Dispositif distributeur de liquide
La présente invention concerne un dispositif distributeur de liquide pour la distribution de liquide en quantités dosées. Un exemple de liquide distribué en quantités dosées et à température contrôlée est la bière. Bien que le dispositif distributeur ne soit pas limité à la bière, son utilisation vise plus particulièrement la distribution de bière et liquides analogues.
Dans ce qui suit, le mot bière est employé pour désigner d'autres liquides carboniques, par exemple certaines bières allemandes, dites lager
La présente invention a pour objet un dispositif distributeur de liquides, comprenant un conduit, un piston se trouvant à l'intérieur du conduit et dépla çable sur toute la longueur de ce conduit, un robinet comportant un orifice d'admission destiné à établir la communication avec un réservoir d'alimentation en liquide, deux orifices intermédiaires reliés respectivement aux extrémités opposées dudit conduit, et un orifice de sortie.
Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte des éléments internes de mise en communication déplaçables entre une première position dans laquelle l'orifice d'admission est mis en communication avec l'un des orifices intermédiaires, L'autre orifice intermédiaire étant raccordé à l'orifice de sortie, et une seconde position dans laquelle les communications des orifices intermédiaires avec les orifices d'admission et de sortie sont inversées, ledit piston étant capable d'obturer hermétiquement chacun des orifices intermédiaires et le volume intérieur du conduit, à l'exclusion du volume du piston, correspondant à une quantité dosée de liquide qui doit être distribuée.
Le conduit utilisé peut être constitué par un tube enroulé en serpentin, par exemple par un tube enroulé en serpentin enfermé dans une enceinte isolée thermiquement. Divers moyens sont avantageusement mis en oeuvre pour refroidir le liquide circulant à travers le conduit et, de préférence, ledit conduit se présente sous la forme d'un tube enroulé en serpentin placé à l'intérieur d'un bainmarie isolé thermiquement et associé avec l'évaporateur d'un dispositif réfrigérant.
Suivant une variante, le tube enroulé en serpentin peut être placé à l'intérieur d'un autre tube enroulé parcouru par un gaz réfrigérant circulant dans l'espace compris entre les deux tubes.
Le piston peut être réalisé en un matériau léger, afin qu'il puisse aisément se déplacer à l'intérieur du conduit. I1 peut être constitué, par exemple, par un corps en caoutchouc, ou encore par un corps en matière plastique mousse et par des éléments d'obturation à chaque extrémité dudit corps. Lorsque le dispositif distributeur de liquides doit être utilisé pour la distribution de bière ou de liquides pour la consommation, le conduit est de préférence un tube en matière plastique, par exemple en polyéthylène ou en nylon. Le conduit peut toutefois être réalisé en cuivre, en acier, ou en acier inoxydable, lorsqu'on envisage d'autres utilisations du dispositif distributeur de liquides.
Le diamètre et la longueur du conduit ou de l'enroulement sont, bien entendu, choisis en fonction de la quantité dosée de liquide à distribuer. On a trouvé qu'un tube d'environ 8,5 m de longueur et d'un diamètre intérieur de 6,85 mm permettait d'obtenir 2,80 dl de liquide, en utilisant comme piston une bille en caoutchouc mou de 6,35 mm de diamètre. Le diamètre du conduit peut être choisi en fonction de la teneur en acide carbonique du liquide distribué et de la pression requise pour distribuer un type particulier de liquide.
Suivant une variante, le dispositif distributeur de bière comme décrit ci-dessus utilise un guide d'écoulement pour la distribution de la bière.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'un dispositif utilisé pour la distribution d'une bière provenant d'un tonnelet maintenu sous pression au moyen d'une bouteille de gaz.
Les fig. 2 et 3 sont des vues montrant les modes de mise en communication suivant deux positions du robinet.
Les fig. 4a à 4d sont des vues à plus grande échelle d'une partie du conduit avec diverses formes de pistons.
La fig. 5 est une coupe longitudinale d'un guide d'écoulement utilisé dans le dispositif.
Le dispositif représente à la fig. 1 comporte un bloc réfrigérant 1 de type standard, dont le serpentin d'évaporation 2 est disposé en contact thermique avec un bain-marie 3, qui est lui-même isolé thermiquement de l'atmosphère extérieure et à l'intérieur duquel placé un tube enroulé du nylon 4 d'une longueur et d'une capacité déterminées. Ce tube 4 renferme un dispositif à piston 5.
