Brevet FR2571700A1 — publié le 19860418

La présente invention concerne un récipient pour boissons destiné à la prise de boissons dans l'espace, dans l'environnement contrôlé d'une station spatiale ou analogue. Plus spécifiquement, la présente invention se rapporte à un récipient de ce genre qui est utilisé dans cet environnement malgré les conditions de gravité nulle régnant dans l'espace. Les récipients de la présente invention peuvent être utilisés dans le distributeur de boissons décrit dans la demande de brevet déposée ce même jour par la Demanderesse sous le titre "Distributeur de boissons avec post-mélange approprié pour être utilisé dans l'espace, notamment dans des stations spatiales". L'utilisation d'un récipient pour boissons dans l'espace pose certains problèmes particuliers qui ne sont pas rencontrés à terre. Le fonctionnement d'un distributeur de boissons avec post-mélange dans l'espace pose certains problèmes particuliers qui ne sont pas rencontrés à terre. Le plus important est l'absence de gravité du fait que, dans des conditions de gravité nulle, il ne se produit aucune séparation naturelle de phases gazeuses et liquides à l'intérieur de récipients, tels que des récipients de boissons carbonatées ou d'autres boissons. En conséquence, il ne se forme dans ces récipients aucun volume mort occupé par de l'air ou du gaz carbonique comme cela se ferait à terre. En outre, ces récipients placés dans l'environnement contrôlé d'une station spatiale ou analogue dans l'espace sont souvent soumis a des températures supérieures à 37,80C et ils doivent être capables de résister aux conditions de décollage et d'atterrissage d'un véhicule spatial. En outre, il est impératif, dans ltenvironnement d'une station spatiale, de contrôler la pression de boissons carbonatées de manière qu'elle ne dépasse pas une valeur de 0,14 à 0,21 X 10 5pua pour faire en sorte que les astronautes consomment les boissons dans des conditions confortables.En conséquence, il existe dans ce domaine un besoin en distributeurs de boissons avec post-mélange qui fonctionnent de façon satisfaisante dans les conditions particulières précitées et dans toutes autres conditions pouvant être rencontrées dans l'environnement contrôlé d'une station spatiale. Un objet principal de la présente invention est de créer un récipient pour boissons, qui permette un rem- plissage ou une absorption de boisson dans les conditions de gravité nulle régnant dans l'espace. Un autre objet de la présente invention est de créer un récipient pour boissons qui puisse être rempli de liquide sans création d'une phase gazeuse. Encore un autre objet de la présente invention est de créer un dispositif d'accouplement à débranchement rapide comportant des valves de commande de débits utilisées pour le remplissage ou la prise de boisson à partir du récipient. Encore un autre objet de la présente invention est de créer un récipient pour boissons d'un poids léger qui résiste à des réductions de pression jusqu'à zéro. Encore un autre objet de la présente invention est de créer un récipient pour boissons qui résiste aux conditions de décollage et d'atterrissage se produisant dans un véhicule spatial. Encore un autre objet de la présente invention est de créer un récipient pour boissons qui permette de stocker des boissons carbonatées ou plates à terre ou dans l'espace pendant des périodes de temps prolongées sans détérioration. Encore un autre objet de la présente invention est de créer un récipient pour boissons carbonatées qui est constitué de matériaux ayant les propriétés de barrière appropriées pour empêcher une perte de gaz carbonique. Les objets de la présente invention sont atteints conformément à un premier mode de réalisation au moyen d'un récipient pour boissons comprenant une coque extérieure rigide pourvue d'une ouverture servant au passage de l'écoulement de boisson vers età partir du récipient ainsi qu'un sac élastique disposé à l'intérieur de la coque extérieure rigide, le sac élastique étant pourvu d'une ouverture reliée à l'ouverture de la coque extérieure rigide, ledit sac élastique ayant un volume normal à l'état- non-dilaté qui est bien plus petit que le volume de la coque extérieure rigide et un volume en dilatation qui suit le volume de boisson contenue jusqu'à un volume maximal égal au volume de la coque extérieure rigide.Le sac élastique se dilate vers le volume maximal lors de l'introduction de boisson et il se contracte vers le volume normal lors de la distribution de boisson. En conséquence, une phase gazeuse ne peut pas se former à I'intérieur du récipient pour boissons. Dans