Brevet FR3018513A1 — publié le 20150918

Procédé et dispositif de conditionnement de boisson DOMAINE TECHNIQUE La présente invention est relative à un procédé de conditionnement de boisson dans des conteneurs et à un dispositif de conditionnement de 5 boisson dans des conteneurs permettant la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention est notamment relative au conditionnement d'une boisson susceptible de se dégrader au contact de l'air, en particulier de vin, dans des verres en matière plastique par exemple, sous atmosphère protectrice (inerte). 10 ETAT DE LA TECHNIQUE Le conditionnement du vin dans un verre à boire fermé par un opercule, sous atmosphère gazeuse inerte, est notamment décrit dans les brevets et demandes de brevet FR2735003, FR2802177 et US2010/0092623, FR2887524 et US8161715, et W02010/106239. 15 L'invention s'applique en particulier au conditionnement de vin dans des verres dans chacun desquels on introduit un gaz inerte de façon à obtenir des verres remplis et scellés dont l'espace de tête est essentiellement rempli de ce gaz inerte. Pour conditionner du vin entreposé dans un réservoir tel qu'une 20 cuve de soutirage, dans un conteneur de faible capacité tel qu'un verre à boire, il est nécessaire de transférer le vin du réservoir jusqu'au conteneur, par un circuit de transport de vin relié au réservoir. Bien que le transfert du vin puisse résulter d'une mise sous pression du réservoir de stockage du vin, ce transfert est généralement 25 opéré par une pompe faisant partie du circuit de transport de vin. Ce circuit de transport comporte généralement un organe de sectionnement tel qu'une vanne, à commande pneumatique par exemple, parfois dénommée « bec de tireuse », disposée en aval de la pompe, dont l'ouverture permet l'écoulement du vin dans le conteneur à remplir, et 30 dont la fermeture met fin au remplissage de ce conteneur. Pour éviter le transfert jusqu'au conteneur à remplir, de particules solides contenues dans le vin transporté par le circuit de transport, ce circuit peut être pourvu d'un filtre généralement disposé en aval de la pompe et en amont de l'organe de sectionnement. L'accumulation des particules solides dans le filtre provoque progressivement le colmatage du filtre. Notamment lorsque le circuit de transport comporte une pompe, ce colmatage provoque généralement une augmentation de la pression dans le circuit, en amont du filtre, pendant le fonctionnement de la pompe, ainsi qu'une diminution du débit de vin traversant le filtre, et par conséquent une diminution du débit de remplissage du conteneur. Pour remplir chaque conteneur d'une quantité - ou dose - de vin prédéterminée, la durée nécessaire au remplissage augmente alors au fur et à mesure du colmatage du filtre. Bien que ce colmatage puisse être détecté, il peut difficilement être quantifié précisément, de sorte qu'il ne peut être compensé avec précision. Notamment lorsque la pompe est une pompe volumétrique, la surpression dans la portion du circuit de transport reliant la pompe au filtre, augmente au fur et à mesure du colmatage du filtre. Chaque période de fonctionnement - ou cycle - d'un dispositif de 20 conditionnement/ remplissage peut être décomposé(e) en une première portion de cycle pendant laquelle l'organe de sectionnement est ouvert pour provoquer le remplissage d'un conteneur, et une seconde portion de cycle pendant laquelle l'organe de sectionnement est fermé. Pendant cette seconde portion de cycle, le conteneur (plein) venant 25 d'être rempli peut être évacué du poste de remplissage par un actionneur du dispositif de conditionnement, tandis qu'un conteneur vide (à remplir) peut être mis en place au poste de remplissage, par un autre actionneur par exemple. Pendant cette seconde portion de cycle, l'organe de sectionnement 30 étant fermé, la pression dans le circuit de transport de vin s'égalise de part et d'autre du filtre, de sorte que la pression en aval du filtre augmente en raison de ladite surpression produite en amont du filtre en raison du colmatage. Il peut en résulter qu'à l'ouverture ultérieure de l'organe de sectionnement, la pression régnant dans le circuit en amont de cet 5 organe provoque une brusque expulsion de vin au travers de cet organe. Ceci peut provoquer une perte de vin et un remplissage inférieur à la dose souhaitée, et/ou la projection de vin sur le buvant du verre - ou conteneur - à remplir, ce qui peut ensuite altérer ou empêcher le thermoscellage d'un opercule sur ce buvant. 