Domaine technique
[0001] La présente invention concerne le domaine du conditionnement de fluides, notamment
pour le stockage et le transport des liquides en équilibre de pression avec un gaz.
[0002] En particulier, la présente invention concerne le conditionnement de boissons gazeuses
(telles que la bière ou les eaux gazeuses) pour le transport, le stockage et la distribution
de celles-ci en débit de boissons ou chez les particuliers.
Arrière-plan technologique
[0003] Les boissons gazeuses, comme par exemple la bière, sont des produits élaborés dans
des usines (ou des brasseries pour le cas de la bière), puis conditionnées dans des
contenants, comme par exemple des fûts. Elles sont ensuite distribuées dans des débits
de boisson ou chez les particuliers au travers de réseaux adaptés à chaque marché.
[0004] Dans le cas de la bière par exemple, celle-ci contient du dioxyde de carbone dissout
en équilibre avec du dioxyde de carbone gazeux sous pression. Cet équilibre de pression
est nécessaire à la conservation des propriétés organoleptiques de la bière. Les récipients
qui servent à la conservation, au transport puis à la distribution finale de la bière
doivent donc résister à une surpression interne de l'ordre de 1 à 4 bars.
[0005] La bière est par ailleurs un produit issu de la fermentation de différentes matières
organiques en phase aqueuse. La propreté et l'état sanitaire du contenant de stockage
sont importants afin que la bière ne se dégrade pas sous l'action de fermentations
non contrôlées induites par des bactéries présentes dans le contenant au moment du
remplissage.
[0006] On peut citer deux types de contenants pour le transport et la distribution de la
bière.
[0007] Le premier type regroupe les fûts. Ils sont de grande contenance (au moins 10 litres,
généralement 30 litres). En outre, ils sont majoritairement destinés au marché des
débits de boisson ou aux événements publics ou privés (fêtes, kermesses, etc.). La
bière est extraite des fûts au moment de la consommation grâce à la pression dans
le fût qui doit être maintenue constante au fur et à mesure que le fût se vide.
[0008] Le deuxième type regroupe les bouteilles et les mini-fûts. Ils sont quant eux de
contenance limitée. Ils sont généralement destinés aux marchés de la consommation
individuelle et des débits de boisson.
[0009] La bière est un produit sur lequel le prix du contenant et aussi celui de son transport
ou de son stockage (plein ou vide) a un impact fort sur le prix de vente aux distributeurs
ou consommateurs. Il peut représenter une part de l'ordre de 10% pour des distances
entre lieu de production et lieu de consommation à l'échelle d'une ville. La réduction
de ce coût est un réel enjeu pour les brasseurs car elle permet l'augmentation de
leurs marges. Une autre raison est qu'elle permet aussi de rendre plus accessibles
certains clients dans des zones géographiques éloignées. En réduisant le coût de transport,
il est possible de toucher une clientèle plus importante, en s'affranchissant du critère
d'éloignement.
[0010] D'autres enjeux et contraintes viennent s'ajouter à cela.
[0011] La réduction de l'empreinte écologique liée au stockage, au transport et au recyclage
des contenants est également un enjeu fort, surtout en ce qui concerne le marché des
micro-brasseries qui y sont majoritairement sensibles.
[0012] En outre, les fûts destinés aux débits de boisson doivent avoir au moins trois caractéristiques.
[0013] Une première caractéristique est qu'ils doivent être adaptés au remplissage en brasserie.
Les fûts doivent donc être compatibles avec le matériel de remplissage des brasseurs.
[0014] Une deuxième caractéristique est que les fûts doivent être adaptés au transport,
à la conservation et parfois à la deuxième fermentation de la bière. Il s'agit donc
d'une double caractéristique logistique (y compris le retour ou le recyclage des fûts
vides) et sanitaire.
[0015] Une troisième caractéristique est que les fûts doivent être adaptés au service de
la bière. Ils doivent donc être compatibles avec les lignes de distribution dans les
débits de boisson (lignes dites « pythons »). Ils doivent aussi être compatibles avec
un service rapide et sans interruption durant les horaires d'ouverture (10 fûts d'une
même bière peuvent être débités durant une même soirée).
[0016] Pour répondre à ces contraintes, plusieurs solutions existent.
[0017] Une première solution (majoritaire sur le marché) utilise des fûts métalliques réutilisables.
Ces fûts sont achetés par les brasseurs qui les récupèrent une fois vidés dans les
débits de boisson et qui les reconditionnent à chaque usage. Cette première solution
souffre de nombreux inconvénients.
[0018] Tout d'abord, ce type de fût a un coût très élevé alors qu'ils doivent être achetés
en grand nombre par les brasseurs. Cela constitue donc un investissement et une immobilisation
de capitaux très importants pour eux. Ce coût peut limiter les brasseurs dans leurs
ventes pendant les pics de consommation (pendant les vacances ou les événements sportifs).
Le choix d'un surdimensionnement du parc de fûts pour faire face aux pics de consommation
n'est pas forcément une solution pertinente économiquement. En outre, ces fûts, dont
le coût est élevé peuvent être perdus ou volés lors des transports retour vers les
brasseurs.
[0019] Au-delà du coût intrinsèque élevé des fûts métalliques, ceux-ci nécessitent des coûts
d'entretien élevés. En effet, les fûts métalliques doivent être nettoyés à chaque
usage ce qui nécessite le recours à des laveuses qui sont également un investissement
pour les brasseries et à des produits potentiellement irritants et polluants. Le travail
de nettoyage est en outre pénible pour les ouvriers qui l'exécutent.
[0020] En termes de logistique, ces fûts sont lourds, plus d'une dizaine de kilogrammes
par unité ce qui les rend difficiles à manipuler quand ils sont pleins (de l'ordre
de 45 kilogrammes). Cela les rend aussi très chers à transporter car une masse inerte
et non vendue doit être transportée à l'aller et au retour.
[0021] En termes d'utilisation, les fûts métalliques nécessitent l'usage de dioxyde de carbone
pour la distribution en débit de boisson. Le dioxyde de carbone est injecté dans le
fût pour équilibrer la pression nécessaire à la conservation de la bière et pour fournir
la force nécessaire à la circulation dans la ligne de distribution. L'installation
qui fournit le dioxyde de carbone (bonbonne de dioxyde de carbone) constitue un coût
pour le débit de boisson et doit rester fonctionnelle tout le temps de la distribution
(pas de distribution possible si la bonbonne est vide). Il faut noter que certains
débits de boisson utilisent de l'air comprimé (issu d'un compresseur et donc à coût
moindre et avec un risque très faible d'interruption de service) en lieu et place
du dioxyde de carbone, au risque de dégrader la bière du fait de la présence d'oxygène
et d'azote sous pression à son contact.
[0022] En termes de structure, les fûts métalliques sont complexes à fabriquer et à manipuler.
Ils sont en général équipés de têtes de connexion (dont il existe plusieurs modèles)
qui permettent le branchement à la ligne de distribution et à l'installation de mise
en pression. Ces têtes regroupent en un seul objet les deux types de connexion (sortie
de bière et entrée de pression) ce qui conduit à avoir des têtes de connexion relativement
complexes (gérant l'étanchéité d'un flux liquide et d'un flux gazeux) et des manipulations
relativement complexes au changement de fût (coupure de circuits, purges éventuelles,
réouverture de circuits) qui peuvent prendre jusqu'à 10 minutes par changement et
nécessitent un apprentissage. Enfin ces fûts doivent être utilisés en position verticale
et une fois vides il en sort du dioxyde de carbone qui peut s'introduire dans la ligne
de distribution et provoquer des incidents (moussage). Il s'ensuit que de tels fûts
ne peuvent pas simplement être montés en Série-Parallèle (pour augmenter la quantité
de bière délivrée en un service) car une fois vides le dioxyde de carbone émis perturbe
trop la distribution.
[0023] Une deuxième solution utilise des fûts en plastique (usuellement du PET) jetables
(usage unique) dans lequel le dioxyde de carbone est injecté au contact de la bière
(ce type de fûts est distribué sous les noms commerciaux Dolium
® ou Petainer
® par exemple). Ces fût répondent à la plupart des inconvénients des fûts métalliques
mais souffrent encore d'un certain nombre de problèmes.
