Brevet FR2675793A1 — publié le 19921030

La présente invention a pour objet un dispositif de soutirage notamment lors d'une opération d'embouteillage du vin. Dans les chaînes d'embouteillage de liquide et notamment de vin; il est nécessaire de pouvoir remplir des bouteilles à des cadences rapides avec des niveaux de remplissage constants et parfaitement maîtrisées. De plus; certains produits comme le vin méritent des précautions particulières lors de l'opération de soutirage et notamment il convient de ne pas polluer ce vin; si bien qu'il apparaît intéressant de pouvoir introduire un gaz neutre de balayage immédiatement avant le remplissage de la bouteille et également de pouvoir effectuer un balayage de la partie du col non remplie de liquide et destinée à recevoir le bouchon ainsi que du réservoir tampon. Les chaînes de remplissage travaillent soit en remplissage en continu à l'aide d'un carrousel; soit en remplissage avec déplacements intermittents des bouteilles sur une chaine linéaire; le remplissage s'effectuant durant des phases d'ar r?t. Une chaîne de remplissage avec carrousel assure la préhension d'une bouteille sur une chaîne de transport; le positionnement de cette bouteille sur un poste solidaire du carrousel et enfin le remplissage proprement dit en temps masqué pendant la rotation de ce mme carrousel avant dépose sur la chaîne de transport initiale. Les dispositifs de soutirage connus. dits à dépression comprennent un réservoir tampon rempli du liquide à soutirer; réservoir à l'extrémité inférieure duquel est fixé un bec de remplissage. Ce bec de remplissage comprend un clapet mobile qui est actionné par l'extrémité supérieure du goulot de la bouteille qui vient au contact de ce clapet mobile; la montée de la bouteille assurant l'ouverture du clapet. Par ailleurs; il existe un sYstème dit à canule qui comprend une canule proprement dite; montée coaxiale au bec et au clapet mobile; cette canule étant mobile en translation par rapport au bec et traversant la totalité du réservoir. Cette canule a sa partie inférieure disposée au droit de la partie inférieure du bec et son extrémité supérieure en saillie au-dessus du réservoir tampon.Les mouvements de translation de la canule sont commandés généralement par un galet lui-mme entraîné par une came dans des mouvements monte et baisse en fonction des phases de remplissage. La canule peut donc Drendre une position haute dans laquelle elle coopère avec l'alésage dans lequel elle coulisse. Par ailleurs; cette canule comprend un trou débouchant dans le réservoir. Elle possède également un second trou disposé en partie inférieure. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant : la bouteille est vide et posée sur son poste de travail à la hauteur du plan de chaîne. Elle arrive par déplacement immédiatement audessous et au droit d'une tête de soutirage et plus particulièrement; elle se trouve disposée coaxialement au bec de remplissage. Le poste de travail est alors élevé au-dessus du plan de chaîne de façon que le goulot vienne en appui de façon étanche contre le clapet mobile jusqu'à provoquer son déplacement; si bien que le clapet n'est plus étanche par rapport au bec et que le liquide contenu dans le réservoir tampon peut s'écouler dans la bouteille car l'intérieur du réservoir tampon est mis en légère dépression; si bien que l'air contenu dans la bouteille est aspiré à travers la canule qui a été préalablement déplacée vers le bas de façon que l'intérieur de la bouteille soit en communication avec l'intérieur du réservoir à travers ladite canule par ses deux trous inférieur et supérieur. Le remplissage s'effectue jusqu'à ce qu'il y ait équilibrage des niveaux la bouteille étant complètement remplie. Le poste de travail est légèrement descendu jusqu'à ce que le goulot ne soit plus étanche sur le clapet mobile mais que celui-ci ait repris la position dans laquelle il coopère avec le bec de façon étanche pour éviter tout écoulement du liquide contenu dans le réservoir tampon vers la bouteille. La canule; quant à elle; se