un second mode de réalisation, un sac plutôt flexible qu'élastique est disposé dans la coque extérieure rigide et l'espace existant entre le sac flexible et la coque extérieure rigide est rempli d'un gaz compressible. En conséquence, lorsque le sac flexible se dilate vers les parois de la coque extérieure rigide en réponse à l'introduction d'une boisson dans le sac, le gaz environnant est comprimé. Lors de la distribution d'une boisson à partir du sac, le gaz environnant se dilate pour faciliter la décharge de boisson à partir du sac flexible. Dans un autre mode de réalisation, le sac élastique et flexible est remplacé par un récipient du type accordéon ayant une forme conique, ses parois latérales étant flexibles et comportant des plis du genre-accordéon tandis que ses parois extrêmes sont pratiquement rigides, ledit récipient du type accordéon comportant une ouverture permettant le passage d'un écoulement de boisson. Un ressort hélicoïdal est prévu pour exercer sur les parois extrêmes sensiblement rigides une force destinée à les pousser l'une vers l'autre jusque dans une condition totalement aplatie. Du fait du profil conique du récipient, on peut obtenir une configuration plane qui est pratiquement totalement aplatie. Dans un autre mode de réalisation, la boisson est contenue dans un tube élastique pourvu à une extrémité d'une ouverture permettant le passage d'un écoulement de boisson ainsi qu'une partie de queue enroulée à son extrémité opposée, ladite partie de queue ayant tendance à s'enrouler jusque dans une position juxtaposée à l'ouverture sous l'effet de la poussée élastique naturelle du matériau dont elle est formée, lorsque le tube est vide; tandis que cette partie se déroule jusqu'en un point contrôlé par le volume de la boisson contenue lors de l'introduction de boisson. En conséquence, chacun des modes de réalisation du récipient pour boissons de la présente invention comporte une chambre expansible et aplatissable qui prend un volume égal à celui du liquide contenu, et on empêche la formation d'une phase gazeuse dans le récipient aussi bien pendant une opération de remplissage que pendant une opération de distribution. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: les Figures 1 et 2 sont des vues en élévation latérale d'un premier mode de réalisation d'un récipient pour boissons conforme à la présente invention; la Figure 3 est une vue en élévation latérale d'un second mode de réalisation d'un récipient pour boisson conforme à la présente invention; la Figure 4est une vue en perspective d'un troi sième mode de réalisation d'un récipient pour boissons conforme à la présente invention; la Figure 5 est une vue en perspective d'un quatrième mode de réalisation d'un récipient pour boissons conforme à la présente invention;; la Figure 6 est une vue schématique d'un système pour introduire-un liquide dans les récipients conformes à la présente invention ou pour évacuer un liquide desdits récipients. Sur les Figures 1 et 2, il est représenté un récipient pour boissons 10 comportant une bouteille extérieure 12 et un sac intérieur élastique 14. La bouteille extérieure rigide 12 est pourvue d'un petit trou d'évent 16 pour permettre la dilatation du sac 14 lorsque du liquide est introduit dans celui-ci. La Figure 1 montre le sac 14 dans une condition vide et la Figure 2 montre le sac 14 dans une condition remplie et complètement dilatée. On peut voir sur ces figures que, lorsque le sac 14 est rempli de liquide, il s'applique complètement contre les parois intérieures de la bouteille extérieure rigide 12 alors que, lorsque du liquide est distribué à partir de la bouteille 12, le sac élastique s'aplatit complètement jusque dans la condition illustrée sur la Figure 1.L'utilisation de ce sac élastique 14 empêche la formation d'un volume mort occupé par de l'air ou du gaz carbonique pendant l'opération de remplissage du récipient et ses propriétés élastiques permettent éga- lement la création d'une force de distribution pour expulser du liquide hors du sac lorsque la boisson est en train d'être consommée par un astronaute ou un autre utilisateur. Une valve appropriée et normalement fermée, nonreprésentée, est disposée dans l'ouverture de la bouteille rigide 12, à savoir dans sa partie-col 12A. Cette soupape est évidemment ouverte soit pendant le remplissage du sac 14, soit pendant la distribution de fluide à partir de celui-ci, au moyen d'un raccord correspondant prévu dans la tête de la machine de remplissage ou bien au moyen d'une paille de consommation de boisson du type illustré sur la Figure 6. Dans un mode préféré