[0024] En particulier, bien qu'ils suppriment la problématique du retour vers les brasseurs
et du nettoyage par l'utilisation du PET et leur usage unique, ces fûts restent complexes
dans leur structure et leur utilisation en débit de boisson. En réalité, seul le matériau
du fût change, mais pas la structure. Les inconvénients des fûts métalliques à ce
sujet subsistent donc.
[0025] En outre, bien que le PET soit en théorie recyclable, ce type de fût ne l'est en
pratique que très peu. L'empreinte écologique reste donc très négative pour ce type
de fûts.
[0026] Une troisième solution utilise des fûts en plastique jetables à poche (usage unique
de l'ensemble). La bière est enfermée dans une poche maintenue sous pression par un
gaz injecté entre le fût et la poche (ce type de fût est distribué sous le nom commercial
Keykeg
® par exemple). A la différence de la deuxième solution, le gaz injecté n'entre pas
au contact de la bière. Le matériau utilisé est aussi le PET.
[0027] Ainsi, les fûts selon cette troisième solution souffrent en réalité des mêmes inconvénients
que les fûts selon la deuxième solution (complexité et empreinte écologique réelle
négative).
[0028] Une quatrième solution utilise des fûts en plastique réutilisables dans lesquels
sont insérées des poches à usage unique et dans lesquelles est stockée la bière (ce
type de système est distribué sous le nom commercial Ecofass
® par exemple).
[0029] Cette solution réintroduit en fait l'un des inconvénients majeurs des fûts métalliques
car le fût en plastique réutilisable réintroduit la problématique de la logistique
retour. Ce fût réutilisable à un coût très important et induit un coût logistique
important. En outre, il souffre toujours des mêmes autres problèmes que ceux relevés
pour les autres solutions.
[0030] Ainsi, malgré les différentes solutions disponibles pour contenir les boissons gazeuses
telles que par exemple la bière, il existe encore un besoin pour un contenant optimal
en termes de coût, de logistique, de structure et d'empreinte écologique.
[0031] Les problématiques évoquées ci-dessus ne se posent en réalité pas uniquement pour
la bière ou les boissons gazeuses de ce type. On peut rencontrer ce type de problématiques
pour ce qui concerne d'autres types de boissons comme par exemple le vin. On peut
également rencontrer ce type de problématiques en ce qui concerne des fluides plus
ou moins visqueux, alimentaires (par exemple sauces, coulis ou autre) ou non alimentaires
(détergents, produits toxiques ou produits techniques comme les mastics par exemple).
Dans ces cas le recours à l'usage d'une contre pression pour extraire le produit en
lieu et place d'une pompe est extrêmement avantageux tant en termes de coût et de
simplicité de la machine d'extraction qu'en termes de non contamination du produit
par le système d'extraction. En outre on peut rencontrer ce type de problématique
dans des domaines différent encore comme par exemple le gaz liquéfiée. Ainsi, le besoin
identifié ci-dessous ne concerne pas que la bière et de type de boissons gazéifié
mais aussi d'autres types de fluides ou gaz liquéfiés.
[0032] Des solutions répondant aux problématiques des contenants de l'art antérieur sont
divulguées dans les demandes publiées sous les numéros
WO2020020752 et
WO2020020753.
[0033] Ces solutions utilisent des contenants pour liquide à deux niveaux compris dans une
enveloppe configurée pour être stockée à plat.
[0034] Dans un processus d'amélioration de ces solutions, l'inventeur a souhaité augmenter
la robustesse des contenants, notamment pour permettre des cycles de remplissages
répétés dans le temps sans impacter négativement le coût et/ou la simplicité d'utilisation
et de fabrication.
[0035] La présente invention s'inscrit dans ce cadre.
Résume de l'invention
[0036] Selon un
premier aspect, l'invention concerne un contenant pour fluide comportant :
un premier niveau de stockage configuré pour stocker le fluide,
un deuxième niveau de pressurisation configuré pour recevoir un gaz de manière à garder
le premier niveau sous pression,
dans lequel les premier et deuxième niveaux peuvent être stockés à plat lorsqu'ils
sont vides de fluide et de gaz,
le contenant comportant en outre, une enveloppe configurée pour maintenir lesdits
premier et deuxième niveaux dans un volume maximal,
dans lequel
au moins l'un desdits premier et deuxième niveaux comporte une poche, ladite poche
étant repliée sur elle-même dans un plan méridien reliant deux plis de bord de ladite
enveloppe lorsqu'elle est dans une configuration à plat.
[0037] Par exemple, le contenant est un contenant pour liquide et le niveau de stockage
est configuré pour stocker le liquide.
[0038] Par exemple, ladite poche se trouve à une distance dans ledit plan méridien correspondant
à une longueur de repli de ladite poche.
[0039] Par exemple, ladite poche est repliée sur elle-même selon deux replis, chaque repli
se trouvant à proximité de l'un desdits deux plis de bord de ladite enveloppe.
[0040] Selon des réalisations le premier niveau comporte une première poche et le deuxième
niveau comporte une deuxième poche,
chaque poche étant repliée sur elle-même dans ledit plan méridien.
[0041] Par exemple, le repli d'au moins l'une desdites première et deuxième poches recouvre
le repli de l'autre poche.
[0042] Selon des réalisations, chaque poche est repliée sur elle-même selon deux replis,
chaque repli se trouvant à proximité de l'un desdits deux plis de bord de ladite enveloppe,
et
chaque repli de l'une desdites première et deuxième poches recouvre un repli de l'autre
poche.
[0043] Par exemple, chaque poche est repliée sur elle-même selon deux replis, chaque repli
se trouvant à proximité de l'un desdits deux plis de bord de ladite enveloppe,
un premier repli de ladite première poche recouvre un deuxième repli de la deuxième
poche et
un troisième repli de ladite deuxième poche recouvre un quatrième repli de ladite
première poche.
[0044] Selon un
deuxième aspect, l'invention concerne un procédé d'assemblage d'un contenant pour fluide comportant
:
un premier niveau de stockage configuré pour stocker le fluide,
un deuxième niveau de pressurisation configuré pour recevoir un gaz de manière à garder
le premier niveau sous pression,
dans lequel les premier et deuxième niveaux peuvent être stockés à plat lorsqu'ils
sont vides de fluide et de gaz,
le contenant comportant en outre, une enveloppe configurée pour maintenir lesdits
premier et deuxième niveaux dans un volume maximal,
ledit procédé comportant les étapes suivantes consistant à
replier une poche d'au moins l'un desdits premier et deuxième niveaux sur elle-même,
et
insérer ladite poche dans ladite enveloppe alors qu'elle se trouve dans une configuration
à plat de sorte que ladite poche soit repliée sur elle-même dans un plan méridien
reliant deux plis de bord de ladite enveloppe.
[0045] Par exemple, le contenant est un contenant pour liquide et le niveau de stockage
est configuré pour stocker le liquide
[0046] Par exemple, ladite poche est insérée à une distance dans ledit plan méridien correspondant
à une longueur de repli de ladite poche.
[0047] Par exemple, le procédé comporte deux étapes de repli pour replier ladite poche sur
elle-même selon deux replis et dans lequel ladite poche est insérée de sorte que chaque
repli se trouve à proximité de l'un desdits deux plis de bord de ladite enveloppe.
[0048] Par exemple, le premier niveau comporte une première poche (100) et le deuxième niveau
comporte une deuxième poche (101),
chaque poche est repliée sur elle-même et
chaque poche est insérée dans ladite poche de sorte qu'elle soit repliée sur elle-même
dans ledit plan méridien (2301).
[0049] Par exemple, le repli d'au moins l'une desdites première et deuxième poches est repliée
de sorte à recouvrir le repli de l'autre poche.
[0050] Par exemple, chaque poche (100, 101) est repliée sur elle-même selon deux replis
(2501), chaque poche étant insérée dans ladite enveloppe de sorte que chaque repli
se trouve à proximité de l'un desdits deux plis de bord (2201, 2202) de ladite enveloppe
(102), et
chaque repli de l'une desdites première et deuxième poches recouvre un repli de l'autre
poche.