10 La surpression apparaissant dans le circuit de transport en amont de l'organe de sectionnement peut augmenter lorsqu'un aléa conduit à un défaut de mise en place d'un conteneur vide à un poste de remplissage simultané de plusieurs conteneurs, et que l'absence du conteneur vide est détectée par un capteur prévu à cet effet. 15 Dans ce cas, un signal délivré par ce capteur peut être utilisé pour ne pas commander l'ouverture de l'organe de sectionnement correspondant au conteneur absent, pendant la première portion d'un cycle, ce qui peut conduire à l'augmentation de ladite surpression et de ses conséquences, à un remplissage (des conteneurs présents au poste 20 de remplissage) supérieur à la dose souhaitée pendant le cycle considéré, et/ ou à un remplissage inférieur à la dose souhaitée pendant le cycle suivant le cycle considéré. Par ailleurs, l'échappement brusque du vin dans le conteneur à remplir peut provoquer l'apparition de mousse et peut contrarier un 25 remplissage correct de l'espace de tête par le gaz d'inertage. EXPOSÉ DE L'INVENTION Un objectif de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif de conditionnement d'une boisson dans des conteneurs de faible capacité, qui permettent un remplissage précis et rapide des 30 conteneurs et évitent la mise en contact de la boisson avec l'air ambiant. Un objectif de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif de conditionnement d'une boisson dans des verres fermés par des opercules, qui soient améliorés et/ou qui remédient, en partie au moins, aux lacunes ou inconvénients des procédés et dispositifs connus de conditionnement de boisson. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un procédé de 5 conditionnement d'une boisson stockée dans un réservoir et transportée par un circuit de transport comportant un filtre et un organe de sectionnement prévu en aval du filtre, dans lequel : - on équipe le circuit de transport d'un réservoir tampon (pour la boisson), qui est raccordé entre le filtre et l'organe de sectionnement et 10 est disposé au dessus de l'organe de sectionnement ; et - on établit, dans le réservoir tampon, une couverture gazeuse - un ciel gazeux - inerte que l'on maintient à une pression sensiblement égale à la pression ambiante (atmosphérique), de sorte que la boisson présente dans le réservoir tampon n'est pas mise en contact avec l'air ambiant et 15 peut s'écouler librement (par gravité) depuis le réservoir tampon jusqu'à l'organe de sectionnement et au travers de cet organe - lorsque cet organe est ouvert -, selon un débit d'écoulement qui n'est pas influencé par le colmatage du filtre. Pour assurer un débit d'écoulement de boisson, depuis le réservoir 20 tampon jusqu'à un orifice de sortie par lequel la boisson s'écoule dans le conteneur à remplir, qui reste proche d'une valeur nominale de débit, il suffit de réguler la pression hydrostatique de la boisson à l'orifice de sortie, c'est-à-dire de maintenir la hauteur de la colonne de boisson à une valeur proche d'une valeur nominale de hauteur, la hauteur de la 25 colonne de boisson étant la différence de cote (altimétrique) entre la surface libre de la boisson dans le réservoir tampon et l'orifice de sortie. La valeur nominale de la hauteur de la colonne de boisson peut par exemple être située dans une plage allant de 10 ou 20 centimètres (soit 0.1 ou 0.2 mètre) environ jusqu'à un ou deux mètre environ. 