de réalisation, la partie-col 12A de la bouteille 12 peut être pourvue d'un élément formant valve et raccord à débranchement rapide du type illustré en 60 sur la Figure 10 du brevet U.S. No. 4 445 539 délivré à Credle, le ler Mai 1984, et attribué à la même Demanderesse que la présente invention. Ce brevet est incorporé ici à titre de référence.En outre, la paille de consommation de boisson de la Figure 6 est pourvue d'une structure de valve coopérante 72, normalement fermée et sollicitée par ressort, dans la partie-bouchon 38A du type portant la référence numérique 72 sur la Figure 10 du brevet Credle mentionné ci-dessus. En conséquence, lorsque le bouchon 38A est vissé sur la partie-col 12A de la bouteille 12, les deux valves opposées 72 et 60 du raccord à débranchement rapide s'ouvrent pour permettre la distribution de liquide à partir de l'intérieur du sac 14. On a également représenté sur la Figure 6, une tête de remplissage 40 d'une valve de distribution comportant un bouchon 38B. Le bouchon 38B contient également une vanne telle que la valve indiquée en 72 sur la Figure 10 du brevet Credle mentionné ci-dessus. Un second mode de réalisation du récipient pour boissons conforme à la présente invention est illustré sur la Figure 3. Dans le mode de réalisation de la Figure 3, le sac 14 est flexible mais non-élastique et l'espace situé à l'intérieur de la bouteille rigide autour du sac 14 est rempli d'un gaz tel que du CO2. On peut voir que, lorsque le sac 14 est rempli de liquide jusque dans la condition illustrée sur la Figure 3, le gaz carbonique entourant le sac est comprimé et exerce sur le sac 14 une force constante pendant l'opération de remplissage afin d'empocher la formation d'un volume-mort de celui-ci. D'autre part, quand la valve prévue à l'in térieur du col 12A du récipient 12 est ouverte dans le but de permettre la consommation ou la distribution de la boisson se trouvant à l'intérieur du sac 14, le gaz carbonique trouvant dans le récipient 12 se dilate et facilite l'expulsion de liquide hors du sac 14, et par conséquent sa distribution. Un autre mode de réalisation du récipient pour boissons conforme à la présente invention est illustré sur la Figure 4. Le récipient de ce mode de réalisation comprend un tube élastique 20 pourvu d'une partie de queue enroulée 22 qui a tendance à s'enrouler jusque dans une condition complètement aplatie ou comprimée dans une position adjacente à la partie supérieure du tube.Ainsi, le tube 20 comporte une capacité de mémoire qui a tendance à refouler du liquide hors de son volume intérieur lorsqu'une valve prévue à l'extrémité du tube, ou une paille S associée, est ouverte pour permettre la décharge de liquide. ta valve se trouvant dans la paille S neut être de tout type approprié, par exemple la valve 60 mentionnée ci-dessus et intervenant dans le brevet Credle (539) ou tout autre type de valve sollicitée par ressort et pouvant être actionnée jusque dans une condition d'ouverture, par exemple au moyen d'une poussée exercée sur la paille S dans une direction orientée vers l'embouchure du tube 20. Un autre mode de réalisation de la présente invention a été représenté sur la Figure 5. Dans ce mode de réalisation, le récipient pour boissons est désigné dans son ensemble par la référence 30 et il comprend une coque extérieure cylindrique rigide 32 et un récipient intérieur 34 du type-accordéon et de profil conique. Ce récipient du type-accordéon, en l'absence de liquide intérieur, est poussé jusque dans une condition complètement aplatie et fermée sous la force d'un ressort hélicoïdal 36. Cependant, lorsqu'il est rempli de liquide, il occupe la position illustrée sur la Figure 5. Sous l'effet de la force élastique exercée par le ressort hélicoïdal 36 sur le récipient conique en forme d'accordéon 34, aucun volume mort n'est créé à l'intérieur du récipient 34 pendant son remplissage avec du liquide.En outre, lorsqu'on désire distribuer du liquide à partir du récipient, le ressort hélicoïdal 36 facilite évidemment l'expulsion du liquide hors du récipient par l'intermédiaire de-la paille S. Comme dans les autres modes de réalisation, la paille S peut comporter une valve normalement fermée, sollicitée par ressort et qui peut être ouverte en poussant la paille en direction de l'ouverture du récipient 30. Le profil conique du récipient du type-accordéon 34 permet de l'aplatir complètement par formation d'anneaux concentriques sans la création d'aucun volume mort où du liquide pourrait subsister. Au contraire, si on donnait au récipient du type-accordéon 34 un profil cylindrique, il pourrait subsister