) est plus grande que l'entrée de la chambre de réduction (6), de sorte que, lors de l'ascension de ce pointeau réducteur (3), son extrémité inférieure est empêchée de pénétrer dans la chambre de réduction (6) et la position extrême supé- rieure occupée par ledit pointeau est ainsi déterminée. 9. Siphon selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait qu'un court tronçon tubulai- re (10) est formé à la transition entre la chambre de réduc- tion (6) et la chambre de tranquillisation (7). 10. Siphon selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le pointeau réducteur (3) est réalisé aplati à son extrémité inférieure d'attaque de l'écoulement et est configuré en une pointe (3a) à son extrémité supérieure de fuite de l'écoulement.