<B>Dispositif pour le</B> soutirage <B>d'un liquide</B> La présente invention a pour objet un dis positif pour le soutirage d'un liquide destiné au remplissage automatique de bouteilles. Le liquide peut être absolument quelconque, à cette seule réserve qu'il ne doit pas être sus ceptible de dégager des gaz sous l'effet d'une dépression.
On sait que l'un des moyens utilisés dans les dispositifs de soutirage pour empêcher que le liquide ne s'écoule quand une bouteille rem plie est retirée et avant qu'on ne mette en place une bouteille vide, consiste à mettre sous dé pression le réservoir renfermant le liquide, de telle sorte qu'en l'absence de bouteille à rem plir il se produise une rentrée d'air perma nente qui empêche l'écoulement du liquide. Cette rentrée d'air présente toutefois l'incon vénient d'aérer exagérément le liquide du ré servoir. En outre, le niveau du remplissage à l'intérieur du goulot des bouteilles n'est pas déterminé de façon précise. L'invention vise à remédier aux inconvénients ci-dessus.
Le dispositif suivant l'invention est carac térisé en ce qu'il comporte un réservoir à liquide à niveau constant dans lequel règne une dépression sensiblement invariable, au moins une tête d'écoulement comportant au moins un passage en forme de siphon entre ledit réservoir et 1a cavité de cette tête desti- née à recevoir le goulot d'une bouteille à rem plir, et un tube d'échappement d'air disposé sur cette tête de manière que son extrémité inférieure soit à même de plonger dans ce gou lot, tandis que son extrémité supérieure débou che dans le réservoir au-dessus du niveau du liquide dans celui-ci.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, deux formes d'exécution du dispositif, objet de l'invention.
La fig. 1 représente très schématiquement en coupe la première forme d'exécution.
Les fig. 2 à 4 sont des vues partielles sem blables à celle de la fig. 1, mais indiquant di verses phases successives du remplissage d'une bouteille.
La fig. 5 montre en coupe le détail d'une réalisation constructive de la tête du dispositif de la fig. 1.
Les fig. 6 à 10 sont des vues correspondant respectivement aux fig. 1 à 5, mais montrant la deuxième forme d'exécution.
Le dispositif schématiquement représenté en fig. 1 comporte un réservoir 1 relié par un tuyau 2 à un ventilateur ou analogue qui y entretient une dépression substantiellement constante, relativement faible, de l'ordre de quelques centimètres d'eau. Ce réservoir ren ferme le liquide avec lequel on doit remplir les bouteilles. Le niveau A-A du liquide dans le réservoir 1 reste constant. Dans l'exemple re présenté on a supposé que cela était obtenu en alimentant ledit réservoir par un tuyau 3 fermé par un pointeau 4 commandé par un flotteur 5, étant précisé que tout autre moyen pourrait être adopté.
Au fond du réservoir 1 est fixée une tête ouverte vers le bas pour re cevoir le goulot de la bouteille à remplir et comportant un passage en forme de siphon entre le réservoir et l'ouverture destinée à re cevoir le goulot. Dans l'exemple représenté, la tête comporte un manchon 6 prolongé vers le haut par un manchon 7 de diamètre plus petit auquel il se raccorde par un épaulement, le tout étant coiffé par un corps 8 en forme de cloche. La tête comporte encore un tube axial 9 d'échappement d'air qui descend assez bas dans le manchon 6 et traverse le corps 8 pour déboucher dans le réservoir 1 au-dessus du niveau<I>A-A.</I>
Le niveau A-A et la dépression régnant dans le réservoir 1 sont déterminés de telle manière qu'au repos, c'est-à-dire quand aucune bouteille n'est présentée à la tête susdécrite, le niveau du liquide s'établisse à l'intérieur du corps 8 en B-B au-dessus du bord inférieur de ce corps 8, mais au-dessous du bord supé rieur du manchon 7. On comprend que la dif férence de hauteur<I>a</I> entre les niveaux A-A et B-B représente la dépression régnant dans l'atmosphère supérieure du réservoir 1.