[0051] Selon des réalisations :
chaque poche (100, 101) est repliée sur elle-même selon deux replis (2501),
chaque poche étant insérée dans ladite enveloppe de sorte que chaque repli se trouve
à proximité de l'un desdits deux plis de bord (2201, 2202) de ladite enveloppe (102),
un premier repli de ladite première poche recouvre un deuxième repli de la deuxième
poche et
un troisième repli de ladite deuxième poche recouvre un quatrième repli de ladite
première poche
Brève description des figures
[0052] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de
la présente description détaillée qui suit, à titre d'exemple non limitatif, et des
figures annexées parmi lesquelles:
[Fig. 1] illustre schématiquement un mode de réalisation à trois niveaux,
[Fig. 2] illustre des modes de réalisation de manchons du raccord,
[Fig. 3] illustre des modes de réalisation de manchons du raccord,
[Fig. 4] illustre l'utilisation et le fonctionnement de contenants selon des modes
de réalisation,
[Fig. 5] illustre l'utilisation et le fonctionnement de contenants selon des modes
de réalisation,
[Fig. 6] illustre l'utilisation et le fonctionnement de contenants selon des modes
de réalisation,
[Fig. 7] illustre l'utilisation et le fonctionnement de contenants selon des modes
de réalisation,
[Fig. 8] illustre l'utilisation et le fonctionnement de contenants selon des modes
de réalisation,
[Fig. 9] illustre l'utilisation et le fonctionnement de contenants selon des modes
de réalisation,
[Fig. 10] illustre l'utilisation et le fonctionnement de contenants selon des modes
de réalisation,
[Fig. 11] illustre des raccords rapides à étanchéité double sens,
[Fig. 12] illustre des raccords rapides à étanchéité double sens,
[Fig. 13] illustre des raccords rapides à étanchéité double sens,
[Fig. 14] est un symbole schématisant les parties de raccord décrites sans réducteur
de pression intégré,
[Fig. 15] illustre un réducteur de pression,
[Fig. 16] illustre un contenant selon des modes de réalisation,
[Fig. 17] illustre un kit de connexion pour connecter un contenant à un système de
débit de liquide (ou de remplissage),
[Fig. 18] illustre un montage dit série-parallèle de trois contenants,
[Fig. 19] illustre une enveloppe maillée par un fil de trame et un fil de chaîne selon
des réalisations,
[Fig. 20] illustre une enveloppe selon des modes de réalisations,
[Fig. 21] illustre un contenant selon des modes de réalisation,
[Fig. 22] illustre une vue en coupe d'un contenant selon des modes de réalisation,
[Fig. 23] illustre une vue en coupe du contenant lorsqu'une poche est remplie en premier,
[Fig. 24] illustre une vue en coupe du contenant lorsqu'une poche est remplie en deuxième
pour vider l'autre poche,
[Fig. 25] illustre une poche repliée selon des modes de réalisation,
[Fig. 26] illustre une poche qui se déplie selon des modes de réalisation,
[Fig. 27] illustre deux poches repliées l'une dans l'autre selon des modes de réalisation,
[Fig. 28] illustre deux poches repliées l'une dans l'autre dans une configuration
en « C » selon des modes de réalisation,
[Fig. 29] illustre deux poches repliées l'une dans l'autre dans une configuration
en « Z » selon des modes de réalisation,
[Fig. 30] est un diagramme d'étapes d'un procédé selon des modes de réalisation.
Description détaillée de l'invention
[0053] Les modes de réalisation de l'invention qui sont décrits dans ce qui suit offrent
un grand nombre d'avantages parmi lesquels on peut citer :
la limitation de l'investissement du brasseur en fûts ce qui lui permet de ne pas
limiter sa capacité de vente lors de pics de consommation par exemple en été,
la suppression des risques liés aux pertes des fûts lors des retours éventuels,
la suppression des opérations de nettoyage des fûts,
la limitation de la masse à transporter ou manutentionner tant pleins que vides (l'ergonomie
pour les employés est améliorée),
la limitation du volume logistique de stockage à vide,
la limitation du coût et de l'empreinte écologique du transport,
la limitation de l'empreinte écologique des déchets générés par l'usage du contenant,
la possibilité d'utiliser une source de pression simple, fiable et peu couteuse,
la possibilité d'utiliser une installation simple et dans les débits de boisson qui
permette de minimiser le temps d'indisponibilité d'une ligne de distribution,
la possibilité de conserver à long terme de la bière pendant le stockage mais aussi
une fois le contenant entamé,
l'optimisation du coût du stockage et du transport ramené au litre de bière vendu.
[0054] La structure du contenant selon les modes de réalisation de l'invention comporte
plusieurs niveaux.
[0055] Dans un premier niveau (« niveau 1 »), le contenant selon l'invention comporte une
poche ou un ensemble de poches dont la fonction est de stocker un liquide gazéifié,
c'est-à-dire un liquide dans lequel sont piégées des bulles de gaz inerte (type CO2)
ou un fluide quelconque.
[0056] Cette poche ou cet ensemble de poches est adapté(e) pour la conservation du liquide
stocké, notamment ses qualités alimentaires pour le cas de boissons. En particulier,
la poche ou l'ensemble de poches peut permettre d'offrir une imperméabilité aux agents
oxydants et empêcher la pollution du liquide par des résidus potentiellement nocifs
(par exemple de type perturbateur endocriniens) issus de la poche ou de l'ensemble
de poches elle-même.
[0057] Il n'est pas nécessaire pour cette poche ou ensemble de poches de disposer de caractéristiques
particulières comme par exemple une grande résistance mécanique ou une couleur particulière
(qui permet de filtrer certaines radiations lumineuses préjudiciables à la qualité
du produit). Ce relâchement de contrainte permet de simplifier le choix du matériau
pour cette poche.
[0058] La seule résistance mécanique attendue de ce niveau 1 est celle permettant de résister
à la pression exercée par le gaz contenu dans le Niveau 2 décrit ci-après et aux effets
mécaniques liés aux ballottements dans les phases de transport (phénomène dit de «
Flex-Cracking » en terminologie anglo-saxonne).
[0059] Les matériaux utilisables sont par exemple des films en :
EVOH (Ethylene vinyl alcohol),
PP (Polypropylène),
PVC (Polychlorure de vinyle) souple,
MET-PET (Polyester métallisé),
LLDPE (acronyme de "Linear low-density polyethylene" en terminologie anglo-saxonne
qui signifie « Polyéthylène basse densité linéaire » en français) ou le MDPE (acronyme
de "Medium-density polyethylene" en terminologie anglo-saxonne qui signifie « Polyéthylène
moyenne densité » en français).
[0060] Dans un deuxième niveau (« niveau 2 ») le contenant comporte une poche ou un ensemble
de poches dont la fonction est de contenir un gaz sous pression qui maintient le niveau
1 sous pression de façon à ce que liquide stocké ne dégaze pas dans le cas des fluides
gazéifiés et fournir par la même occasion l'énergie nécessaire à la distribution du
liquide.
[0061] Ce deuxième niveau peut être contenu à l'intérieur du premier niveau. Alternativement,
les deux niveaux sont juxtaposés tout en permettant au niveau 2 de maintenir le niveau
1 sous pression. Par exemple, on peut prévoir une paroi commune pour les deux niveaux.
[0062] Dans une première alternative, cette poche ou ensemble de poche du niveau 2 dispose
de caractéristiques d'opacité et de résistance mécanique et d'inextensibilité suffisantes.
Ainsi, le niveau 2 dispose d'un volume maximal qu'il ne peut pas dépasser. Le niveau
2 est alors conçu pour présenter ces caractéristiques en plus d'être étanche au gaz
de mise en pression.
[0063] Dans une deuxième alternative, ces caractéristiques d'opacité, de résistance mécanique
et d'inextensibilité ne sont pas imposées à ce niveau 2. Elles sont alors reportées
dans un troisième niveau de poche (« niveau 3 »).
[0064] Ce niveau 3 du contenant comporte une enveloppe ou ensemble d'enveloppes permettant
d'assurer les caractéristiques manquantes au niveau 2 (inextensibilité, résistance
mécanique et/ou opacité).
