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Title:
BEVERAGE DISPENSER CAPABLE OF DISCHARGING GAS INTO A SOLUTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1986/000609
Kind Code:
A1
Abstract:
The dispensor comprises a flexible sealed container (1) arranged into a rigid housing (3) which encloses a ratchet mechanism comprising a ratchet toothing integral with a tubular element (4) and pawls (11) mounted by means of elastic arms (10) on a disc (9) arranged above a flexible bag (1). Elastic elements (12) hooked to the disc (9) take it down as the beverage is drown from the flexible bag (1). The ratchet mechanism retains the disc (9) when the pressure in the bag (1) is higher than the atmospheric pressure.

Inventors:
NEGATY-HINDY GUY (CH)
TROUILHET YVES (CH)
KOBLET NORBERT (CH)
Application Number:
PCT/CH1985/000076
Publication Date:
January 30, 1986
Filing Date:
May 08, 1985
Export Citation:
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Assignee:
BATTELLE MEMORIAL INSTITUTE (CH)
International Classes:
B67D1/00; B67D3/00; (IPC1-7): B67D1/00; B67D3/00
Foreign References:
US3938706A1976-02-17
US4264019A1981-04-28
DE817981C1951-10-22
US4136802A1979-01-30
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Claims:
1. 8 REVEND I CAT IONS Distributeur de boisson susceptible de libérer du gaz en so¬ lution à la pression atmosphérique, comprenant un récipient dont au moins une portion de la paroi est défor able au fur et à mesure de la distribution de ladite boisson, ce récipient étant disposé dans une enceinte dont la paroi est diensionnée pour résister à la pres¬ sion régnant dans ce récipient consécutivement à la libération du¬ dit gaz et ccπprenant des moyens pour empêcher une augmentation du volume dudit récipient consécutivement à la distribution de ladite boisson, sous l'effet de l'augmentation de la pression, oaractéri se par le* fait que ces moyens comprennent un organe mobile solidai¬ re de ladite portion déformable et un organe de blocage reliant le¬ dit organe mobile à un élément d'accrochage solidaire de ladite en¬ ceinte, cet organe de blocage étant susceptible de suivre ledit or¬ gane mobile lorsqu'il est déplacé consécutivement à une diminution du volume du liquide et de se bloquer sur ledit élément d'accrocha¬ ge lorsque la force antagoniste développée dans ledit récipient con¬ sécutivement au dégazage de ladite boisson est supérieure à celle dudit élément élastique Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément d'accrochage est constitué par une tige et que ledit organe de blocage comporte une ouverture di ensionnée pour se déplacer librement le long de cette tige lorsque l'axe de ladi¬ te ouverture coïncide sensiblement avec celui de cette tige, et un élément d'appui sur ledit organe mobile à distance de ladite ouver ture pour déplacer angulairement son axe par rapport à celui de la¬ dite tige lorsque ledit organe mobile tend à se déplacer consécuti¬ vement à l'augmentation de la pression dans ledit récipient.
2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe mobile ccπporte un élément pour entraîner le dit organe de blocage lorsqu'il est déplacé par ledit élément élas¬ tique.
3. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il ccπporte des moyens élastiques associés audit organe mo¬ bile pour appliquer à celuici une force qui le rend solidaire de 9 la portion de la paroi dudit récipient centre laquelle il est appli¬ qué.
Description:
_ 1 _

DISTRIBUTEUR EE BOISSON SUSCEPTIBLE

La présente invention se rapporte à un distributeur de boisson susceptible de libérer du gaz en solution à la pression atmosphéri¬ que, cαπprenant un récipient dont au moins une portion de la paroi est défoππable au fur et à mesure de la distribution de ladite bois- son, ce récipient étant disposé dans une enceinte dont la paroi est dimensionnée peur résister à la pression régnant dans ce récipient consécutivement à la libération dudit gaz et coπprenant des moyens peur empêcher une augmentation du volume dudit récipient consécuti¬ vement à la distribution de ladite boisson, sous l'effet de l'aug- mentation de la pression.

Oi a déjà preçosé des récipients souples pour le transport de boissons non gazeuses telles que le vin notamment, de tels récipients ayant ccuramment reπplacé les petits fûts- naguère utilisés pour la livraison de vin en vrac à mettre en bouteilles par des particuliers. Dans le cas de boissons susceptibles de dégazer à la pression ambiante, ces emballages ne sont utilisables que si le récipient sou¬ ple est logé dans une enceinte rigide et que des moyens permettent de retenir la paroi du récipient souple à un volume correspondant constaπment à celui du liquide afin d 1 eπçêcher le dégazage de la bois- son.