30 La hauteur séparant le second réservoir de l'orifice de sortie de boisson, est choisie en conséquence. Selon un mode de réalisation, la variation de la hauteur de la colonne de boisson par rapport à la valeur nominale de cette hauteur, peut par exemple être située dans une plage allant de 2% à 5% environ jusqu'à 10% ou 20% environ. A cet effet, on peut contrôler le niveau de la surface libre dans le réservoir tampon, en introduisant la boisson dans ce réservoir lorsque ce niveau atteint une valeur minimale prédéterminée, et en arrêtant l'introduction de boisson dans ce réservoir lorsque ce niveau atteint une valeur maximale prédéterminée. Le volume du réservoir tampon compris entre ces valeurs maximale et minimale de niveau de boisson, est de préférence au moins égal à la contenance cumulée des conteneurs à remplir en au moins deux cycles, ce qui permet notamment d'abaisser la fréquence de démarrage de la pompe alimentant le réservoir tampon. On peut introduire dans le réservoir tampon un gaz peu soluble dans la boisson, tel que l'azote, pour former le ciel gazeux. Pour maintenir la pression du ciel gazeux à une valeur proche de la pression ambiante, on ferme de préférence le réservoir tampon par une membrane étanche à l'air et se déformant sous l'effet d'une 20 différence de pression entre ses faces interne et externe. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de conditionnement de boisson dans des verres - ou autres conteneurs de faible contenance -, sous atmosphère protectrice (inerte), qui comporte un premier réservoir à boisson (ou cuve de tirage), une vanne (bec de 25 tireuse), et un circuit de transport de boisson reliant la vanne au premier réservoir et comportant un filtre ; le dispositif comporte en outre un second réservoir à boisson (ou cuve tampon) disposé/inséré dans le circuit entre le filtre et la vanne et placé au dessus de la vanne, ainsi que des moyens d'introduction d'un gaz inerte dans le second réservoir, et 30 une paroi au moins du second réservoir est étanche à l'air - et au gaz inerte - et suffisamment déformable pour maintenir un ciel gazeux inerte introduit dans ce réservoir, â une pression voisine de la pression ambiante. Par exemple, la différence de pression entre la pression régnant dans le ciel gazeux et la pression ambiante peut être, en valeur absolue, inférieure ou égale à une valeur pouvant être située dans une plage allant de 50 ou 100 Pascal (Pa) environ, jusqu'à 1000, 2000 ou 5000 Pa environ. Grâce à la paroi déformable étanche, la contenance du second réservoir peut varier dans de grandes proportion alors que la pression 10 régnant dans le ciel gazeux de ce réservoir reste sensiblement égale à la pression ambiante. Cette paroi déformable étanche peut être agencée pour former une partie au moins de la paroi supérieure du second réservoir. Cette paroi déformable étanche peut être une membrane réalisée 15 dans un matériau élastique ou dans un élastomère, adapté pour être mis au contact de la boisson, par exemple du silicone. Selon un mode de réalisation, le second réservoir peut être sensiblement entièrement déformable, par exemple en forme de poche. Le second réservoir comporte de préférence un premier capteur (de 20 niveau) sensible à la présence de boisson dans ce réservoir, à une première hauteur, ainsi qu'un second capteur (de niveau) sensible à la présence de boisson dans ce réservoir, à une seconde hauteur supérieure à la première hauteur, et des moyens de maintien de la surface libre de boisson contenue dans le second réservoir, à une 25 hauteur comprise entre les première et seconde hauteur. Ces moyens de maintien peuvent comporter une unité de commande, en particulier un automate ou autre unité électronique de commande à microprocesseur, qui est reliée aux premier et second capteurs de niveau ainsi qu'à des moyens d'alimentation en boisson du 30 second réservoir, et qui est agencée, en particulier programmée, pour commander l'introduction de boisson (délivrée par le circuit de transport) dans le second réservoir lorsque le niveau de la surface libre de boisson atteint la première hauteur, et est agencée pour stopper l'introduction de boisson dans le second réservoir lorsque le niveau de la surface libre de boisson atteint la seconde hauteur. Les moyens d'alimentation en boisson du second réservoir peuvent 5 comporter une pompe disposée/insérée dans le circuit de transport de boisson entre le premier réservoir et le filtre. Cette pompe peut ètre une pompe à membrane, une pompe à lobes, ou une pompe à rotor hélicoïdal - également dénommée pompe à vis ou pompe à queue de cochon -. 10 Le second réservoir peut être équipé de moyens de dégazage - tels qu'une soupape - assurant que la pression dans le second réservoir ne s'élève pas au dessus d'une valeur déterminée, notamment sous l'effet d'une vaporisation du dioxyde de carbone dissous dans la boisson contenue dans le second réservoir. 