[0065] Selon certaines réalisations, le niveau 3 peut être conçu de manière détachable des
niveaux 1 et 2, c'est-à-dire qu'il est possible d'utiliser le niveau 3 d'un contenant
avec d'autres jeux de niveaux 1 et 2. Cela permet ainsi une réutilisation du niveau
3. Le niveau 3 peut être désolidarisé des niveaux 1 et 2 grâce à un démontage partiel
ou total de l'enveloppe ou au travers d'un média intégré à l'enveloppe qui permet
son ouverture et sa fermeture sans opération de démontage.
[0066] Cette enveloppe ou ensemble d'enveloppes de niveau 3 peut être réalisée grâce à un
matériau maillé dont la taille de la maille (orifice vide) est suffisamment petite
pour permettre à la poche ou ensemble de poches de niveau 2 de s'appuyer dessus sans
rompre. Cette caractéristique permet d'utiliser pour ce niveau 3 des matériaux comme
des grillages, des tissus à la trame et à la chaîne plus ou moins serrées ou des assemblages
souples de type « cote de maille » (en métal ou en tout autre matériau approprié).
[0067] Ces différents niveaux poches permettent ainsi :
d'assurer que le volume total du liquide et gaz contenus à l'intérieur ne dépasse
pas une certaine limite (inextensibilité),
de pouvoir le cas échéant protéger le produit conservé de certaines radiations lumineuses
(opacité),
de préserver le produit à conserver de toute pollution et de séparer le gaz de mise
en pression du produit à conserver.
[0068] De manière avantageuse, le niveau 1 comporte une « interface de tirage » lui permettant
de se raccorder à une ligne de remplissage ou de distribution de liquide en le préservant
de tout contact avec le gaz de mise en pression.
[0069] De manière avantageuse encore, le niveau 2 est doté d'une « interface pression »
lui permettant de se raccorder à une ligne de mise en pression en préservant le liquide
stocké de tout contact avec le gaz de mise en pression.
[0070] Par exemple, ces 2 interfaces peuvent être rassemblées en une seule ou être séparées
selon la compatibilité souhaitée avec les systèmes de raccordement existants
[0071] Le niveau 3 peut quant à lui comporter un ou plusieurs passage permettant le passage
de « l'interface pression » et de « l'interface tirage » ou de l'interface unique
tout en permettant leur raccord aux appareils extérieurs de façon simple (remplissage,
tirage, mise en pression) et en préservant le cas échéant la possibilité de dissociation
des niveaux 1 et 2 du niveau 3.
[0072] La
figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisation à trois niveaux.
[0073] Le niveau 1 comporte une poche
100 définissant un volume
107 contenant par exemple le liquide à stocker et à distribuer. Le niveau 2 comporte
une poche
101 qui est juxtaposée à la poche
100. Le volume
108 de la poche
101 contient par exemple le gaz permettant de garder le liquide de la poche
100 sous pression et permettre le tirage du liquide. Le niveau 3 comporte une enveloppe
102 qui limite le volume total du contenant.
[0074] La poche
100 est munie d'une interface de tirage
103 munie d'un raccord standard permettant le remplissage ou le tirage du liquide selon
le mode d'utilisation (par exemple un raccord de type «
aquastop »). Cette interface est connectée de manière étanche avec la poche
100 et traverse de manière étanche l'enveloppe
102 qui contient un passage
105 prévu à cet effet. Ce passage
105 peut être étanche selon des réalisations. Selon d'autres réalisations, il peut ne
pas l'être.
[0075] La poche
101 est munie d'une interface de pression
104 munie d'un raccord permettant l'injection ou l'éjection de gaz sous pression selon
un mode d'utilisation (par exemple un raccord rapide mâle de type ISO 6150B). Cette
interface est connectée à la poche
101 de manière étanche. L'interface
104 traverse l'enveloppe
102 qui contient aussi un passage
106 prévu à cet effet. Ce passage
106 peut être étanche selon des réalisations. Selon d'autres réalisations, il peut ne
pas l'être.
[0076] Le niveau 3 pouvant être détachable, les passages
105 et
106 peuvent permettre de retirer les interfaces
103 et
104.
[0077] Selon des modes de réalisation, les niveaux 1 et 2 sont des plastiques soudables.
Les niveaux 1 et 2 peuvent alors être soudés à un manchon traversant à cet endroit.
Le manchon dispose alors du côté intérieur d'une bordure permettant la soudure des
poches ou ensemble de poches de niveaux 1 et 2 et présentant côté extérieur une interface
mâle de raccord rapide de type de ceux utilisés couramment dans les systèmes d'arrosage.
Il s'agit par exemple d'une interface de raccord de type de la marque «
Gardena® ». Ces manchons sont appelés brides. Ces brides peuvent être soudées soit sur l'intérieur
des niveaux 1 et 2 soit sur l'extérieur dece mêmes niveaux. Toute combinaison intérieur-extérieur
peut être mise ne œuvre.
[0078] Un mode de réalisation d'une enveloppe
102 est décrit en référence aux
figures 19 et 20.
[0079] La
figure 19 illustre une enveloppe maillée par un fil de trame
1901 et un fil de chaîne
1902. Cette trame laisse des surfaces libres marquées «
dS » dans la
figure 19. Ces surfaces libres peuvent être plus ou moins importantes et possiblement nulles.
Une trame selon ce mode de réalisation permet de diminuer les contraintes sur la poche
101 ou la poche
100 de niveau 2 qui s'appuie sur ce maillage lorsqu'elle est insérée dans l'enveloppe
102 et que le contenant est rempli de liquide et/ou de gaz. Le tenseur des contraintes
auquel est soumise la poche
101 ou la poche
100 de niveau 2 est en effet proportionnel à la différence de pression P1-PO entre l'intérieur
et l'extérieur et à la surface
dS.
[0080] Si la surface
dS est nulle (dans le cas d'une enveloppe continue ou d'un tissu à mailles très serrées)
alors le tenseur des contraintes est nul et la poche de niveau 2 est soumise à un
effort d'écrasement et n'est soumise à aucun effort transverse. Aucune spécification
de résistance n'est alors à définir pour la poche
101 ou la poche
100 de niveau 2.
[0081] Pour des caractéristiques de résistance mécanique données de la poche
101 ou la poche
100 de niveau 2 (coefficients d'élasticité, limite élastique, etc.), il suffit de choisir
une enveloppe maillée dont la surface et la géométrie de maille permettent au matériau
de la poche de niveau 2 de rester dans le domaine élastique. Le calcul de la maille
optimale (taille et géométrie) doit se faire par calcul par éléments finis dans une
phase de pré-dimensionnement du système puis être confirmé par une phase d'essai.
[0082] La
figure 20 illustre la façon dont une enveloppe
102 peut être réalisée. Une pièce de tissu
2001 est découpée pour servir de première paroi. Par exemple, il s'agit d'une paroi ne
comportant pas les orifices de passage pour les interfaces de tirage et de pression.
Dans ce cas cette paroi peut être qualifiée de paroi arrière. Une deuxième pièce de
tissu
2002 est découpée selon la même forme que la pièce
2001. Cette deuxième pièce peut quant à elle comporter les orifices de passage des interfaces
de tirage et de pression
105 et
106. On peut alors qualifier cette pièce de paroi avant. Les orifices sont pratiqués dans
la pièce de tissu et éventuellement renforcés. Des poignées de transport et des fixations
pour le gerbage
2004 sont optionnellement fixées à la pièce
2002. Par exemple, ces poignées sont cousues sur la pièce
2002. Une ouverture rapide
400, comme par exemple une fermeture éclair ou des boutons, peuvent éventuellement être
montés de manière à pouvoir changer les niveaux 1 et 2 sans démontage de l'ensemble
(c'est-à-dire dans le cas d'une enveloppe en tissu sans avoir à la découdre). Les
deux morceaux de tissus sont ensuite superposés puis cousus avec une couture
2006 dont le fil et les caractéristiques de point permettent le respect des caractéristiques
mécaniques attendues.
[0083] Alternativement, en lieu et place de pièces de tissus, des pièces en PVC peuvent
être assemblées. Dans cet exemple, les pièces, au lieu d'être cousues ensembles, peuvent
être soudées sur leurs bords. La soudure de bord peut être utilisée avec d'autres
types de matériaux compatibles avec cette technique.