C'est ainsi que l'on a proposé notamment dans le DS-A-4,264,019 de combler l'espace libéré entre le récipient souple et l'enceinte rigide au fur et à mesure de la distribution de la boisson, par de l'eau, une soupape étant prévue à cet effet. Cette solution présen- te plusieurs inconvénients. Il faut disposer d'une source d'eau sous pression ce qui n'est pas toujours le cas en pique-nique ou en cam¬ ping par exeπple. L'enceinte rigide doit être étanche pour retenir l'eau entourant le récipient souple.

L'utilisation d'un élément élastique n'est pas approprié étant donné que la force à exercer sur les parois du récipient souple va¬ rie sensiblement suivant que l'on soutire ou non la boisson gazeu¬ se qu'il contient. En effet, lorsque l'on soutire la boisson, la près-

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sion baisse progressivement, de sorte que la force à exercer sur les parois du récipient souple pour en réduire le volume laissé libre par le volume de boisson soutirée est faible et va en diminuant pour devenir nulle ou négative suivant le volume soutiré. Au contraire, lorsque le récipient est hermétiquement fermé, le liquide dégaze jus¬ qu'à ce que la pression atteigne environ 1,1.105 3.10 5 Pa. Si on utilise un élément élastique, celui-ci va fléchir jusqu'à ce qu'un équilibre s'établisse de sorte qu'une certaine augmentâtion du vo-

* lume du récipient se produit avec une perte correspondante du volu- me de gaz. En outre, au fur et à mesure que le récipient se vide, la pression du ressort diminue. Avec un élément ressort, la pression du ressort s'ajoute à celle du liquide, de sorte que lorsque le ré¬ cipient est plein, cette pression peut être excessivement élevée.

La solution proposée par le US-A-4,136,802 résoud le problème de la force variable du ressort, mais n'est de toute façon pas ap¬ plicable à la distribution de boisson susceptible de dégazer, ccπp- te tenu des pressions importantes qui peuvent régner dans un tel ré¬ cipient.

Oi a également proposé dans le US-A-3,938/706 de placer un sac souple dans un récipient à parois rigides dans lequel le fond est cnté peur pouvoir se déplacer axialement à l'intérieur de la paroi latérale du récipient. La liaison entre cette paroi et le fond est assurée par des dents à rechet formées sur la face interne de cet¬ te paroi et des pattes élastiques solidaires du fond, en prise avec C s dents. Le sac souple n'est pas destiné à contenir un liquide sus¬ ceptible de dégazer. C'est la pression manuelle exercée sur le fond qui est destinée à créer la pression dans le sac souple pour faire sortir le produit.

Le but de la présente invention est une solution qui présente les avantages liés au reπçlissage du volume libéré lors du soutira¬ ge par un fluide inccπçressible, mais sans en présenter les incon¬ vénients.

A cet effet, la présente invention a pour objet un récipient distributeur de boisson selon la revendication 1. L'intérêt de la solution proposée réside dans le fait qu'elle est simple et que le récipient selon l'invention est entièrement au¬ tonome, c'est-à-dire qu'il est utilisable en n'importe quel lieu.

- 3 - ce qui permet son utilisation en toute circonstance. Par rapport au conditionnement de boissons gazeuses en "nul i-pac_", le récipient selon l'invention permet de réduire le poids de l'emballage, soi vo¬ lume ainsi que son prix, toit en conservant à la boisson ses prσprié- tés gazeuses. Techniquement, cette solution présente donc exactement les mêmes avantages que celle utilisant un fluide incoitpressible pour reπplir l'espace entre le récipient souple et l'enceinte rigide. e, dessin annexé illustre schéma iquement et à titre d'exeπple, une forme d'exécution et une variante du récipient distributeur de boisson objet de la présente invention.

La fig. 1 est une vue en perspective avec arrachement de cet¬ te forme d'exécution.

La fig. 2 est une vue en élévation en coupe de la variante de la fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe.selon la ligne III-III de la fig. 2.

Le récipient proprement dit est constitué par un sac souple 1 formé de deux feuilles de polyéthylène recouvertes d'aluminium pour les rendre étanches au gaz, soudées l'une à l'autre à leur périphé- rie et dimensicnnées peur ménager entre elles un volume donné après déformation. Ce sac souple 1 ccπporte une ouverture (non représen¬ tée) pour recevoir un robinet de distribution 2. Efoe enceinte 3, dans cet'exeπçîe de forme cylindrique, à paroi relativement rigide, sert à protéger le sac souple 1 vis-à-vis des agressions extérieures et à permettre de conserver la boisson gazeuse sous une surpression suf¬ fisante peur eπçêcher son dégazage. Avantageusement, la paroi de cet¬ te enceinte peut être en carton, les parties, formant son fend et son couvercle, pouvant être renforcées ou réalisées en métal et ser¬ ties sur la paroi latérale en carton. Afin de maintenir le sac souple sous pression quelle que soit le volume de liquide qu'il contient, l'enceinte 3 renferme un méca¬ nisme d'encliquetage qui colporte un élément tubulaire 4 en plasti¬ que injecté dont la paroi qui entoure le sac souple ménage trois rai¬ nures longitudinales 5 dont le fond présente une denture à rechet 6. Cet élément tubulaire 4 s'ajuste dans l'enceinte 3 et sa base re¬ pose sur un disque 7 dont le diamètre est égal au diamètre intérieur de l'enceinte 3, de sorte que ce disque 7 déborde de l'élément tu-

