Brevet FR2587813A1 — publié le 19870327

"Dispositif d'ajustement de niveau pour contenant de liquide" L'objet de la présente invention est un dispositif d'ajustement de niveau pour des contenants de liquide, notamment pour des barriques ou des cuves à vin. On sait en effet que le niveau des barriques ou des cuves à vin doit être maintenu constant pour réduire le contact du vin avec l'air à une surface de contact minimum acceptable. En effet, des variations de température ambiante, des variations de température dues à la fermentation, ainsi que dans le cas des barriques, les prélèvements de dégustation et l'évaporation amènent des variations de niveau dans les contenants, qu'il convient de compenser. A cet usage, de manière connue en soi, les cuves à vin par exemple sont pourvues d'un dispositif de contrôle du niveau se trouvant disposé à la partie supérieure de la cuve, ainsi que d'une ouverture se trouvant également à la partie supérieure du contenant, servant au remplissage ce qui permet de compenser les manques de niveau. Les excès de niveau sont compensés en faisant 'couleur le trop-plein par un bouchon ou un robinet situé à la partie inférieure du contenant. Les contrôles et ajustement des niveaux dans les cuves se font manuellement. Un opérateur doit pour ce faire se déplacer de cuve en cuve et escalader une échelle à chaque fois pour avoir accès au-dessus de la cuve. Dans le cas des barriques, l'examen du niveau se fait par une bonde, peu accessible, servant également au remplissage. Cela implique des interventions longues et fastidieuses. De plus, une certaine quantité de liquide (s'agissant de vin, strictement de même qualité) doit être mise de côté pour permettre le remplissage des contenants. Ce liquide est, dans la plupart des cas, partiellement gaspillé. De même, lorsque le niveau augmente, il convient de le réduire par soutirage. L'objet de la présente invention est un dispositif et un procédé qui permettent de remédier à ces inconvénients. Plus précisément, l'objet de la présente invention est un dispositif de contrôle et d'ajustement du niveau des contenants de liquide. A cet effet, un dispositif d'ajustement de niveau pour contenant de liquide, notamment pour barrique ou cuve de vin selon l'invention, comporte une outre extensible en un matériau imperméable, immergée dans le liquide, ladite outre étant gonflable à partir de l'extérieur du contenant. Un tel dispositif évite notamment une intervention se faisant nécessairement par le dessus du contenant, comme il est d'usage pour des contenants traditionnels. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'outre immergée est connectée à des moyens de gonflage, des moyens de commande desdits moyens de gonflage étant prévus, ainsi que des moyens de repérage du niveau. Ceci permet de simplifier toutes interventions dun opérateur. Avantageusement, selon ce mode de réalisation de l'invention, les moyens de gonflage de l'outre comportent une source de pression apte à injecter de l'air sous pression dans l'outre. Avantageusement, selon ce mode de réalisation de l'invention, les moyens de commande desdits moyens de gonflage comportent des moyens connecteurs aptes à connecter ou à isoler des conduites reliant l'outre, certaines avec l'atmosphère, d'autres avec les moyens de gonflage de l'outre, actionnables par des capteurs magnétiques sensibles au passage d'un flotteur apte à se déplacer verticalement dans un tube en fonction du niveau de liquide dans le contenant. Selon un autre aspect de ce mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens de commande comportent des déclencheurs aptes à ouvrir ou fermer des vannes disposées dans un circuit d'air comprimé reliant plusieurs outres à une source de pression , la pression dans chaque outre étant déterminée par l'action d'au moins deux vannes commandant la mise sous pression et la mise à l'air, lesdits déclencheurs étant commandés par lesdits capteurs magnétiques. L'invention concerne également un procédé de régulation automatique et simultanée des niveaux de plusieurs contenants de liquide mettant en oeuvre un dispositif tel que ci-dessus décrit, caractérisé en ce que l'on dispose dans chacun des contenants une outre, et sur le dessus un