A cette position de repos, il se produit une rentrée d'air permanente par le tube axial 9, mais le ventilateur assurant la dépression dans le réservoir 1 est prévu en conséquence et, d'au tre part, ce tube 9 peut être de diamètre relati vement réduit.
Si, maintenant, l'on introduit dans le man chon 6 le goulot 10 (fig. 2) d'une bouteille à remplir en ayant soin de l'appliquer de façon étanche contre l'épaulement séparant les man chons 6 et 7 (ce qui s'obtient aisément par in sertion d'un joint plastique), on isole l'inté rieur de la tête de l'atmosphère extérieure.
En raison de la présence du tube 9 qui forme liai- son, la pression dans la bouteille et à l'inté rieur de la tête s'établit ainsi à la même valeur que dans le haut du réservoir 1, la dépression représentée par a en fig. 1 cesse donc d'agir et, par suite, le liquide monte à l'intérieur du corps 8, son niveau tendant à s'établir dans le plan<I>A-A.</I> Ce liquide déborde ainsi par-dessus le manchon 7 et redescend dans le goulot 10 en remplissant progressivement la bouteille, tandis que l'air renfermé par celle-ci s'échappe par le tube axial 9.
Quand le niveau du liquide dans la bou teille atteint l'extrémité inférieure du tube 9 (fig. 3) l'air ne peut plus s'échapper et, par suite, l'écoulement normal s'arrête. Le liquide qui ruisselait le long des parois du manchon 7 et du goulot 10 peut encore descendre, tandis que l'air monte dans le haut du corps 8, mais aussitôt que le niveau dans ledit corps 8 s'est abaissé jusqu'à l'extrémité supérieure du man chon 7, tout écoulement résiduel s'arrête à son tour et cela de façon absolument stable, l'air présent dans le haut du corps 8 formant bouchon et empêchant absolument tout pas sage de liquide et de bulles d'air en sens inverse l'un de l'autre.
Le niveau dans le goulot 10 s'établit en C-C, un peu au-dessus de l'extré mité inférieure du tube 9, en raison des écou lements résiduels. A l'intérieur du tube 9, le liquide est remonté jusqu'à un niveau D-D et la différence<I>b</I> entre les niveaux C-C et D-D est évidemment égale à la différence entre le niveau A-A et le niveau E-E à l'intérieur du corps 8 (niveau du bord supérieur du man chon 7).
Quand on retire la bouteille (fig. 4), la pression atmosphérique se rétablit à l'intérieur du corps 8 et dans le haut du goulot 10 de la bouteille. Cette pression atmosphérique refoule donc le liquide à l'intérieur du corps pour le ramener au niveau B-B de la fig. 1. D'autre part, elle pénètre à l'intérieur du tube 9 en faisant remonter dans ce tube la colonne de liquide qui s'y trouvait et qui s'évacue à l'in térieur du réservoir.
Il suffit que le mouvement de descente de la bouteille soit suffisamment rapide pour que<B>-</B>la pression atmosphérique n'ait pas le temps de faire remonter dans le tube 9 une colonne de liquide égale à la hau teur a de la fig. 1, qui contrebalancerait alors l'effet de la dépression et resterait donc immo bile dans le tube.
Il est important de noter qu'à aucun mo ment il n'y a barbotage d'air dans le liquide. L'aération de celui-ci est donc réduite au strict minimum indispensable pour l'écoulement. On remarquera en outre que le niveau de remplis sage dans le goulot de la bouteille est fixé avec une très grande approximation par la profon deur d'enfoncement du tube 9. Une fois cette profondeur d'enfoncement convenablement réglée, toutes les bouteilles successivement remplies le sont au même niveau et rien ne s'oppose à ce que ce niveau soit relativement bas à l'intérieur du goulot. Enfin, la tête elle- même ne comporte aucune tuyère d'écoule ment redescendant à l'intérieur du goulot, de telle sorte que la section de celui-ci est utilisée à plein.