Les extrémités opposés 6 et 7 du tube4 sont mises en communication avec les orifices intermédiaires 8 et 9 d'un robinet inverseur 10 qui comporte également un orifice d'admission 11 et un orifice de sortie 12. On a représenté au dessin l'orifice d'admission 11, relié de façon connue à une réserve constituée par un tonnelet de bière 13, la distribution se faisant, également de façon connue, sous l'action de la pression d'un gaz provenant d'une bouteille 14. La réserve de bière 13 est à la température atmosphérique normale, cependant que la bière distribuée en quantités dosées par l'intermédiaire du dispositif de distribution est refroidie, de telle sorte qu'une bière fraîche est fournie au consommateur à travers l'orifice de sortie 12 et un ajutage de fixation 15 à cet orifice.
Le robinet inverseur 10 est manoeuvrable suivant deux positions, comme indiqué aux fig. 2 et 3. A la fig. 2, l'orifice d'admission 11 communique avec l'orifice intermédiaire 9 qui se trouve à une extrémité du tube 4, l'autre orifice intermédiaire 8 communiquant avec l'orifice de sortie 12. A la fig. 3, l'orifice d'admission 11 est mis en communication avec l'orifice intermédiaire 8, l'autre orifice intermédiaire 9 étant en communication, à l'intérieur du robinet 10, avec l'orifice de sortie 12.
Lorsqu'une quantité dosée de liquide doit être distribuée, cette quantité est celle qui est contenue dans le tube 4 et qui est refoulée de ce tube par déplacement du piston 5, lequel s'éloigne d'une position où il obture hermétiquement l'un des orifices intermédiaires 8 ou 9, parcourt le tube sur toute sa longueur pour venir obturer hermétiquement l'autre orifice intermédiaire. La résistance de frottement provenant du mouvement du piston 5 à travers le tube 4 est très faible, de sorte que le piston est aisément déplacé par la pression disponible dans un tonnelet à bière normal.
A la fig. 2, on a représenté le robinet 10 immédiatement après son déplacement dans la position où l'orifice d'admission 11 est mis en communication avec l'orifice intermédiaire 9, de sorte que la bière sous pression déplace le piston 5 en l'éloignant de sa position de repos où il obture hermétiquement l'orifice intermédiaire 9, ce qui a pour conséquence que la bière se trouvant dans le tube 4, et qui est donc refroidie par le bloc réfrigérant 1 avec le serpentin d'évaporation 2, est refoulée hors du tube 4 à travers l'orifice intermédiaire 2, est refoulée hors du tube 4 à travers l'orifice intermédiaire 8 et l'orifice de sortie 12.
Le robinet 10 est laissé dans la position représentée à la fig. 2, et l'écoulement de la bière à travers le robinet cesse lorsque le piston 5 parcourt toute la longueur du tube 4 et vient obturer hermétiquement l'orifice intermédiaire 8. Lorsqu'une nouvelle quantité de liquide est demandée, le robinet 10 prend la position indiquée à la fig. 3, et le piston 5 revient en parcourant toute la longueur du tube 4, de manière à refouler la quantité dosée de liquide dans le tube 4 à travers l'orifice intermédiaire 9 et l'orifice de sortie 12. Dans la position représentée à la fig. 3, le piston 5 arrive en fin de course et est prêt à obturer hermétiquement l'orifice intermédiaire 9.
Lorsque le robinet 10 a été placé dans l'une de ses positions de distribution, il est préférable que ce robinet ne puisse être de nouveau tourné avant que la quantité dosée de liquide se trouvant dans le tube 4 ait été distribuée. Dans ce but, l'orifice d'admission 11 est muni d'une butée déplacable 16. Cette butée comprend un corps 17 et un prolongement 18 de plus petites dimensions, ce dernier étant déplaçable à l'intérieur de l'un ou l'autre des passages dans le robinet 10 lorsque ce passage est en communication avec l'orifice d'admission 11.
L'écoulement du liquide à travers l'orifice intéreur 11 provoque le déplacement de la butée 16 en direction du robinet 10 et le prolongement 18 demeure à l'intérieur de ce robinet, empêchant ainsi tout mouvement prématuré dudit robinet, jusqu'à ce que la totalité du liquide se trouvant dans le tube 4 ait été distribuée. L'écoulement du liquide à travers L'orin fice d'admission 11 est alors interrompu, cependant que la butée 16 tombe par gravité permettant ainsi au robinet 10 de prendre une autre position de distribution, pour laquelle le prolongement 18 pénétrera dans l'autre passage du robinet 10, empêchant de nouveau tout mouvement prématuré de ce dernier.