dans celui-ci en son centre, après aplatissement, un volume mort dans lequel du liquide s'accumulerait sans être distribué, puisque la configuration cylindrique ne pourrait pas totalement s'aplatir sous la forme d'une configuration pratiquement plane. La bouteille extérieure rigide~l2 des Figures 1 et 2 de la présente invention peut être formée de polycarbonate ou analogue et le sac élastique 14 peut être formé de gomme ou de caoutchouc de silicones. Le sac flexible 14 de la Figure 3 peut être formé de polyéthylène, de PVDC ou analogue. Le tube enroulé 20 de la Figure 4 peut être formé d'une matière stratifiée à base de nylon et de PVDC sur du polyéthylène ou bien il peut être constitué d'un caoutchouc de silicone. Le récipient du type-accordéon 34 de la Figure 5 peut être formé d'une matière stratifiée constituée de nylon et de polyéthylène, de nylon seul ou d'un polyester. Le ressort 36 peut etre en acier. La paille S peut être en matière plastique ou en acier inoxydable. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Récipient pour boissons utilisable dans l'espace, notamment dans une station spatiale, caractérisé en ce qu'il comprend: a) une coque extérieure rigide (12) comportant une ouverture permettant l'écoulement d'une boisson jusque dans et à partir dudit récipient (10); et b) un sac élastique (14) placé à l'intérieur de ladite coque extérieure rigide (12), ledit sac élastique (14) comportant une ouverture reliée à l'ouverture de ladite coque extérieure rigide, ledit sac élastique (14) ayant dans la condition normale non-dilatée un volume bien plus petit que le volume de ladite coque extérieure rigide ainsi qu'un volume en cours de dilatation qui suit le volume de boisson contenue jusqu'à un volume maximal égal au volume de ladite coque extérieure rigide (12), ledit sac élastique (14) se dilatant vers ledit volume maximal lorsqu'une boisson est introduite dans celui-ci et se contractant vers ledit volume normal quand ladite boisson est distribuée à partir dudit sac. 2. Récipient pour boissons utilisable dans l'espace, caractérisé en ce qu'il comprend: a) une coque extérieure rigide (12) comportant une ouverture permettant l'écoulement d'une boisson jusque dans et à partir dudit récipient (10); et b) un sac flexible (14) disposé à l'intérieur de ladite coque extérieure rigide (12), ledit sac flexible (14) comportant une ouverture reliée à l'ouverture de ladite coque extérieure rigide, ledit sac flexible (14) étant aplatissable jusqu'à un volume non-dilaté qui est bien plus petit que le volume de ladite coque extérieure rigide et comportant un volume en cours de dilatation qui suit le volume de boisson contenue jusqu'à un volume maximal; et c) un volume prédéterminé de gaz compressible placé à l'intérieur de ladite coque extérieure rigide (12) autour dudit sac (14); ledit sac flexible (14) se dilatant vers ledit volume maximum lors de l'introduction d'une boisson pour comprimer ledit gaz et se contractant vers ledit volume normal lorsque ladite boisson est distribuée à partir du sac pendant l'expansion dudit gaz. 3. Récipient pour boissons utilisable dans l'espace, caractérisé en ce qu'il comprend: a) un récipient (34) du type-accordéon ayant un profil conique, des parois latérales dudit récipient étant flexibles et comportant des plis du genre-accordéon, des parois extrêmes dudit récipient étant sensiblement rigides, ledit récipient (34) comportant une ouverture permettant le passage d'un écoulement de boisson; et b) un moyen (36) pour pousser le récipient du type-accordéon (34) vers une condition sensiblement aplatie par poussée desdites parois extrêmes l'une vers l'autre. 4. Récipient pour boissonsselon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de poussée (36) est un ressort qui pousse lesdites parois extrêmes rigides l'une vers l'autre. 5. Récipient pour boissonsselon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une coque extérieure rigide (32) entourant ledit récipient du typeaccordéon (34). 6. Récipient pour boissonsapproprié pour être utilisé dans l'espace, caractérisé en ce qu'il comprend un tube élastique (20) comportant à une extrémité une ouverture de passage d'un écoulement de boisson et à l'extrémité opposée une partie de queue enroulée (22), ladite partie de queue (22) ayant tendance à s'enrouler jusque dans une position juxtaposée à ladite ouverture sous l'effet de la poussée élastique naturelle du matériau dont elle est formée quand ledit tube est vide, et à se dérouler jusqu'en un point contrôlé par le volume de boisson contenue lorsque ladite boisson est introduite dans le récipient.