tube transparent servant de vase d'expansion , et en ce que l'on relie les outres à un circuit commun de pression apte à maintenir une pression constante dans le circuit, ledit circuit de pression étant muni de vannes commandas la mise wus pression ou son relâchement dans le circuit, lesdites vannes étant commandées par des moyens de contrôle du niveau de l'un des contenants. La demanderesse a en effet constaté que les niveaux s'équilibrent naturellement dans différents contenants voisins par simple équilibre des pressions entre les différentes outres, même dans le cas où les contenants sont de tailles différentes. Ceci permet le stockage d'un grand nombre de contenants, dans lesquels le contrôle et l'action de maintien du niveau de liquide se font automatiquement, sans aucune intervention d'un opérateur, et ce de façon indépendante pour chacun des contenants avec un seul dispositif de contrôle du niveau. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe verticale d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention; - la figure 2 représente une vue en plan correspondant à la figure 1; - la figure 3 représente schématiquement une partie du dispositif représenté aux figures 1 et 2; - la figure 4 est une vue schématique d'une installation mettant en oeuvre un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention; - la figure 5 représente en coupe longitudinale un iode de réalisation simplifié d'un dispositif selon l'invention; - la figure 6 représente en coupe longitudinal une barrique à vin munie d'un dispositif constituant un mode de réalisation de l'invention. Plus en détail, et en référence à la figure 1, un contenant de liquide 10, par exemple une cuve à vin, est rempli d'un liquide 11. Le contenant 10 est muni à sa partie supérieure d'une plaque 12 servant de support à un dispositif selon l'invention. Un conduit 13 traverse la plaque de support 12, et débouche dans une outre souple 14. Une telle outre se trouve à l'intérieur du contenant 10, et est connectée de façon étanche au conduit 13. Avantageusement, une telle outre 14 est réalisée en un matériau étanche et élastique de qualité dite walimentaire-. Cette outre est remplie d'un fluide, de préférence un gaz, avantageusement de l'air. La conduite 13 traverse de manière étanche la plaque de support 12, et aboutit, à l'extérieur du contenant 10 à un coude 15 relié à une canalisation 16. Une telle canalisation 16 relie ledit conduit 13 à un T de séparation 17 qui sépare la canalisation en deux voies respectivement 18 et 19. La canalisation 18, -par l'intermédiaire d'une vanne 20, débouche simplement sur l'air ambiant, dans le mode de réalisation décrit. Les vannes 20 et 21 sont munies de clapets 41, 42 respectivement, déterminant l'ouverture ou la fermeture des vannes en fonction de leurs positions. Ces clapets sont actionnables par les différences de pressions entre leurs deux faces (figure 3). La canalisation 19, par l'intermédiaire d'une vanne 21, est reliée à l'extrémité d'une canalisation 22 faisant partie d'un"circuit mis sous pression par des moyens connus en soi, par exemple une source de pression 40. Dans ce mode de réalisation, comme le montre plus particulièrement la figure 3, l'ouverture et la fermeture des vannes 20 et 21 sont commandées par trois déclencheurs 23, 24 et 25. Plus précisément, le déclencheur 23, sert à déclencher l'ouverture de la vanne 20. Le déclencheur 25 sert à déclencher l'ouverture de la vanne 21. Le déclencheur 24 sert à déclencher la fermeture de l'une ou l'autre des vannes 20 ou 21, indifféremment selon que l'une ou l'autre est ouverte. On remarquera que, par conséquent, le déclencheur 23 déclenche la mise à l'air de la conduite 18 et par là même, de l'outre 14 à laquelle ele est reliée par l'intermédiaire du T 17. Le déclencheur 25, déclenche quant à lui, la mise sous pression de l'outre 14, par mise en communication de la conduite 19 et de la conduite 22, déjà sous pression. Le déclencheur 24 9 pour effet d'isoler la partie de canalisation se trouvant entre les deux vannes et comportant également l'outre 14. Dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention, les déclencheurs 23, 24, 25 constituent de simples orifices de mise à l'air