trouve toujours en position basse; Si bien que la légère dépression provoque alors l'aspiration du liquide contenu dans la bouteille jusqu'à ce que le niveau de ce liquide atteigne le trou inférieur de la canule. Ainsi, le réglage de la position basse de la canule permet de régler le niveau de liquide dans la bouteille. te poste de travail est alors ramené au niveau du plan de chaîne; les opérations de remplissage et de mise à niveau sont effectuées et la bouteille est évacuée. Cette opération est menée de façon continue. On comprend que d'une part la bouteille est pré- sentée puis remplie de liquide; c'est-à-dire que la bouteille dans laquelle est introduit le liquide est une bouteille qui avait subi un la vage préalable puis subi un transport jusqu'au poste de remplissage. La bouteille est donc pleine de l'air du local dans lequel est disposé la chaîne de soutirage et de remplissage et des éventuelles poussières et autres bactéries. Une fois le remplissage de la bouteille effectué la partie du goulot qui ne contient pas de liquide et qui est destinée à recevoir le bouchon reste également remplie de ce même air. Cette pollution peut être préjudiciable à la qualité de certains produits fragiles notamment du vin surtout lorsqu'il s'agit de grands crus. Dans ce butS la présente invention propose un dispositif de soutirage avec bec à légère pression qui permet un balayage préalable de la bouteille vide à l'aide d'un gaz neutre qui permet un balayage du réservoir tampon avec le gaz neu tre; qui permet le remplissage de la bouteille et sa mise à niveau sous gaz neutre également; qui peut être automatisé notamment dans une chaîne d'embouteillage avec carrousel; qui respecte les précisions de niveau requises; qui ne demande que de modestes adaptations ce qui autorise un montage sur les carrousels ou les chal nes d'embouteillage existantes; qui conserve au liquide toutes ses qualités sans introduire de pollution. R cet effet. le dispositif de soutirage d'un liquide selon l'invention; notamment du vin lors d'une opération d'embouteillage; comprend au moins un réservoir de liquide; un bec muni d'un clapet mobile avec un circuit d'alimentation reliant ledit réservoir à la bouteille et une canule de retour d'air et de mise à niveau montee coulissante et de façon étanche à travers un alésage ménagé dans ledit bec et se caractérise en ce qu'il comprend au moins une source d'alimentation en gaz sous pression connectée audit bec et un circuit de gaz partant de cette source d'alimentation et débouchant à l'extrémité inférieure de ce bec. Selon une caractéristique particulière; ce circuit de gaz sous pression passe par l'alésage du bec à travers lequel passe la canule. Selon un mode de réalisation oarticulier; la source d'alimentation comorend une soupape à position de rappel fermée; commandée à l'ouverture par une came. Cette came est par ailleurs synchronisée avec les mouvements coulissants de la canule. L'invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation particulier en regard des figures annexées qui représentent - la figure I; une vue en coupe verticale d'une tête de soutirage selon l'invention; avec son bec légère pression; - la figure 1A, une vue de détail à plus grande échelle du bec de remplissage de la figure 1; - la figure 2, une vue de détail du dispositif de soutirage selon l'invention. - la figure 3; une vue identique à celle de la figure 2 dans laquelle la bouteille est plaquée sur le bec de remplissage durant la phase de balayage sous gaz neutre; - la figure 4 une vue identique à celle de la figure 2 durant la phase de remplissage en liquide; - la figure 5, une vue identique à celle de la figure 2 durant la phase de mise à niveau et - la figure 6. une vue identique à celle de la figure 2 après remplissage de la bouteille; Sur la figure 1 on a représenté le dispositif de soutirage d'un liquide selon l'invention qui comprend un réservoir de liquide 10 un bec lé- gère pression 12;; avec une canule 14 de retour d'air et de mise à niveau, ainsi qu'un dispositif d'injection lE d'un gaz