[0084] L'avantage de ces modes de fabrication est que l'enveloppe vide est livrable à plat
avant remplissage et après tirage complet du produit stocké. L'avantage logistique
procuré est un gain de place d'un facteur 20 par rapport à l'ensemble des produits
concurrents.
[0085] D'une manière générale, les niveaux 1, 2 et 3 du contenant permettent un stockage
à plat de celui-ci ou de chacun des éléments qui le composent. Un tel stockage à plat
est par exemple rendu possible par une épaisseur à plat de chacun de ces niveaux et/ou
du contenant de 5 cm ou moins. Une telle épaisseur peut par exemple être de 1 cm ou
moins. On peut aussi prévoir une épaisseur entre 1 et 5 cm selon les matériaux utilisés.
Des plages de valeur pour cette épaisseur peuvent aussi être 2 cm ou moins, 3 cm ou
moins ou encore 4 cm ou moins. D'autres exemples peuvent aussi être entre 2 et 3 cm,
entre 3 et 4 cm ou entre 4 et 5 cm. Des combinaisons de ces places de valeurs sont
aussi envisageables. Toutes ces places de valeurs sont aussi possibles pour les niveaux
1 et 2 et les poches qu'ils contiennent.
[0086] Selon certains modes de réalisation, les dimensions du contenant sont de l'ordre
de 150 cm de longueur, 30 cm de largeur et 1 cm d'épaisseur lorsqu'il est vide de
liquide et de gaz. Ce même contenant lorsqu'il est totalement plein de liquide et/ou
de gaz peut avoir des dimensions de l'ordre de 140 cm de longueur. Cette longueur
est rétrécie par rapport au contenant vide car ses dimensions dans le plan orthogonal
à sa longueur ont augmenté du fait du gonflage par le liquide et/ou le gaz. Ces dimensions
dans ce plan sont par exemple comprises dans un diamètre de 20 cm.
[0087] La
figure 2 illustre un mode de réalisation du manchon du raccord 103. Dans un souci de concision,
le système anti-retour n'est pas illustré. Il peut néanmoins être réalisé de manière
classique par la personne du métier (par exemple un système anti-retour classique
ou un à double sens pouvant être intégré ou pas au manchon).
[0088] Le manchon comporte une base
201, par exemple circulaire, à laquelle est soudée la poche
100, par exemple par une soudure
200 du type de celles utilisées pour les soudures thermoplastiques (soudure thermique
ou à ultrasons ou haute fréquence). L'extrémité
202 du manchon comporte des moyens de fixation et d'étanchéité pour le raccordement à
un système de débit du liquide contenu dans la poche
100 ou un système de remplissage de la poche. L'extrémité
202 se trouve à une distance de la base
201 suffisante pour permettre le passage du manchon au travers du niveau 3 et de l'enveloppe
102 sans gêner la fixation du manchon au système de débit ou de remplissage.
[0089] Cette extrémité
202 comporte un anneau d'étanchéité
203 maintenu dans une première rainure circonférentielle. Cet anneau est apte à coopérer
avec un orifice du système de débit. Elle comporte en outre une deuxième rainure
204 apte à coopérer avec des moyens de fixation du système de débit pour maintenir le
manchon connecté.
[0090] La
figure 3 illustre un mode de réalisation du manchon du raccord
104. Comme pour le raccord
103, dans un souci de concision, le système anti-retour n'est pas illustré. Il peut néanmoins
être réalisé de manière classique par la personne du métier (par exemple un système
anti-retour classique ou un à double sens pouvant être intégré ou pas au manchon).
[0091] Le manchon comporte une base
301, par exemple circulaire, à laquelle est soudée la poche
101, par exemple par une soudure
300 du type de celles utilisées pour les soudures des thermoplastiques (soudure thermique
ou à ultrasons ou haute fréquence). L'extrémité
302 du manchon comporte des moyens de fixation et d'étanchéité pour le raccordement à
un système d'injection et d'éjection de gaz. Par exemple, cette extrémité est du type
ISO 6150B. L'extrémité
302 se trouve à une distance de la base
301 suffisante pour permettre le passage du manchon au travers du niveau 3 et de l'enveloppe
102 sans gêner la fixation du manchon au système de d'injection ou d'éjection de gaz.
[0092] L'utilisation et le fonctionnement de contenants selon des modes de réalisation sont
décrits en référence aux
figures 4 à 10.
[0093] Dans un premier temps, comme illustré par la
figure 4, les poches de niveaux 1 et 2 sont introduites dans une enveloppe de niveau 3. Cette
étape peut être réalisée dans l'usine de fabrication des fûts, dans un site de reconditionnement
ou dans le site de conditionnement du liquide à distribuer. L'enveloppe
102 peut être une enveloppe neuve ou une enveloppe réutilisée suite à un renvoi par un
débit de boisson (le circuit de retour va être décrit dans ce qui suit).
[0094] Dans les modes de réalisations où l'enveloppe
102 est solidaire des niveaux 1 et 2, cette étape peut être omise.
[0095] L'enveloppe comporte ainsi un système d'ouverture et de fermeture
400 permettant l'introduction des poches de niveaux 1 et 2. Ce système d'ouverture et
de fermeture peut être par exemple une fermeture éclair (de type ZIP), un système
de boutons. Le système de fermeture peut être réversible ou irréversible. Par exemple,
il est possible de prévoir une couture qui sera défaite lorsqu'il y aura besoin de
retirer les poches de niveaux 1 et 2 de l'enveloppe. Une nouvelle couture pourra alors
être réalisée lorsque de nouvelles poches seront introduites.
[0096] L'enveloppe comporte aussi deux ouvertures
403 et
401 pour permettre le passage des manchons
103, 104 respectivement. L'ouverture
404 se trouve sur la face visible sur la figure 4. L'ouverture
403 se trouve sur la face on visible.
[0097] Avant remplissage, l'ensemble formé par les poches de niveaux 1 et 2 tout comme l'enveloppe
102 de niveau 3 sont dans un format ultra compact. Ils peuvent être stockés à plat, voire
être plies ou roulés. Leur poids est par ailleurs très faible.
[0098] Ensuite, comme illustré par la
figure 5, le contenant va être connecté à des systèmes de remplissage de liquide et d'injection
de gaz. Le manchon
103 est connecté à un système de remplissage
404 qui introduit (comme indiqué par la flèche) un liquide L (par exemple de la bière)
dans la poche
100 de niveau 1. Le manchon
104 est connecté à un système d'injection
405 qui introduit un gaz G (par exemple du CO2) dans la poche
101 de niveau 2.
[0099] Le contenant une fois rempli est illustré par la
figure 6. C'est l'enveloppe
102 de niveau 3 qui fixe le volume maximal extérieur du contenant. La quantité de gaz
introduite dans la poche
102 dépend de ce volume maximal et de la quantité de liquide introduite dans la poche
100. L'objectif est de conserver les qualités, par exemple alimentaires, du liquide. En
particulier, l'objectif est de conserver le gaz lui-même contenu dans le liquide.
[0100] Comme on peut le constater sur la
figure 6, la poche
100 qui est pratiquement à plat sur la
figure 5 (épaisseur W1) a maintenant augmenté de volume. Il a maintenant une épaisseur W2
plus grande que W1. Il en est de même pour la poche
101. Ces poches sont maintenant sous pression et sont maintenues par l'enveloppe
102.
[0101] Le contenant ainsi conditionné est maintenant prêt pour le transport vers les débits
de boisson ou les particuliers. Le transport est facilité par le fait que le poids
transporté va pratiquement exclusivement être constitué par le liquide L contenu dans
la poche
100, le poids des poches
100, 101, du gaz G et de l'enveloppe
102 sont négligeables.
[0102] Une fois reçu par le débit de boisson ou le particulier, le contenant est connecté
à un système de débit de liquide comme illustré par la
figure 7.
[0103] Le manchon
103 est connecté à un système d'extraction de liquide
406 qui extrait (comme l'indique la flèche) le liquide L de la poche
100. A cet effet, la manchon
104 est quant à lui connecté à un injecteur de gaz
407 qui (comme la flèche l'indique) injecte un gaz G dans la poche
101 pour compenser la diminution du volume de la poche
100 du fait de l'extraction de liquide, cela afin de maintenir une bonne pression du
gaz dans le liquide.