normalement obturés, et dégagés par le déplacement angulaire d'aiguilles 26, 27 et 28 décrites ci-après. Ces déclencheurs sont reliés à une source de pression qui agit sur les objets 20' et 21' des vannes 20 et 21 quand les déclencheurs sont en position de repos. Un tube cylindrique 30, ouvert à ses deux extrémités, comporte à son extrémité inférieure un filetage par lequel il est raccordé avec un orifice fileté de façon complémentaire ménagé dans la plaque de support 12. Ainsi, un tel tube 30 met en communication le liquide 11 avec l'atmosphère. Afin d'éviter toute contamination, ou pollution, le tube 30 est muni, à sa partie supérieure d'un filtre à bactéries 31. Un tel filtre, qui obture totalement la partie supérieure du tube 30, permet néanmoins aux pressions de s'équilibrer, ce filtre n'étant pas étanche à l'air. Quand le niveau de liquide est suffisant, celui-ci peut donc remonter sur au moins une portion de la hauteur du tube 30. Dans ce mode de réalisation de l'invention, un flotteur cylindrique 32 est disposé à l'intérieur du tube, un tel flotteur étant muni d'un aimant en forme de disque plat 33, un tel aimant étant disposé transversalement par rapport à l'axe du flotteur 32, dans une position axiale telle qu'il puisse se trouver sensiblement au même niveau que le liquide dans lequel trempe le flotteur. Ainsi l'aimant 33 peut servir de repère et indiquer le niveau du liquide 11. Comme le montrent les figures 1 et 2, les trois déclencheurs 23, 24 et 25 sont alignés en superposition, légèrement décalés par rapport à un plan tangent au tube 30, et sont disposés dans un plan vertical à intervalle régulier. Chacun des déclencheurs 23, 24 et 25 est muni d'une aiguille horizontale respectivement 26, 27 et 28, une telle aiguille étant montée sur une rotule (non représentée), un déplacement angulaire de l'aiguille commandant la fonction de déclenchement. Un rail 35 parallèle à l'axe du tube 30, présente une section transversale en forme de U, et est muni de fentes horizontales 36, qui permettent un déplacement horizontal des aiguilles 26, 27 et 28 respectivement tout en interdisant toute autre forme de déplacement de ces aiguilles. Le rail 35, et en particulier les fentes horizontales 36 dont il est muni, servent de guides au déplacement des aiguilles 26, 27 et 28. Le rail 35 est disposé au droit, et dans le prolongement d'un diamètre du tube 30, qui se trouve perpendiculaire aux aiguillats 26, 27 et 28. Chacune de ces aiguilles est munie, entre les branches du rail en La 35, d'un manchon cylindrique, respectivement.37, 38 et 39, un tel manchon comportant une paroi extérieure en matériau magnétisable, du fer ou de l'acier par exemple. De préférence, la position verticale des déclencheurs 23, 24, 25, et par là même des aiguilles > s, 27, 28, qui les prolongent, correspond respectivement aux trois niveaux désirables, que lton déterminera, respectivement maximum, normal et minimum, niveaux concernant le liquide Il dans le contenant 10. Les éléments constitutifs d'un mode de réalisation de la présente invention ayant fait l'objet de la précédente deseription, le fonctionnement va maintenant en être décrit. Dans un premier temps, chaque contenant 10 est rempli de liquide 11 jusqu a ce que ledit liquide remonte dans le tube 30 et atteigne un niveau considéré comme acceptable en tant que niveau moyen. Dans cet état des choses, l'outre 14 est gonflée à une pression moyenne, choisie arbitrairement, préalablement. L'état du niveau de liquide dans le contenant est alors considéré comme celui qui est souhaitable. Pour des raisons qui ont précédemment été exposées, le niveau de liquide dans le contenant peut être amené à varier. Lorsque le niveau baisse, le flotteur 32 est amené à descendre, et l'aimant en forme de disque 33 descend également jusqu'à passer dans le même plan horizontal que l'aiguille 38. Le cylindre 39 est alors attiré par l'aimant 33 et soumet l'aiguille 28 à un déplacement angulaire qui actionne le déclencheur 25. Le déclencheur 25 se met à l'air, ce qui ouvre alors la vanne 21 par dépression du clapet 42 en amont (figure 3). Ceci a pour effet de mettre en communication les conduit 19, 16 et 13 et par conséquent, l'intérieur de l'outre 14, avec la