Le remplissage est donc très rapide, même avec des bouteilles à goulot relativement étroit.
La fig. 5 montre une réalisation construc tive avantageuse d'une tête du genre schéma tiquement représenté aux fi-. 1 à 4. Dans cette réalisation, le manchon 6 est soudé au fond du réservoir 1, mais on pourrait avoir avantage en certains cas à le fixer en place par bride ou autrement. Ce manchon se prolonge vers le bas par un guide tubulaire évasé 11 qui peut coulisser dans le manchon 6, sa course étant limitée par la pointe de vis 6a s'enfonçant dans des rainures 11a dudit guide. Il a pour objet de faciliter l'introduction correcte du goulot de la bouteille. Sur le manchon 6 se monte un joint plastique 12 et sur le joint 12 s'emboîte une pièce annulaire 13 qui tient lieu du manchon supérieur 7 des fig. 1 à 4.
La pièce 13 est coiffée par le corps 8, réalisé sous la forme d'une cloche cylindro-conique dont la jupe cylindrique entoure le manchon 6 avec un jeu notable. Des ailettes 14 maintiennent un écartement déterminé entre la pièce annu laire 13 et la partie conique du corps 8. Le bord inférieur 8a de la partie cylindrique dudit corps 8 est de diamètre plus petit que le reste de cette partie cylindrique, de manière à se monter à jeu réduit sur le manchon 6 auquel il se fixe par le moyen d'un joint à baïonnette. Des ouvertures 8b sont prévues dans la partie immédiatement au-dessus du bord 8a de ma nière à permettre la communication entre le réservoir 1 et l'espace annulaire compris entre le corps 8 et le manchon 6.
Enfin le corps est traversé axialement par le tube 9 qui s'y fixe par vissage et ce tube comporte au-dessous de la pièce annulaire 13 une jupe conique 15 des tinée à former déflecteur pour empêcher le liquide de ruisseler le long de la paroi du tube 9 dans le bas de celui-ci.
La construction décrite ci-dessus est par ticulièrement simple et elle présente l'avantage considérable de permettre le démontage quasi instantané des diverses pièces constitutives de la tête pour les nettoyages, vérifications, échanges, etc.
Dans la variante de la fig. 6, le corps 8 descend moins bas que dans le cas de la fig. 1, mais ce corps 8 est à son tour coiffé par un chapeau 16 qui descend presque jusqu'au fond du réservoir 1 et en tout cas notablement plus bas que ledit corps 8, ce chapeau 16 s'élevant au-dessus du niveau A-A par une partie cy lindrique 17 qui entoure le tube axial 9 en ménageant autour de celui-ci un espace annu laire qui débouche par un passage calibré dans le haut du réservoir.
La dépression dans le réservoir 1 est telle qu'au repos le niveau du liquide s'établisse dans le chapeau 16 à un niveau F-F situé entre le bas du corps 8 et le bas du chapeau 16. L'air peut rentrer dans le réservoir 1 non seu lement par le tube 9, mais encore par le pas sage ménagé entre le corps 8 et le chapeau 16 et par le passage annulaire entre la partie cy lindrique 17 et le tube 9. Mais ce dernier pas sage comporte une sortie calibrée qui crée une perte de charge notable de telle sorte que la pression régnant dans le chapeau 16 est nota blement plus forte que la pression régnant dans le haut du réservoir 1. Cette différence est représentée par la hauteur c entre les ni veaux A-A et<I>F-F.</I>
Quand on applique le goulot 10 de la bou teille à remplir au fond du manchon (fig. 7) on fait cesser l'effet de la dépression à Pinté= rieur du corps 8 et dans l'espace compris entre ce corps et le chapeau 16. Le niveau du liquide remonte donc et le siphon s'amorce comme dans le cas précédent. La bouteille se remplit pendant que l'air s'échappe dans le réservoir 1 par le tube axial 9. On notera qu'en raison de la perte de charge due à l'écoulement du liquide, le niveau de ce liquide dans la partie cylindrique 17 ne s'établit qu'en G-G, légère ment en dessous du niveau A-A régnant à l'intérieur du réservoir 1.