[0104] Une fois le liquide L extrait de la poche, comme illustré par la
figure 8, la poche
100 est de nouveau aplatie. Le volume laissé vide par le liquide qui a été extrait est
occupé par du gaz G dans la poche
101 qui elle a donc un volume final plus important.
[0105] En fin d'utilisation, le gaz G de la poche
101 est extrait en utilisant l'injecteur de gaz
407 qui peut fonctionner de manière réversible (comme indiqué par la flèche).
[0106] Comme illustré par la
figure 9, une fois que le gaz G de la poche
101 a été vidé, l'ensemble des poches de niveaux 1 et 2 retrouve une forme complètement
aplatie et peut être retirée de l'enveloppe de niveau 3 au travers de l'ouverture
400.
[0107] Ensuite, comme illustré par la
figure 10, les poches
100 et
101 peuvent être mises au rebut
1000, préférentiellement pour être recyclées.
[0108] L'enveloppe
102 quant à elle peut être renvoyée dans un site de reconditionnement pour une réutilisation.
A cet effet, l'enveloppe
102 peut avoir des dimensions qui lui permettent d'être aplatie, voire pliée ou roulée,
de sorte à pouvoir être insérée dans un pli compatible avec les standards des services
postaux. Préférentiellement, il peut s'agir d'un pli de type enveloppe rectangulaire.
Bien entendu, l'enveloppe
102 peut être renvoyée vers l'usine selon d'autres moyens logistiques que la Poste. Néanmoins,
l'enveloppe pouvant être aplatie, cette logistique est simplifiée et son coût réduit
(volume et poids réduits).
[0109] Pour inciter les débits de boisson à renvoyer les enveloppes
102 pour leur réutilisation, un pli préaffranchi peut être livré avec le contenant. Alternativement,
une tarification ou un système de collecte avantageux peuvent être prévus pour les
débits de boisson acceptant de renvoyer les enveloppes
102.
[0110] L'enveloppe
102 est quant à elle réalisée dans des matériaux recyclables et à faibles coûts. Pour
le cas où le débit de boisson ou le particulier ne renvoie pas l'enveloppe
102, cela ne pénalise pas les coûts de distribution du liquide.
[0111] La
figure 21 illustre un mode de réalisation d'un contenant
2101. Il comporte une enveloppe
102 et un raccord
103 comme décrit précédemment. Les autres éléments (non représentés) ne sont pas décrits
dans un souci de concision.
[0112] Dans la configuration rempli de liquide et/ou de gaz, il a une forme globalement
cylindrique. A l'une de ses extrémités, il comporte les interfaces de tirage
103 et de pression
104 (non représentée).
[0113] A chaque extrémité, l'enveloppe est refermée par des fermetures
2103 et
2104. Par exemple, il s'agit de coutures. Il peut aussi s'agir de soudures. Il peut d'agir
de toute autre forme de fermeture. Ces fermetures peuvent être renforcées par des
moyens de renforcement
2105. Par exemple, il s'agit de plaquettes disposées de part et d'autre de la fermeture.
Il peut par exemple s'agir de plaquettes métalliques rivetées entre elles. D'autres
formes de réalisation sont possibles. Par exemple, il peut d'agir d'une baguette en
forme de U dans laquelle l'extrémité de l'enveloppe
102 est insérée. La baguette peut serrer la fermeture par élasticité. Elle peut aussi
la serrer par un moyen de serrage, par exemple un visage, un boulonnage ou un rivetage
à travers l'enveloppe.
[0114] De manière générale, selon des modes de réalisation, les poches internes
100 et
101 sont globalement libres dans l'enveloppe
102. Cela signifie que les poches ne sont pas fixées à l'enveloppe ou alors que les points
de fixation à celle-ci sont limités. Par exemple, les poches
100 et/ou
101 sont uniquement fixées au niveau des passages
105 et
106. Ce moyen de fixation peut prendre différentes formes : une soudure thermique, un
collage, un boulonnage, un clippage ou autre.
[0115] La liberté des poches dans l'enveloppe permet une répartition homogène du gaz et/ou
du liquide.
[0116] Cette liberté des poches implique que lors de son remplissage initial, chaque poche
peut se plaquer ou se coller à la paroi de l'enveloppe du fait de la pression. Ce
plaquage ou ce collage peut se faire avec des plis.
[0117] Afin de tenir compte d'une élasticité éventuelle de l'enveloppe et d'une extension
de celle-ci lors du remplissage, les poches peuvent avoir un volume légèrement supérieur
à celui de l'enveloppe. Ceci peut accentuer la formation de plis. Lorsque la poche
et remplie de gaz, la pression accentue aussi le plaquage ou collage.
[0118] La réduction de la mobilité des poches dans l'enveloppe peut gêner la répartition
homogène du liquide et/ou du gaz et / ou le déploiement complet et optimal des poches.
[0119] En outre, lorsque l'enveloppe voit son volume augmenter lors du remplissage tel que
décrit en référence aux
figures 5 et 6 et que les poches se plaquent ou se collent à sa paroi, des élongations localisées
apparaissent à certains niveaux de celles-ci. En effet, le plaquage ou collage à certains
endroits est compensé par des élongations à d'autres endroits. Par ailleurs, là où
les poches sont plaquées ou collées à la paroi, sans plis, elles doivent suivre une
éventuelle élongation due à une élasticité de l'enveloppe qui subit la pression due
au remplissage.
[0120] Ces élongations provoquent des fragilités.
[0121] Dans une majorité d'usages, une première poche doit être remplie la seconde étant
vide, puis la seconde doit être remplie en vidant la première puis la première doit
être à nouveau remplie en vidant la seconde. Ce cas d'usage est par exemple celui
du remplissage/tirage d'un fût de bière selon le procédé dit « isobare ».
[0122] Il existe donc différents types de remplissage : poche
100 puis poche
101 ou poche
101 puis poche
100.
[0123] Ceci impose d'avoir des solutions symétriques qui permettent de s'affranchir d'un
ordre préétabli. Par exemple, dans le cas de la bière, il est préférable de disposer
d'un contenant capable de remplissages isobares. La poche à gaz est remplie en premier.
Alternativement, dans le cas des carbonatations forcées, la poche à liquide est remplie
en premier.
[0124] Ces différents remplissages ne se font pas tous à la même pression. Ils peuvent donc
donner lieu à des déploiements à «
rayon d'enveloppe » variable. Ceci crée systématiquement des élongations concentrées sur des «
méridiens » des poches illustrées selon les
figures 22 à 24.
[0125] La
figure 22 illustre une vue en coupe d'un contenant selon des modes de réalisation lorsqu'il
est vide de liquide et de gaz, à plat. Il s'agit d'une coupe qui permet de voir les
plis de bord formés par cette configuration sur les poches
100 et
101 ainsi que sur l'enveloppe
102. Dans l'exemple du contenant illustré par la
figure 21, il s'agit d'une vue qui intersecte l'axe de la forme globalement cylindrique avant
qu'il ne devienne cylindrique après le remplissage.
[0126] Un plan méridien
2301 orthogonal au plan de coupe contient deux plis de bord opposés de l'enveloppe. Ces
plis de bords appartiennent à deux zones
2201 et
2202. Dans chacune de ces zones, les poches
100 et
101 et l'enveloppe
102 sont pliées pour permettre le stockage à plat du contenant et formant ainsi un bord
pour chacune des poches et de l'enveloppe.
[0127] Comme illustré par la
figure 23, lorsque la poche
100 est remplie en premier, par exemple avec un liquide. La poche
101 va «
migrer » dans le plan de coupe en sorte que ses deux plis de bord
2302 et
2302 dans, respectivement les zones
2201 et
2202, vont s'éloigner du plan méridien
2301 vers le côté opposé à celui de la poche
100.
[0128] Dans le même temps, la poche
101 est plaquée ou collée contre la paroi de l'enveloppe. Des plis peuvent aussi se former
comme déjà expliqué.
[0129] Comme illustré par la
figure 24, lorsque, par exemple pour tirer le liquide hors de la poche
100, c'est la poche
101 qui est remplie, par exemple de gaz, des zones de sur-élongation
2304 et
2305 vont se former là où se trouvaient les plis
2302 er
2303.