sous pression provenant d'une source d'alimentation en gaz sous pression. Le réservoir de liquide 1O est un réservoir tampon à niveau sensiblement constant alimenté par une bâche de plus grande capacité. Ce réservoir comprend une tige de guidage 18, solidaire de la partie supérieure du réservoir sur laquelle coulisse une bague 20 solidaire d'un galet 22 monté à rotation par rapport à ladite bague. Sur le réservoir est montée également une bague de gui dage 24 munie de joints d'étanchéité 26 disposés entre ladite bague et le réservoir d'étan chéité, cette bague 24 étant centrée par rapport à l'axe longitudinal X-X du dispositif de soutirage. R la partie inférieure du réservoir 10. l'embase comprend un alésage 3Q qui reçoit par vissage la partie supérieure du bec de remplissage; un joint d'étanchéité 32 évitant les fuites entre le réservoir et le bec de remplissage. Sur la figure lA qui n'est autre qu'une vue de détail du bec de remplissage 12 on retrouve l'alésage 30 dans lequel vient se visser le corps 34 dudit bec de remplissage. Ce corps 34 comprend un alésage central 35 dans lequel est disposé un guide 3; monté coaxial à l'axe longitudinal X-X'. percé d'un alésage central 38. Ce guide 36 est maintenu par rapport au corps 34 du bec par un écrou 40 qui vient se visser à l'extrémité du guide 36 et qui vient en appui sur ledit corps du bec; l'étanchéité étant assurée par un joint 42. Cet écrou 40 est également muni d'un trou central 44 dont la paroi intérieure est munie d'un joint à lèvres 46. Ce guide 36 comprend par ailleurs en partie inférieure un épaulement 48 muni d'un joint torique 50. D'autre part, le corps 34 du bec de remplissage est muni d'un canal 52 qui met en communication le réservoir tampon 10 avec une chambre 54 ména oée entre ledit corps 34 du bec de remplissage et la partie médiane 56 du guide immédiatement en amont de l'épaulement 48. Le bec de remplissage comprend en outre un clapet mobile désigné sous la référence générale 58 réalisé lui-mBme en deux parties. l'une 60 correspondant à la pièce intérieure et l'autre 62 correspondant à la pièce extérieure. La pièce extérieure 62 est montée coaxialement à la pièce intérieure 60 et mobile par rapport à elle. Deux ressorts de rappel 64 et 66. sont interposés respectivement entre la pièce extérieure 62 et le corps 34 du bec de remplissage et entre la pièce intérieure 60 et le mme corps 34 du bec de remplissage. La pièce intérieure 60 comprend également un épaulement 68 qui vient coopérer avec l'ePaule- ment 48 du guide 36 immédiatement au droit du joint 50 porté par ce même épaulement 48. La pièce extérieure 62 est retenue par la pièce intérieure grâce à un épaulement 70 ménagé sur ladite pièce intérieure et cette pièce extérieure peut se déplacer indépendamment de la pièce intérieure vers le haut sur une hauteur h. La pièce intérieure est guidée par le corps 34 du bec de remplissage gracie à deux prolongements 72 et 74 coaxiaux respectivement de la pièce intérieure 60 et du corps 34 du bec de remplissage. Un joint 76 assure l'étanchéité entre ces deux prolongements 72 et 74. De mme la pièce extérieure 62 coulisse par rapport à la piece intérieure 60 grâce au segment 78 et cette même pièce extérieure 62 coulisse dans un logement 8O ménagé à l'intérieur de la pièce extérieure, grace à un joint 82. Par ailleurs; la pièce extérieure 62 du clapet mobile comprend des alésages périphériques 84. L'ensemble du clapet mobile est protégé par une jupe 86 périphérique fixée par une bague 88 sur le corps 34 du bec de remplissage de façon étanche grce à un joint 90. L'extrémité inférieure de la pièce intérieure 60 comprend un trou 92 dont les parois 94 ont une certaine conicité, cette conicité assurant une fonction de guidage et de centrage tandis que la butée joint du goulot de bouteille 96 est ménagée à la périphérie de ce trou 92 en faisant légèrement saillie. Le dispositif d'injection de gaz sous pression 16 est également représenté en détail sur la figure 1n. Il comprend un tuvau d'alimentation 100, relié à une source de gaz inerte