conduite 22, qui est sous pression, étant reliée à la source de pression 40. Ceci a pour effet d'augmenter la pression de l'outre 14 qui se dilate, et compense ainsi la perte de niveau, amenant ce dernier à remonter. Il est à noter que, dans cette phase de l'opération, la vanne 20 est, bien entendu, fermée, ce qui fait qu'il n'y a pas de mise à l'air, ni par conséquent, de baisse de pression correspondante. Le niveau de liquide 11 remontant, le flotteur 32 est également amené à remonter et ce jusqu'à ce que l'aimant 33 arrive dans le même plan horizontal que l'aiguille 27. Ceci, de façon similaire au fonctionnement du déclencheur 25, actionne le déclencheur 24, qui se met à l'air. Ceci provoque une dépression qui aspire en aval les deux clapets 41 et 42 simultanément. Dans cet état des choses, les deux vannes 20 et 21 sont fermées, et l'espace contenu dans l'outre 14, les conduites 13, 16, 18 et 19, ainsi que les différents raccords interposés entre elles se trouvent complètement isolés. La pression est donc maintenue constante, à l'intérieur de cette partie du circuit et donc dans l'outre 14 dont le volume ne varie pas. Lorsqu'il se produit, pour diverses raisons qui ont été présentées précédemment, une augmentation du niveau du ZiCllliAP 11, ceIij-ci augmente, bien évidemment, dans le tube 30. Ceci amène le flotteur à monter également, jusqu'à ce que le disque 33 arrive dans le plan horizontal de l'aiguille 26. Comme décrit précédemment, le cylindre 37 est alors attiré par l'aimant 33, ce qui établit la mise à l'air du déclencheur 23, qui declenche l'ouverture de la vanne 20, par dépression en amont du clapet 41. Cette vanne met à l'air la conduite 18 et par conséquent, par l'intermédiaire des conduites 13 et 16 ainsi que des éléments de raccordement 15 et 17, l'espace intérieur confiné dans l'outre 14. il y a donc un relâchement de la pression, ce qui amène une réduction du volume de l'outre, ce qui fait diminuer le niveau du liquide 11. Le niveau du liquide 11 diminuant, le flotteur redescend dans le tube 30, jusqu'à arriver dans le plan de l'aiguille 27 du déclencheur 24, et, de façon analogue à celle précédemment décrite, le déclencheur 24 ferme la vanne 20, alors ouverte, ce qui amène l'isolement de l'ensemble constitué par les conduites 18, 19, 16, 13, ainsi que de l'espace intérieur de l'outre 14, et permet de maintenir le niveau du liquide 11 à cette valeur. Un tel dispositif permet, par conséquent, une régulation automatique du niveau du liquide dans le contenant 10. Il apparaît clairement que, de plus, le niveau de liquide dans chacune des barriques peut être ajusté automatiquement, toutes les conduites 19 et vannes 21 étant raccordées à un seul et même circuit de distribution de la pression, du fait de la tendance naturelle des niveaux à s'uniformiser par la pression atmosphérique. Ceci peut avantageusement être utilisé pour la régulation automatique du niveau, simultanément, pour un grand nombre de contenants entreposés ensemble. Plus en détail, la figure 4 représente plusieurs cuves à vin munies d'un dispositif selon l'invention. Plus précisément, chacune de ces cuves comporte une outre 14, reliée par une durite 16, qui peut avantageusement être souple, à un circuit commun de régulation de pression par l'intermédiaire du T 17. Un tel circuit comporte, comme décrit précédemment, deux conduites 18 et 19 destinées à permettre la régulation de la pression. Un dispositif tel que décrit précédemment, illustré par les figures 1, 2 et 3, est installé sur l'une des cuves. De plus, chaque cuve est munie, à sa partie supérieure, d'un tube 30 formant vase d'expansion, muni qq partie supérieure d'un filtre à bactéries 31. Avantageusement, un tel tube est transparent pour permettre la visualisation du niveau dans les cuves. En pratique, il est possible de régler la pression individuelle dans chacune des outres afin de maintenir le liquide au même niveau d'une cuve à l'autre en réglant la pression dans une seule des outres 14. En effet, lorsque des outres sont connectées entre elles dans plusieurs cuves voisines, le niveau réel tend à s'équilibrer d'une cuve à l'autre, et à devenir identique dans toutes les cuves. La répartition de la pression dans les outres 