[0130] Ceci s'explique par le fait que dans la zone opposée à la poche
100, la poche
101 reste plaquée ou collée contre la paroi de l'enveloppe
102. Pour pouvoir remplir tout le volume de l'enveloppe, la poche
101 doit donc s'étirer. Cette poche doit s'étirer, même dans les cas où elle est déjà
prévue pour avoir un volume légèrement plus grand que celui de l'enveloppe, par exemple
du fait des plis formés contre la paroi de l'enveloppe.
[0131] Pendant ce mouvement de remplissage de la poche
101 et de vidage de la poche
100, cette poche
100 recule pour être plaquée ou collée à son tour contre la paroi opposée de l'enveloppe
102, en formant éventuellement des plis.
[0132] Des plis de bord
2306 et
2307 se créent aussi, en recul du plan méridien
2301.
[0133] Pour d'éviter l'apparition de ces zones de sur-élongation qui fragilisent les poches
au fur et à mesure des remplissages, le recours à des matériaux très robustes est
possible. Il est aussi possible de prévoir des solutions de glissement (feuilles intercalaires
entre les poches et l'enveloppe et/ou du produit lubrifiant).
[0134] Selon des modes de réalisation, les coûts associés à ces solutions peuvent être évités
tout en gardant la possibilité de garder une capacité d'extension naturelle des poches
lorsqu'elle se déploient
[0135] Comme illustré par la
figure 25, on peut prévoir de replier les poches sur leur bord au moment de leur insertion dans
l'enveloppe
102. Ainsi, comme représenté, la poche
100 est repliée sur elle-même selon un pli
2501 au niveau du plan méridien
2301. La poche a été représentée par une ligne repliée sur elle-même (sans épaisseur) dans
un souci de simplification de la figure. Ce repli
2501 permet d'éloigner le bord de la poche de la zone d'élongation représentée sur la
figure 24. Ce n'est qu'au moment du remplissage que la poche va se déplier pour arriver dans
la zone
2202 de pli de bord de l'enveloppe
102. Ce dépliage, illustré par la
figure 26, va se faire en même temps que le remplissage, sans que la poche se retrouve plaquée
ou collée à la paroi avant le début de ce remplissage. L'élongation est ainsi évitée.
Dans un souci de clarté de la
figure 26, la poche
100 est représentée par une ligne brisée (sans épaisseur) montrant le dépliement selon
la flèche. Néanmoins, à ce stade de remplissage de la poche, celle-ci a pris du volume
par rapport à sa configuration plate de stockage. C'est en effet son remplissage qui
provoque le déploiement du repli
2501.
[0136] Cette configuration de poche repliée dans l'enveloppe
102 peut se faire de différentes manières.
[0137] En particulier, lorsque celle-ci reçoit deux poches
100 et
101.11 est possible de plier une poche dans l'autre, comme représenté par la
figure 27.
[0138] Sur cette figure, on peut voir que le pli de la poche
101 «
recouvre » celui de la poche
100. Les plis de chaque poche sont imbriqués. Cela permet, lorsque la poche
100 est remplie en premier, de déployer la poche
101 alors que celle-ci reste vide.
[0139] Ainsi, la poche
101 est dépliée et son pli de bord se situe dans la zone où les sur-élongations sont
susceptibles de survenir. En effet, au départ du remplissage de la poche
101, son pli de bord ne se trouve pas en retrait du plan méridien, comme cela est représenté
par la
figure 23.
[0140] La
figure 28 illustre une configuration dite en double « C » dans laquelle deux plis sont formés
sur chacun des bords des poches
100 et
101. Chacun des plis de bord de la poche
101 « recouvrent » ceux de la poche
100. Les poches sont ainsi imbriquées l'une dans l'autre comme deux « C ».
[0141] Cette configuration offre l'avantage de la simplicité de montage des poches dans
l'enveloppe. Elle peut par exemple être utilisée dans les cas d'usage où l'ordre de
remplissage des poches est connu à l'avance.
[0142] La
figure 29 illustre une configuration dite en double « Z » dans laquelle cette fois, l'un des
plis de la poche
101 recouvre celui de la poche
100 (à gauche) et à l'opposé (à droite), c'est le pli de la poche
100 qui recouvre celui de la poche
101. Les poches sont ainsi superposées comme deux « Z » l'un sur l'autre. D'un côté le
pli d'une poche est imbriqué dans le pli de l'autre poche. De l'autre côté, c'est
l'inverse.
[0143] Cette configuration permet de s'affranchir du sens de premier remplissage des poches.
En effet, quelle que soit la poche qui est remplie en premier, elle permet le déploiement
d'un pli de l'autre poche. Dans tous les cas, la sur-élongation est évitée.
[0144] Le montage des poches pliées selon les modes de réalisation des
figures 25 à 29 se fait en tenant compte de la longueur du repli afin que le pli de bord de la poche
déployée parvienne à la zone dans laquelle les élongations peuvent survenir.
[0145] De retour aux
figures 25 et 26, la distance d qui sépare la poche repliée et la paroi de l'enveloppe
102, dans le plan méridien, correspond à la longueur p de la partie repliée de la poche.
De la sorte, lorsque la poche est déployée, le pli de bord de la poche atteint le
pli de bord de l'enveloppe. Comme cela a été dit, l'enveloppe
102 peut présenter une certaine élasticité. On peut donc en tenir compte lors du placement
de la poche, ou des poches dans l'enveloppe et la distance laissée entre la ou les
poches et la paroi de l'enveloppe dans le plan méridien. On peut aussi tenir compte
du fait que, comme cela l'au aussi été dit ci-avant, les volumes des poches peuvent
être choisi un peu plus grands que celui de l'enveloppe. Les poches peuvent ainsi
avoir une longueur de pli de bord à pli de bord plus ou moins longue dans le plan
méridien. Ceci peut permettre d'adapter la distance entre la poche et la paroi de
l'enveloppe.
[0146] La
figure 30 est un diagramme d'étapes d'un procédé selon des modes de réalisation. Une première
étape
3000 consiste à replier une poche
100 et/ou
101 d'un premier et/ou deuxième niveau d'un contenant selon des modes de réalisation.
Ce repli peut se faire sur une distance de repli p choisie selon les dimensions de
la poche et de l'enveloppe
102 dans laquelle elle doit être insérée. Comme cela a été décrit ci-avant, ce repli
doit permettre au pli de bord de la poche d'atteindre le pli de bord de l'enveloppe
lorsque la poche est remplie de liquide et/ou de gaz.
[0147] Selon des réalisations, deux enveloppes peuvent être repliées de manière imbriquées,
selon, par exemple, les configurations en « C » ou en « Z » décrites ci-avant.
[0148] Lors d'une étape
3001, l'enveloppe
102 est ouverte pour permettre l'insertion de la poche comme cela a été décrit ci-avant.
La poche est ensuite insérée lors de l'étape
3002.
[0149] Pour assurer que la poche se déploie comme indiqué ci-dessus et que le pli de bord
rejoigne le pli de bord de l'enveloppe, une étape d'ajustement
3003 peut être prévue.
[0150] Une fois la poche insérée, l'enveloppe est refermée lors de l'étape
3004.
[0151] Selon des modes de réalisation, des raccords rapides à étanchéité double sens peuvent
être utilisés pour le manchon
103 et/ou le manchon
104.
[0152] Ce type de raccord permet la connexion et la déconnexion des interfaces à la volée
sans que du fluide ou du gaz sous pression ne s'écoule ni du récipient rempli (dans
lequel le liquide est extrait) ni de la source de remplissage (les deux étant sous
pression). Le recours à ce type de raccord permet une simplification notable des opérations
de changement de contenant dans le débit de boisson et donc un gain de temps. Ce raccord
rapide à étanchéité double sens est décrit en référence aux
figures 11 à 13.