Aux fig. 4a à 4d, on a représenté diverses formes de pistons pouvant être utilisés dans le tube ou conduit 4. Le piston représente à la fig. 4a comprend un corps central 19 en caoutchouc mousse et des éléments d'obturation 20 et 21 en caoutchouc maintenus au corps central par des moyens de fixation appropriés, tels que goupille ou vis 22. Le piston est constitué, à la fig. 4b, par une bille 23 en caoutchouc, en métal ou en matière plastique, et à la fig. 4c par deux billes 24 maintenues ensemble par un élément 25. A la fig. 4d, le piston est constitué par une bille 26 en caoutchouc ou en matière plastique remplie d'air, de liquide, de gaz, d'éponge ou autre matériau 27.
Suivant une variante du dispositif décrit, le tonnelet ou la réserve de bière 13 peut être placé dans une enceinte froide, de sorte que la bière est déjà refroidie lorsqu'elle arrive dans le tube 4. Si le dispositif distribute. ur est par contre à la température atmosphérique normale, la bière parvient relativement chaude dans le tube 4; ceci peut être évité suivant une variante, en enfermant le tube 4 dans un dispositif isolant, par exemple dans un récipient isolant, de sorte que la fraîcheur de la bière est conservée en dépit de la chaleur de la pièce.
Suivant une autre variante, le tube 4 peut être placé à l'intérieur d'un autre tube parcouru par un gaz réfrigérant, lequel circule dans l'espace compris entre les deux tubes.
Bien que dans la forme d'exécution décrite, le tube 4 se pré ente sous la forme enroulée ou en, serpentin, il peut se présenter de toute autre manière, par exemple: deux moitiés de tube peuvent être formées par découpage de plaques métalliques qui sont ensuite fixées ensemble pour former le tube. D'une manière analogue, des feuilles de matière plastique peuvent être formées sous vide, puis assemblées de manière à former le tube.
Le robinet 10 peut être commandé non pas manuellement, mais pneumatiquement ou électriquement. Le dispositif de blocage destiné à empêcher l'inversion prématurée du robinet 10 peut être actionné par le déplacement du piston 5 qui, à chaque fin de course à l'intérieur du tube 4, peut commander un interrupteur ou une cellule photo-électrique qui libère ce dispositif de blocage.
Le dispositif représenté à la fig. 5 est particulièrement utile dans le cas de la distribution de bières à forte teneur en acide carbonique, par exemple de bières dites lager , où l'on doit s'assurer que la chute de pression produise la mousse désirée sans turbulence, ce guide d'écoulement remplaçant l'ajutage 15 de la fig. 1. Le guide d'écoulement comporte un corps 28 muni d'un orifice d'admission 29 taraudé intérieurement en 30 pour être raccordé au tuyau d'amenée d'un dispositif distributeur de bière de type courant. Débouchant sur l'orifice d'admission 29, une chambre d'admission 31 comporte plusieurs conduits 32 s'étendant de cette chambre vers une chambre annulaire intermédiaire 33.
Cette dernière communique avec une cambre annulaire 34 de forme allongée présentant une zone de section constante et dont le volume augmente progressivement vers l'extrémité aval 35. Cette chambre 34 débouche sur un orifice de sortie 36 comportant un épaulement 37 orienté vers la partie amont.
Les chambres 33 et 34 sont délimitées par le corps 28 et par un manchon 38 placé à distance du corps et obturé par un joint torique 39. Des moyens peuvent être prévus pour que le manchon 38 soit correctement espacé du corps 28. Le jeu existant entre le corps 28 et le manchon n 38, qui dépend du degré de réduction d'écoulement exigé, pour le type particulier de bière devant être ciistribuée, sera normalement compris entre 0,20 mm m et 0,40 mm, et la partie de la chambre 34 qui est de section constante aura une longueur comprise entre 12,7 mm et 25,4 mm. Une chute de pression de 0,70 kg/cm2 est obtenue par un jeu de 0,20 mm avec une longueur de 12,7 mm de la partie de la chambre de section constante.
L'épaulement 37 ralentit la peau extérieure du courant de bière circulant à travers l'orifice de sortie 36. En l'absence de cet épaulement, la peau giclerait dans le verre et il se produirait une cavitation au centre de la bière distribuée, ce qui entraînerait une turbulence.
Ce guide d'écoulement permet de distribuer sans turbulence, à partir du dispositif décrit, des liquides à forte teneur en acide carbonique, tels que les bières dites lager .