15 Le dispositif de conditionnement peut comporter au moins deux vannes (de tirage/remplissage) qui peuvent ètre respectivement reliées au second réservoir par au moins deux conduits de transport (gravitaire) de boisson. Chacun de ces conduits de transport peut être équipé d'un 20 débitmètre servant à contrôler chaque dose de boisson distribuée dans chaque conteneur. L'invention permet notamment de remplir avec précision - qui peut être par exemple de l'ordre de 1%, 2%, ou 3% environ -, à cadence élevée, et en évitant de mettre la boisson au contact de l'air, des verres de faible 25 contenance. L'invention s'applique en particulier au remplissage de verres en matière plastique tels que décrits dans la demande W02010/ 106239 dont le contenu est intégré à la présente par référence. D'autres aspects, caractéristiques, et avantages de l'invention 30 apparaissent dans la description suivante qui se réfère aux figures annexées et illustre, sans aucun caractère limitatif, des modes préférés de réalisation de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de conditionnement de vin dans des verres. La figure 2 est une vue schématique d'un autre dispositif de 5 conditionnement de vin dans des verres. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Sauf indication explicite ou implicite contraire, des éléments ou organes - structurellement ou fonctionnellement - identiques ou similaires sont désignés par des repères identiques sur les différentes 10 figures. Par référence aux figures 1 et 2, le dispositif 10 sert au conditionnement de vin 20 dans des verres 19 dont la contenance peut être de l'ordre de 20 centilitres par exemple. Par référence à la figure 1 notamment, le dispositif 10 comporte un 15 premier réservoir 11 de stockage de vin, tel qu'une cuve de soutirage, et une vanne 16 commandable à distance pour permettre - et inversement interdire - l'écoulement de vin dans un verre 19 à remplir. Un circuit de transport 17 relie la vanne (ou les vannes) 16 au premier réservoir 11. 20 Ce circuit comporte, disposés successivement à partir du réservoir 11 et jusqu'à la (les) vanne(s) 16 : une pompe 12, un filtre 13, et un second réservoir 14 disposé au dessus de la (des) vanne(s), qui sont raccordés deux à deux par des conduits 38 du circuit 17. Le dispositif 10 comporte en outre une vanne 31 et un conduit 32 25 permettant l'introduction 33 d'un gaz inerte tel que de l'azote, dans la partie supérieure du second réservoir 14, pour former un ciel gazeux inerte 25 dans ce réservoir. Comme illustré figures 1 et 2, une paroi supérieure 26 du second réservoir est constituée par une membrane 26 étanche à l'air et au gaz 30 inerte introduit dans le réservoir 14 ; les autres parois du réservoir 14 sont également étanches à l'air et au gaz inerte. Cette membrane 26 est susceptible de passer d'une configuration rétractée illustrée en trait plein à une configuration expansée illustrée en trait interrompu, en fonction de la différence entre les pressions respectivement appliquées sur sa face interne (face inférieure) et sur sa face externe (face supérieure), c'est-à-dire entre la pression ambiante et la pression du ciel gazeux contenu dans le réservoir 14. La déformation de cette membrane permet ainsi de maintenir le ciel gazeux inerte 25 du réservoir 14 à une pression voisine de la pression ambiante. Dans le mode de réalisation illustré figure 2, le réservoir 14 est en outre équipé d'une vanne ou soupape 34 et d'un conduit 35 permettant une évacuation 36 du gaz contenu dans le réservoir 14, par exemple lorsque la pression dans le réservoir 14 s'élève au dessus d'une valeur déterminée en raison d'un dégazage du CO2 dissous dans le vin contenu dans ce réservoir. Pour pouvoir maintenir le niveau de vin dans le réservoir 14, c'est-à-dire la hauteur 23 de la surface libre 24 mesurée par rapport à l'orifice 21 d'expulsion 22 du vin dans le verre, dans une plage de valeurs déterminée, le réservoir 14 comporte deux capteurs 27, 28 de niveau qui sont sensibles à la présence de vin dans le réservoir, et sont séparés par une hauteur 29. Les signaux - ou données - délivré(e)s par les capteurs de niveau 27, 28 sont transmis(es) à une unité de commande 30 reliée à cet effet aux capteurs 27, 28 par des