sous pres sion, ce tuyau d'alimentation étant connecté à un raccord 102 sur le corps 34 du bec et relié à un piquage 104 débouchant dans l'alésage 35 du guide 36, les joints 106 assurant l'étanchéité entre le guide et le corps 34 du bec de remplissage. La teste 110 venant elle m?me au contact d'une came de commande 112 extérieure à la teste de soutirage. Ce raccord 102 comprend de façon connue les différents filetages et oints d'étanchéité connus de l'homme de l'art. La canule 14 est une pièce importante de la teste de soutirage et; ainsi que cela est représenté sur la figure 1, elle est fixée à la bague 20 montée coulissante sur la tige guide 18 grâce à une vis 114 si bien que la canule suit les déplacements de la bague 20 en montée et descente ainsi que l'indique la double flèche 116. Ces déplacements s'effectuent le long de l'axe longitudinal X-X'. La canule en position haute est d'une longueur telle que son extrémité inférieure 118 vient immédiatement au droit de l'extrémité de la tige 36 et l'étanchéité entre les deux pieces est assurée par un joint torique 120. Cette canule comprend par ailleurs un trou inférieur 122 situé immédiatement au-dessus de ce joint 120.Ces détails qui viennent d'trie décrits sont plus visibles sur la figure 1. Par ailleurs; ainsi que cela est représenté sur la figure 1 la canule comprend un trou supérieur 124 positionné de telle sorte que lorsque la canule est en position haute; ce trou supérieur 124 se situe en partie haute du réservoir 10 au-dessus du niveau 126 du liquide dans ledit réservoir tampon. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est maintenant décrit en regard des figures 2 à 6. Sur la figure 2, la tête de soutirage est en position d'attente à savoir que le réservoir tampon 10 est plein de liquide à soutirer jusqu'au niveau 126 la canule est en position hau te; le clapet mobile est rappelé vers le bas et assure l'étanchéité pour éviter tout écoulement de liquide; tandis que le dispositif d'injection de gaz est également en position de rappel fer muée. Une bouteille 128 est amenée par le poste de travail 130 sur lequel elle est disposée immédiatement au droit de la tête de soutirage sensiblement alignée avec l'axe X-X', le cul de la bouteille étant à la hauteur du plan de chaîne référencé 132 et qui sera considéré pour la suite de la description comme le niveau 0. Une fois la bouteille positionnée sous la teste de soutirage, elle n'effectue plus aucun mouvement relatif de translation latéral par rapport à cette tette de soutirage mais uniquement des mouvements de translation verticaux suivant l'axe X-X'.Dans le cas d'un fonctionnement en carrousel; le déplacement de la bouteille en rotation s'effectue simultanément à celui de la teste de soutirage tandis que sur une chaîne à translation intermittente le temps d'interruption correspond à la totalité de l'opération de remplissage de la bouteille, si bien qu'il n'y a là encore aucun mouvement relatif de translation horizontale. Ainsi qu'indiqué, la bouteille 128 est sensiblement alignée avec l'axe X-X' et la première opération consiste en une translation verticale de cette bouteille 128 suivant l'axe X-X' vers le haut d'une hauteur a par rapport au plan de channe cette position correspondant au niveau 1. ainsi que cela est représenté sur la figure 3, le goulot de la bouteille par son extrémité supérieure est venue au contact de la butée 96 et parallèlement a provoqué le soulèvement de la pièce extérieure 62 jusqu'à ce que celle-ci vienne au contact de la pièce intérieure 60 sans pour autant la déplacer. Parallèlement, le galet 22 au contact d'une came fixe; indépendamment des mouvements du carrousel provoque le déplacement vers le bas de la canule sur une hauteur H.Lors de cette opération la came 112 assure immédiatement après la montée de la bouteille 128 une pression sur la tête 110 de la soupape 108, ce qui provoque une injection de gaz à travers le raccord 102, ce gaz circulant à travers l'alésage central 35 puis sortant à l'extrémité inférieure du bec de remplissage dans la bouteille 128 assurant ainsi un balayage de ladite bouteille. L'évacuation du gaz s'effectue à travers le trou inférieur 122 de la canule, ce gaz remonte à travers ladite canule et s'évacue en partie haute du réservoir tampon 10 grâce au trou supérieur 124 de la canule. Ce balayage ayant été effectué; la phase représentée sur la figure 3 est terminée et la phase suivante est représentée sur la figure 4. 