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bulaire 4. Le bord de ce disque présente quatre encoches 8 espacées à 90° les unes des autres et dont les fonds respectifs se trouvent sur un cercle dont le diamètre est plus petit que celui de l'élément tubulaire 4. Un autre disque 9 de plus petit diamètre que le diamètre inté¬ rieur de l'élément tubulaire 4 est disposé sur le sac souple 1 et ferme l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 4. Il sert à li¬ miter le volume du sac souple 1. A cet effet, ce disque 9 présente trois languettes élastiques 10 à sa périphérie munies chacune d'une dent de cliquet U. Lorsque le disque est placé à l'extrémité supé¬ rieure de l'élément tubulaire 4 avec les cliquets en regard des rai¬ nures longitudinales 5, ces cliquets 11 s'engagent dans les dentu¬ res à rochet respectives 6.

Deux éléments élastiques 12, présentant la forme de rubans de caoutchouc, se croisent sous le disque inférieur 1 , sont position¬ nés dans les encoches 8, mentent entre le sac souple 1 et la paroi intérieure de l'élément tubulaire 4 et viennent se crecher à des te¬ nons 13 moulés à la surface supérieure du disque 9, exerçant ainsi une force de traction qui tend à faire descendre le disque le long de la paroi interne de l'élément tubulaire 4, celui-ci étant empê¬ ché de remonter grâce aux cliquets U en prise avec les dentures à rochet 6.

Il existe deux possibilités de montage du récipient. La premiè¬ re consiste à introduire le disque supérieur 9 dans l'élément tubu- laire 4 avant le remplissage du sac scuple 1. Ce mode de montage né¬ cessite de dégager les cliquets 11 des dentures à rochet 6 pendant que la boisson est introduite dans le récipient. A cet effet, on peut imaginer une broche à trois branches qui permettrait de dégager si¬ multanément les trois cliquets 11. Une autre solution consisterait à introduire le sac souple 1 rempli de boisson dans l'élément tubulaire 4 ou de le remplir en pla¬ ce avant de mettre le disque 9. Dans ce cas, il y aurait lieu de pré¬ voir au sonnet de la paroi de l'élément tubulaire 4 la formation de créneaux 14 peur permettre l'accrochage provisoire des éléments élas- tiques 12. t_ιe fois le sac souple mis en place, on introduit alors le disque 9 et en le fait descendre dans l'élément tubulaire 4 jus¬ qu'à ce qu'il arrive en butée centre le sac souple 1 rempli de li-

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quide qui a pris sensiblement la forme d'un cylindre. Ch fait alors passer les extrémités des deux éléments élastiques ' 12 des créneaux 14 auxquels ils étaient provisoirement accrochés aux tenons 13 du disque 9. L'enceinte 3 est fermée à son extrémité supérieure par exem- pie par un couvercle serti 15.

Lorsque le robinet de distribution 2 est fermé, le gaz dissout dans la boisson se libère jusqu'à ce que la pression dans le sac 1 s'équilibre avec la pression partielle de C0 2 dans le liquide. Cet-

' te pression est dépendante de la concentratien de CO2 et de la tem- pérature dé la boisson. Elle se situe généralement entre 1.105 et 3.105 Pa pour les boissons gazeuses. Au moment du soutirage de la boisson, la diminution de volume engendre une diminution de pression, étant donné que le gaz dissout ne se libère pas instantanénent, de sorte qu'il suffit d'une force très faible peur faire descendre le disque 9. C'est la raison pour laquelle de simples élastiques de caout¬ chouc sait suffisants. Lorsque le robinet- 2 est refermé, la pression remonte progressivement dans le sac 1, mais à ce moment, seul le dis¬ que 9 et la denture à rochet 6 s'opposent au gonflement du sac, les éléments élastiques 12 ne jouant alors aucun rôle. Les figures 2 et 3 illustrent une variante qui présente certains avantages par rapport à la forme d'exécution de la figure 1. la différence essentielle entre cette variante et la forme d'exé¬ cution de la fig. 1 réside dans le remplacement des dentures à ro¬ chet et des cliquets par des tiges 16 logées dans des dégagements latéraux 17 s'étendant longitudinalement vers l'extérieur de l'élé¬ ment tubulaire 18 dans lequel est logé le sac étanche et souple 19 destiné à contenir la boisson gazeuse. Chaque tige 16 est en prise avec un organe de blocage 20 qui présente de profil la forme d'un L dont une branche 20a prend appui sur un pistai 21 associé à un re- bord cylindrique 21a servant à guider ce piston 21 le long de la pa¬ roi de l'élément tubulaire. L'autre branche de cet organe de bloca¬ ge 20 passe à travers une ouverture 21b du rebord cylindrique 21a et présente une ouverture 20b dans laquelle passe librement la ti¬ ge 16 lorsque la branche dans laquelle cette ouverture 20b est mé- nagée est orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal de la tige 16, mais qui se bloque sur cette tige lorsque cette branche est inclinée par rapport à cet axe. Un ressort 22 est ccπprimé entre un