moyens de liaison illustrés par des traits pointillés figure 2. L'unité de commande 30 est également reliée à la pompe 12 servant à alimenter le second réservoir par du vin contenu dans le premier réservoir 11, pour commander le démarrage et l'arrêt de la pompe 12. L'unité de commande 30 est programmée pour commander l'introduction de vin dans le réservoir 14 lorsque le niveau de la surface libre 24 de vin atteint le niveau (minimal) détecté par le capteur 28 de niveau disposé en position inférieure, et est programmée pour stopper l'introduction de vin dans le réservoir 14 lorsque le niveau de la surface libre 24 atteint le niveau maximal détecté par le capteur 27 de niveau disposé en position supérieure. Ceci permet de contrôler les variations de la hauteur 23 de la colonne de vin, c'est-à-dire de la pression hydrostatique du vin à l'orifice de sortie 21, et permet par conséquent de contrôler les variations du débit d'écoulement du vin s'échappant de l'orifice 21, cet écoulement s'opérant par gravité. Le dispositif 10 illustré figure 2 comporte deux vannes 16 de tirage/remplissage qui sont respectivement reliées au réservoir 14 par deux conduits 18 de transport gravitaire de vin. Chaque conduit 18 est équipé d'un débitmètre 15 permettant de mesurer précisément chaque dose de vin distribuée dans chaque 15 conteneur. Le volume du réservoir tampon 14 compris entre les hauteurs respectives des capteurs 27, 28 de niveau du vin, peut être au moins égal à la contenance cumulée des conteneurs 19 à remplir en deux ou trois cycles de fonctionnement du dispositif de remplissage. 20 La durée de chaque cycle de fonctionnement du dispositif de remplissage peut être de l'ordre d'une dizaine de secondes, par exemple, dont la moitié environ peut correspondre au temps d'écoulement nécessaire au remplissage d'un (ou plusieurs) conteneur(s) 19. Notamment lorsque le poste de remplissage procède au 25 remplissage simultané de deux verres 19, comme illustré figure 2, un signal d'ouverture peut être simultanément adressé aux vannes 16 par l'unité 30, par des moyens de liaison non représentés, et la fermeture de ces vannes peut être commandée en fonction d'un signal qui est fonction du volume écoulé dans chaque conduit 18, tel que mesuré par chaque 30 débitmètre 15 - et intégré dans le temps -. REVENDICATIONS1 - Dispositif (10) de conditionnement de boisson (20) dans des conteneurs (19), en particulier dans des verres, caractérisé en ce qu'il comporte un premier réservoir (11), une vanne (16), un circuit de transport (17) reliant la vanne au premier réservoir et comportant un filtre (13), un second réservoir (14) disposé dans le circuit entre le filtre et la vanne et placé au dessus de la vanne, ainsi que des moyens (31, 32) d'introduction (33) d'un gaz inerte dans le second réservoir, et en ce qu'une paroi (26) au moins du second réservoir est étanche à l'air et au gaz inerte et est suffisamment déformable pour maintenir un ciel gazeux inerte (25) introduit dans ce réservoir, à une pression voisine de la pression ambiante. 2- Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le second réservoir comporte un premier capteur (28) sensible à la présence de boisson dans ce réservoir, à une première hauteur, ainsi qu'un second capteur (27) sensible à la présence de boisson dans ce réservoir, à une seconde hauteur supérieure à la première hauteur, et des moyens de maintien de la surface libre (24) de boisson contenue dans le second réservoir, à une hauteur comprise entre les première et seconde hauteur. 3- Dispositif selon la revendication 2 dans lequel les moyens de maintien comportent une unité de commande (30) reliée aux premier et second capteurs de niveau (27, 28) ainsi qu'à des moyens (12) d'alimentation en boisson du second réservoir, et qui est agencée pour commander l'introduction de boisson dans le second réservoir lorsque le niveau de la surface libre de boisson atteint la première hauteur, et est agencée pour stopper l'introduction de boisson dans le second réservoir lorsque le niveau de la surface libre de boisson atteint la seconde hauteur. 4- Dispositif selon la revendication 3 dans lequel les moyens d'alimentation en boisson du second réservoir comportent une pompe (12) disposée dans le circuit de transport de boisson entre le premier réservoir et le filtre. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel le second réservoir est équipé de moyens (34, 35) de dégazage (36) assurant que la pression dans le second réservoir ne s'élève pas au dessus d'une valeur déterminée. 6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 qui comporte au moins deux vannes (16) de remplissage simultané d'au moins deux conteneurs (19), qui équipent respectivement au moins deux conduits (18) de transport gravitaire de vin, chaque conduit de transport (18) étant en outre équipé d'un débitmètre (15) permettant de contrôler chaque dose de boisson distribuée dans chaque conteneur. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel la paroi (26) déformable étanche est agencée pour former une partie au moins de la paroi supérieure du second réservoir. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel la paroi (26) paroi déformable étanche est essentiellement constituée par une membrane réalisée dans un matériau élastique ou dans un élastomère, adapté pour être mis au contact de la boisson, par exemple du silicone. 9 - Procédé de conditionnement sous atmosphère protectrice d'une boisson (20), en particulier de vin, stocké(e) dans un réservoir (11) et transporté(e) par un circuit de transport (17) comportant un filtre (13) et un organe de sectionnement (16) prévu en aval du filtre, dans lequel : - on équipe le circuit de transport d'un réservoir tampon (14), qui est raccordé entre le filtre et l'organe de sectionnement et est disposé au dessus de l'organe de sectionnement ; et - on établit, dans le réservoir tampon, un ciel gazeux inerte (25) que l'on maintient à une pression sensiblement égale à la pression ambiante, de sorte que la boisson présente dans le réservoir tampon n'est pas mise en contact avec l'air ambiant et peut s'écouler librement depuis le réservoir tampon jusqu'à l'organe de sectionnement et au travers de cet organe - lorsque cet organe est ouvert -, selon un débit d'écoulement qui n'est pas influencé par un colmatage du filtre.10 - Procédé selon la revendication 9 dans lequel, pour assurer un débit d'écoulement de boisson, depuis le réservoir tampon jusqu'à un orifice de sortie (21) par lequel la boisson s'écoule dans le conteneur à remplir, qui reste proche d'une valeur nominale de débit, on régule la pression hydrostatique de la boisson à l'orifice de sortie, en maintenant la hauteur (23) de la colonne de boisson à une valeur proche d'une valeur nominale de hauteur, la hauteur de la colonne de boisson étant la différence de cote entre la surface libre de la boisson dans le réservoir tampon et l'orifice de sortie. 11 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10 dans lequel la valeur nominale de la hauteur de la colonne de boisson est située dans une plage allant de 10 ou 20 centimètres environ jusqu'à un ou deux mètre environ. 12 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11 dans lequel la variation de la hauteur de la colonne de boisson par rapport à la valeur nominale de cette hauteur, est située dans une plage allant de 2% environ jusqu'à 20 % environ. 13 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 dans lequel on contrôle le niveau de la surface libre (24) dans le réservoir tampon, en introduisant de la boisson dans ce réservoir lorsque ce niveau atteint une valeur minimale prédéterminée, et en arrêtant l'introduction de boisson dans ce réservoir lorsque ce niveau atteint une valeur maximale prédéterminée. 14 - Procédé selon la revendication 13 dans lequel le volume du réservoir tampon compris entre les valeurs maximale et minimale de niveau de boisson, est au moins égal à la contenance cumulée des conteneurs à remplir en au moins deux cycles de remplissage. 15 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 14 dans lequel on introduit dans le réservoir tampon un gaz peu soluble dans la boisson, tel que l'azote, pour former le ciel gazeux. 16 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 15 dans lequel, pour maintenir la pression du ciel gazeux à une valeur proche de la pression ambiante, on ferme le réservoir tampon par une membrane(26) étanche à l'air et se déformant sous l'effet d'une différence de pression entre ses faces interne et externe.