14 se fait naturellement, sous l'effet d'un équilibre avec la pression atmosphérique. La figure 5 représente un mode de réalisation simplifié d'un dispositif selon l'invention comportant des moyens d'étanchéité et une valve. Un tel mode de réalisation de l'invention est destiné à permettre l'ajustement du niveau, de préférence dans une barrique à vin. Une paroi 12 de la barrique 10, munie d'un orifice, sert de support à un conduit 13 autour duquel est enfilée l'ouverture de l'outre 14. Le conduit 13, plus en détail, comporte un manchon cylindrique 50 comportant deux éléments 50A et 50B, munis chacun d'une saillie radiale 51 et 52 respectivement, identiques en diamètre et disposés chacun à une extrémité du manchon 50. Un filetage 53 est prévu en saillie axiale de l'élément 50B et permet à celui-ci d'engager l'élément 50A qui est muni d'un filetage complémentaire intérieur. Un élément annulaire élastique 54 s'étend axialement entre les deux saillies 51 et 52, et présente un diamètre extérieur identique au leur, tandis que son diamètre intérieur lui permet d'épouser le contour des éléments 50A et 50B. La rotation de l'élément 50B par rapport à l'élément 50A les rapproche l'un de l'autre, et rapproche donc également les saillies 51 et 52 qui compriment axialement l'élément annulaire 54. Celui-ci tend donc à augmenter de diamètre et assure ainsi ltétanC éité entre la paroi 12' de la barrique, l'outre 14 et le conduit 13. Une pièce globalement annulaire 55, munie d'un dégagement central 56 est solidaire de l'élément 50B. En saillie à l'extérieur de la barrique, cette pièce facilite la mise en rotation de l'élément 50B. Cette pièce 55 comporte une valve 57, installée coaxialement à celle-ci, réliant d'une l'extérieur de la barrique et d'autre part l'intérieur de l'outre 14 en traversant axialement le conduit 13. Une telle valve 57, d'un genre connu en soi, pour son utilisation dans d'autres domaines par exemple du genre de celles utilisées pour le gonflage des pneumatiques pour automobiles, permet le gonflage de l'outre ainsi que son dégonflage par connexion à des moyens de gonflage extérieurs, telle une simple poire par exemple. Un organe de connexion 58, approprié, est disposé à l'extrémité de la valve en saillie hors de la barrique 10. Il peut s'avérer préférable de prolonger le manchon 10 d'un tube dit allonge (non représenté) destiné à rigidifier une portion de l'outre afin d'en éviter le pincement. La barrique représentée à la figure 6 comporte également des moyens de visualisation du niveau à sa partie supérieure, moyens constitués d'un tube 30 formant vase d'expansion, obturé par un filtre à bactéries 31, et peut être muni d'un flotteur 32. Un tel tube est transparent, et il est aisé de voir la position du flotteur, qui indique le niveau du liquide. La régulation des niveaux de telles barriques peut être automatique ou nécessiter une intervention manuelle d'un opérateur, comme dans l'art antérieur. Cependant, cette intervention est considérablement facilitée. De plus, elle évite d'avoir recours à un soutirage, et donc un gaspillage de liquide en cas d'excès de niveau. De même, dans le cas de manque de niveau, on évite le recours à un apport extérieur de liquide de même nature. S'agissant de vin, la valeur du liquide par quantité de volume etant très souvent importante, il est évidemment très avantageux d'éviter tout gaspillage, ce que permet l'invention. Dans le cas particulier des barriques dites de dégustation, il est possible d'ajuster également le niveau de vin, régulièrement soutiré. Afin de conserver l'aspect traditionnel de l'opération de soutirage, ce qui est souhaitable pour des raisons commerciales, des barriques destinées au soutirage peuvent être munies d'un dispositif de régulation de niveau selon l'invention, sans comporter de moyens de visualisation. Te niveau est- -immédiatement visible lors du soutirage, qui s'effectue par une bonde située à la partie supérieure de la barrique, ou par un robinet situé à la partie inférieure. Dans ce cas, l'avantage qu'offre un dispositif selon l'invention est de permettre d'éviter un apport extérieur en vin. La présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits, mais englobe également toutes variantes d'exécution qu'il appartient à l'homme de l'art de déterminer. REVENDICATIONS 1- Dispositif d'ajustement de niveau pour contenant de liquide, notamment pour barrique ou cuve de vin, caractérisé en ce qu'il comporte une outre extensible (14) en matériau imperméable immergée dans le liquide (11), ladite outre (14) étant gonflable à partir de l'extérieur du contenant. 