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fond 23 solidaire de l'élément tubulaire 18 et le piston 21.

Lorsque le volume du sac souple 19 diminue consécutivement à la distribution de la boisson qu'il renferme, le ressort 22 pousse le piston 21 qui coulisse le long de la paroi interne de l'élément tubulaire 18 et entraîne les organes de blocage 20 par le bord su¬ périeur de so ouverture 21b. Une fois le robinet de distribution refermé, la pression à l'intérieur du sac souple 19 augmente sous l'effet du dégazage. Le sacf exerce alors un poussée contre le pis¬ ton 21 pour le faire remonter. Dès l'amorce de ce mouvement du pis- ton 21, les organes de blocage 20 qui appuient sur le piston 21 s'in¬ clinent étant donné que la pression s'exerce sur une de leurs extré¬ mités opposées à celle qui est traversée par l'ouverture 20b. Les bords de cette ouverture se bloquent alors sur la tige 16 et ces or¬ ganes de blocage 20 eπpêchent alors le piston 21 de poursuivre sa remontée. Plus la pression exercée sur le piston 21 est élevée, plus la force exercée sur les organes de blocage 20 augmente bloquant d'au¬ tant plus fortement ces organes sur les tiges 16.

Les avantages de cette variante par rapport à la forme d'exé¬ cution précédente, résident d'une part, dans la simplification qu'el- le entraîne et, d'autre part, dans une augmentation de la résistan¬ ce mécanique à la pression exercée sur le piston 21. En effet, le remplacement des cliquets élastiques par les organes de blocage 20 rigides permet d'augmenter la résistance dans la mesure où il n'y a plus, comme précédemment, d'organe élastique qui doit simultané- ment résister à la pression, ni de dents aussi bien du cliquet que de la denture à rochet qui doivent supporter des pressions élevées et doivent être dimensicnnées en conséquence. La disparition des den¬ tures à rcchet supprime un élément qui posait des problèmes lorsque le sac souple est pressé contre ces dentures qui risquent de l'en- dαimager. *ι remarque également que le rebord cylindrique 21a de guida¬ ge du piston 21 sert en outre de butée centre le fond 23, de sorte que lorsque le sac souple est rempli, la pression n'est pas suppor¬ tée par les organes de blocage 20 mais par le fend 23 centre lequel vient buter le rebord cylindrique 21a. Les tiges 16 peuvent, de pré¬ férence, avoir une section rectangulaire avec angles arondis, le grand axe de cette section rectangulaire étant disposé radialement par rap-

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port à l'axe de l'élément tubulaire 18, pour augmenter la résistan¬ ce des tiges vis-à-vis de la pression exercée par le sac souple 19. Avantageusement, les faces opposées de la tige 16 formant les petits cotés du rectangle peuvent être rendues rugueuses par des stries trans- versales moletées.

Bien que les deux variantes illustrées par les figures 1 à 3 montrent des éléments élastiques 12 ou un ressort 22 pour faire des¬ cendre le disque 9 respectivement le piston 21, ces éléments ne cons¬ tituent que des moyens qui permettent de rendre ce disque 9 ou ce piston 21 solidaire du sac souple 1 respectivement 19. On peut envi¬ sager de rendre ces éléments 9 et 21 solidaires de ces sacs souples 1, 19 par d'autres moyens que des éléments élastiques. C'est ainsi que l'on peut envisager de coller ou de souder ce disque 9 ou ce pis¬ tai 21 au sac souple 1 respectivement 19. Etant donné que le sac n'est rempli que par un fluide incompressible (liquide sans volume de gaz) lors du soutirage du liquide, la pression à l'intérieur du sac chu¬ te rapidement à la pression atmosphérique et comme le volume de li¬ quide distribué n'est pas remplacé par du gaz, le volume du sac su¬ bit une réduction de volume correspondant à celle de liquide souti- ré. De ce fait, si le disque 9 ou le piston 21 est solidaire de la paroi de ce sac, il est entraîné par elle consécutivement à la di¬ minution du volume de liquide à l'intérieur de ce sac.