11 s'agit là de la phase de remplissage dans laquelle la bouteille est amenée au niveau 2 c'est-à-dire à une hauteur b supérieure à la hauteur a. Rinsi la pièce extérieure 62 en appui sur la pièce intérieure 60, provoque le déplacement vers le haut de cette pièce 60 qui; par son prolongement 72. s'écarte de l'épaulement 48 de la partie médiane 50 du guide central 3E, si bien que le liquide du réservoir tampon s'écoule à travers le canal 52; la chambre 545 jusque dans la bouteille dont le volume intérieur se remplit en totalité du liquide contenu dans le réservoir tampon. La phase suivante est représentée à la figure 5 et il s'agit là de la phase de mise à niveau du liquide dans la bouteille. Dans ce but la bouteille est ramenée au niveau 1 si bien que la pièce intérieure 60 rappelée par son ressort 66 est ramenée simultanément à la pièce extérieure 62 sous l'effet du ressort 64 dans la position représentée à la figure 3 et correspondant au niveau 1. R nouveau une came 113 vient au contact de la tette de commande 110 de la soupape 108 du raccord 102, si bien que du gaz neutre est à nouveau injecté à travers ce raccord 102 puis à travers l'alésage 35, jusque dans la bouteille par son goulot, si bien que le gaz neutre pousse le liquide à travers le trou inférieur 122 de la canule puisque toute communication est interdite avec le réservoir et provoque la montée du liquide à travers ladite canule, ce liquide s'é- coulant dans le réservoir par le trou supérieur 124 de ladite canule jusqu'à ce que le niveau du liquide dans la bouteille atteigne la partie inférieure du trou inférieur 122. Ainsi la hauteur de réglage de la position de la canule, soit le hauteur H, correspond à la hauteur de mise à niveau que l'on souhaite obtenir. Le gaz neutre complète la partie libérée par le liquide évacué sous l'effet de la pression du gaz neutre, d'où la dénomination de bec à légère pression. En effet, il est nécessaire de préciser que la différence de pression doit être relativement faible puisqu'il s'agit simplement de vaincre la hauteur de liquide correspondant à celle de la canule. La pièce intérieure 60 étant revenue au contact de l'épaulement 48 et du joint 50; aucun nouvel apport de liquide ne peut être envisagé si bien que la bouteille 128 remplie de liquide et mise à niveau peut être évacuée par descente de ladite bouteille au niveau 0 ainsi que cela est représenté sur la figure 6. REVENDICATIONS 1. Dispositif de soutirage d'un liquide, notamment de vin, lors d'une opération d'embouteillage, comprenant au moins un réservoir de liquide (10), un bec (12) de remplissage muni d'un clapet mobile (58, un circuit d'alimentation reliant ledit réservoir à la bouteille et une canule (14 > de retour d'air et de mise à niveau montée coulissante et de façon étanche à travers un alésage (38) ménagé dans ledit bec caractérisé en ce qu'il comorend au moins une source d'alimentation (16 > en gaz sous pression connectée audit bec et un circuit de gaz (104, 38, 92) partant de cette source d'alimentation, et débouchant à l'extrémité inférieure de ce bec. 2. Dispositif de soutirage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de gaz sous pression passe par un alésage central (38) du bec à travers lequel passe la canule (14). 3. Dispositif de soutirage selon la revendication t ou 2, caractérisé en ce que la source d'alimentation (16) comprend une soupape (108) à position de rappel fermée; commandée à l'ouverture par une came (112 > . 4. Dispositif de soutirage selon la revendication 3. caractérisé en ce que la came (112) de commande de la soupape (108) est synchronisée avec les mouvements coulissants de la canule.