2- Dispositif d'ajustement de niveau pour contenant de liquide, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outre (14) immergée est connectée à des moyens de gonflage, des moyens de commande desdits moyens de gonflage étant prévus, ainsi que des moyens de repérage du niveau. 3- Dispositif d'ajustement de niveau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de gonflage de l'outre (14) comportent une source de pression apte à injecter de l'air sous pression dans l'outre (14). 4- Dispositif d'ajustement de niveau selon l'une quelccnslle des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outre (14) est réalisée en matériau extensible de qualité alimentaire. 5- Dispositif d'ajustement de niveau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comportent des moyens connecteurs aptes à connecter ou à isoler des conduites reliant l'outre 14, certaines avec l'atmosphère, d'autres avec lesdits moyens de gonflage de l'outre, actionnables par des capteurs magnétiques 37, 38, 39 sensibles au passage d'un flotteur (32) apte à se déplacer verticalement dans un tube t30) en fonction du niveau de liquide (11) dans le contenant (10). 6- Dispositif d'ajustement de niveau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens connecteurs comportent des déclencheurs (23, 24, 25) aptes à ouvrir ou fermer des vannes (21) disposées dans un circuit d'air comprimé reliant plusieurs outres (14) à une source de pression, la pression dans chaque outre étant déterminée par l'action d'au moins deux vannes (20, 21), l'une de mise sous pression, l'autre de mise à l'air, lesdits déclencheurs (23, 24, 25) étant commandés par lesdits capteurs magnétiques (37, 38,39). 7- Procédé d'ajustement automatique et simultanée des niveaux de plusieurs contenants de liquides, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 5, disposant dans chacun des contenants une outre (14) et sur le dessus un tube transparent (30) servant de vase d'expansion et en ce que l'on relie les outres à un circuit commun de pression apte à maintenir une pression constante dans le circuit, ledit circuit de pression étant muni de vannes commandant la mise sous pression ou son relâchement dans le circuit, lesdites vannes étant commandées par des moyens de contrôle du niveau de l'un des contenants. 8- Contenant pour liquide, notamment cuve ou barrique à vin, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de d'ajustement de niveau selon la revendication 1 pénétrant dans le contenant par un orifice muni d'un moyen d'étanchéification comportant des moyens de gonflage et de dégonflage (57), disposés concentriquement aux moyens d'étanchéification, permettant le gonflage et le dégonflage de l'outre (14). 9- Contenant selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen d'étanchéification comporte un manchon cylindrique (50) muni à sa périphérie d'un joint annulaire élastique (54), deux saillies radiales (51, 52) disposées axialement de part et d'autre du joint annulaire (54) et de même diamètre extérieur que celui-ci au repos, et des moyens de serrage (53) tendant à rapprocher axialement les deux éléments (50a, 50B) supportant respectivement chacun l'une des saillies (51, 52) comprimant, ce faisant, ledit joint annulaire (54) selon une direction axiale, de manière à la dilater selon une direction radiale. 10- Contenant selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de gonflage et de dégonflage comportent une valve (57) disposée concentriquement au manchon, et des moyens (58) pour connecter, par l'extérieur, un organe de gonflage à ladite valve. 11- Contenant selon l'une quelconque des revendications 8, 9 et 10, caractérisé en ce que des moyens de visualisation du niveau comportant un vase d'expansion (30) transparent, obturé par un filtre à bactérie (31) à sa partie supérieure (32) est disposé au sommet dudit contenant.