Quand l'extrémité inférieure du tube axial 9 est noyée, l'écoule ment s'arrête et, comme dans le cas de la forme d'exécution précédente, cet arrêt est stable pour les mêmes raisons. Comme dans le cas de la fi-. 3, le liquide s'élève dans le tube 9 à une hauteur d égale à la hauteur qui sépare le niveau A-A du niveau E-E correspondant au bord supérieur du manchon 7.
Quand on retire la bouteille (fig. 9), l'air extérieur rentre dans le goulot et dans le corps 8. La petite colonne de liquide qui remplissait le bas du tube axial 9 est chassé à l'intérieur du réservoir 1 ; le niveau à l'intérieur du cha peau 16 tend à se rétablir au niveau F-F de la fig. 6 ; le liquide qui se trouvait dans la partie haute du chapeau 16 redescend, tandis que l'air extérieur le traverse sous forme de bulles pour s'échapper dans le réservoir 1 par l'orifice calibré ménagé entre la partie cylin drique 17 et le tube axial 9 ; on revient ainsi à la position de repos de la fig. 6.
Le fonctionnement de cette seconde forme d'exécution est, comme on le voit, très voisin de celui de la première forme décrite ci-dessus en référence aux fig. 1 à 4, mais la dépression nécessaire à ce fonctionnement est un peu plus forte puisqu'il faut abaisser davantage le ni veau au repos. En outre, au moment de l'en lèvement de la bouteille, de l'air traverse en bulles le liquide renfermé par le chapeau 16, en provoquant ainsi une aération qui peut en certains cas être jugée indésirable. Enfin, au repos, la tête provoque une rentrée d'air non seulement par le tube axial 9, mais encore par l'orifice annulaire calibré compris entre ce tube et la partie cylindrique 17, ce qui exige une plus grande puissance de la part du ven tilateur utilisé pour créer la dépression à l'in térieur du réservoir 1.
Néanmoins, cette forme d'exécution peut présenter des avantages par ticuliers quand on estime désirable de fonc tionner sous une dépression notable, par exemple pour permettre le remplissage du ré servoir 1 à partir d'une cuve ouverte exté rieure, sans aucun mécanisme de pompe ou analogue.
La fig. 10 montre une construction possi ble de la tête utilisée dans le dispositif des fig. 6 à 9. On retrouve dans cette construction le manchon 6 solidaire du réservoir 1 et dans lequel coulisse le guide inférieur<B>11.</B> L'extré mité supérieure du manchon 6 reçoit également le joint plastique 12, mais sur ce joint vient s'appuyer directement une pièce 19, en forme de cône, qui s'emmanche sur le haut du man chon 6 par le moyen d'un joint à baïonnette, cette pièce _ 19 comportant une cavité centrale 20 et des passages 21 en forme de siphon s'étendant entre cette cavité centrale et la péri phérie de ladite pièce.
Sur la pièce 19 est monté le chapeau 16 que des ailettes 16a maintiennent écarté et centré sur ladite pièce 19. Les ailettes 16a inférieures se fixent sur la pièce 19 par un dispositif à filets rapides. Le chapeau 16 se prolonge vers le haut par la partie cylindrique 17 et le passage annulaire calibré entre ladite partie cylindrique 17 et le tube axial 9, vissé dans la pièce 19, est réalisé très simplement par un dimensionnement judi cieux du diamètre intérieur de ladite partie 17. On réalise encore dans ce cas un ensemble très rapidement démontable et par conséquent fa cile à nettoyer, vérifier, etc.
Eventuellement, la pièce 19 peut être faite en deux parties se superposant en ménageant entre elles un espace intermédiaire propre à réaliser les passages 21. Le chapeau 16 pour rait éventuellement se fixer au fond du réser voir 1.