[0153] Le raccord comporte une première partie
1100 décrite en référence à la
figure 11. Cette partie
1100 comporte un corps
1101 dans lequel peut se déplacer une partie mobile. Cette partie mobile comporte une
base
1102 à partir de laquelle s'étend une tige
1103. La base
1102 est mobile entre une butée mécanique
1105 et un épaulement d'étanchéité
1104 présents sur la surface interne du corps
1101. L'étanchéité résulte à la fois d'un état de surface de l'épaulement
1104 et de l'état de surface et de la matière de la base
1102 (typiquement du caoutchouc sous forme de joint torique). Dans le corps
1101, la pression exercée sur la partie mobile, du côté de la tige
1103 est notée P0. La pression exercée du côté de la base
1102 opposée à la tige
1103 est notée P1. Lorsque la pression P1 est supérieure à la pression P0, la base
1102 est plaquée contre la l'épaulement d'étanchéité
1104. Inversement, lorsque la pression P0 est supérieure à la pression P1, la base
1102 est plaquée contre la butée
1105. Ainsi, cette partie du raccord permet de fermer la circulation de liquide ou de gaz
lorsque la pression P1 est supérieure à la pression P2 et de permettre la circulation
de fluide dans les autres cas. En effet, la butée mécanique
1105 bloque le mouvement de la base
1102 mais ne ferme pas de manière étanche cette partie du raccord.
[0154] Du côté de la tige
1103, le corps
1100 comporte des moyens de fixation à une deuxième partie du raccord
1200 décrite en référence à la
figure 12. Par exemple, ces moyens de fixation sont un filetage femelle, dans lequel un filetage
mâle correspondant de la partie
1200 peut être vissé. Ce filetage femelle est réalisé sur la surface interne du corps
1101, du côté de la tige
1103.
[0155] La deuxième partie
1200 du raccord comporte un corps
1201 dans lequel peut se déplacer une partie mobile. Cette partie mobile comporte une
base
1202 à partir de laquelle s'étend une tige
1203. La base
1202 est mobile entre une butée mécanique
1204 et un épaulement d'étanchéité
1205 présents sur la surface interne du corps
1201. L'étanchéité résulte à la fois d'un état de surface de l'épaulement
1205 et de l'état de surface et de la matière de la base
1202 (typiquement du caoutchouc sous forme de joint torique). Dans le corps
1201, la pression exercée sur la partie mobile, du côté de la tige
1203 est notée P0. La pression exercée du côté de la base
1202 opposée à la tige
1203 est notée P2. Lorsque la pression P2 est supérieure à la pression P0, la base
1202 est plaquée contre la l'épaulement d'étanchéité
1205. Inversement, lorsque la pression P0 est supérieure à la pression P2, la base
1202 est plaquée contre la butée
1204. Ainsi, cette partie du raccord permet de fermer la circulation de liquide ou de gaz
lorsque la pression P2 est supérieure à la pression P2 et de permettre la circulation
de fluide dans les autres cas. En effet, la butée mécanique
1203 bloque le mouvement de la base
1202 mais ne ferme pas de manière étanche cette partie du raccord.
[0156] Pour la fixation des parties
1100 et
1200 le filetage maie évoqué ci-avant est réalisé sur la surface externe du corps
1201, du côté de la tige
1203.
[0157] Comme illustré par la
figure 13, les parties
1100 et
1200 peuvent être fixées l'une à l'autre.
[0158] Les parties
1100 et
1200 se fixent l'une à l'autre par leurs côtés respectifs présentant les tiges
1103 et
1104. Dans l'exemple du filetage, le filetage de la partie
1200 se visse dans celui de la partie
1100. Bien entendu, d'autres types de moyens de fixation peuvent être envisagés (par exemple
un système de clipsage ou autre).
[0159] Avant d'être fixées l'une à l'autre, la pression P1 sur la base
1102 (du côté opposé à la tige
1103) est supérieure à la pression externe P0. Cette partie du raccord est donc fermée
à la circulation de fluide ou de gaz. En outre, la pression P2 sur la base
1202 (du côté opposé à la tige
1203) est supérieure à la pression externe P0. Cette partie du raccord est donc aussi fermée
à la circulation de fluide ou de gaz.
[0160] Lorsque les parties
1100 et
1200 sont fixées l'une à l'autre, les tiges
1103 et
1203 sont en contact. Leurs longueurs son choisies en sorte à ce que, lorsque la base
1202 entre en contact avec la butée
1204, la base
1102 n'est pas en contact avec l'épaulement d'étanchéité
1104. Elles sont aussi choisies en sorte que, lorsque la base 1102 entre en contact avec
la butée
1105, la base
1202 n'est pas en contact avec l'épaulement d'étanchéité
1205.
[0161] De cette manière, les parties
1100 et
1200 du raccord dont toujours passantes et laissent possible la circulation de liquide
et/ou de gaz. En fonction de la différence de pression entre P1 et P2, les bases
1102 et
1202 sont en contact avec les butées
1104 et
1205, mais du fait du choix des longueurs des tiges
1103 et
1203, elles ne sont jamais en contact avec les épaulements d'étanchéité
1104, 1205.
[0162] Des modes de réalisation dans lesquels plusieurs contenants selon l'invention sont
disposés en série ou en parallèle pour débiter de la boisson sont maintenant décrits.
Afin de simplifier les figures, les parties de raccord
1100 ou
1200 sont schématisées par le symbole de la
figure 14. Le côté gauche de la figure est le côté sur lequel le connecteur symétrique est branché
et le côté droit celui relié au conteneur ou à la source de fluide.
[0163] Selon ce symbole, lorsque la pression P0 en amont
1400 est plus forte que la pression P1 en aval
1401 ou lorsque le raccord est branché à son homologue, la partie de raccord est passante
et laisse le liquide ou le gaz circuler (cela correspond au cas où la base de la tige
est plaquée contre la butée mécanique
1105 ou
1204). Inversement, lorsque la pression P1 est plus forte en aval
1401 que la pression P0 en amont
1400 et que le raccord n'est pas branché à son homologue, la partie de raccord est bloquée
et empêche le liquide ou le gaz de circuler (cela correspond au cas où la base de
la tige est plaquée contre l'épaulement d'étanchéité).
[0164] La table de fonctionnement d'une telle partie de raccord est alors la suivante :
[Tableaux 1]
Pression |
Non raccordé ou raccordé à un raccord standard |
Raccordé à un autre raccord étanchéité double sens |
P0 > P1 |
Passant de P0 vers P1 |
Passant double sens |
P0 < P1 |
Bloqué |
[0165] Afin de permettre un réglage de l'état passant ou bloqué de la partie de raccord,
un réducteur de pression selon la
figure 15 peut être rajouté en aval d'un tel raccord. La partie aval du raccord
1401 est raccordée à l'entrée du réducteur
1500 la sortie du nouveau dispositif étant désormais la sortie du réducteur
1501. Le différentiel de pression dP est réglable ou taré à l'aide du ressort
1503 qui appuie sur le clapet
1502. Le symbole correspondant à ce dispositif est représenté en
figure 21 Le différentiel de pression étant noté dP.
[0166] La table de fonctionnement d'une telle partie de raccord est alors la suivante :
[Tableaux 2]
Pression |
Non raccordé ou raccordé à un raccord standard |
Raccordé à un autre raccord étanchéité double sens |
P0 > P1 + dP |
Passant de P0 vers P1 |
Passant double sens |
P0 < P1 + dP |
Bloqué |
[0167] La
figure 16 illustre un contenant
1600 selon des modes de réalisation avec une poche
1601 (Niveau 1) pour contenir un liquide gazéifié L et une poche
1602 (Niveau 2) pour contenir un gaz G et pour exercer une pression sur la poche
1601. La poche
1601 est munie d'une partie de raccord
1603 qui permet d'introduire le liquide gazéifié et de le retenir sous pression (par exemple
une partie de raccord selon la
figure 11 et schématisé selon la
figure 14). La poche
1602 est munie d'une partie de raccord
1604 qui permet d'introduire le gaz et de le retenir sous pression (par exemple une partie
de raccord selon la
figure 11 et schématisé selon la
figure 14).
[0168] Tel qu'illustré par la
figure 16, le contenant est rempli et non connecté à un système de débit. Il est totalement
étanche car la pression exercée par le liquide gazéifié dans la poche
1601 et le gaz dans la poche
1602 maintiennent les parties de raccord
1603 et
1604 fermées à la circulation de fluide et de gaz.
[0169] La
figure 17 illustre un kit de connexion
1700 pour connecter un contenant selon la
figure 16 à un système de débit de liquide (ou de remplissage).
[0170] Le kit comporte trois parties de raccord
1701, 1702 et
1703 connectées en étoiles, avec en commun la sortie de liquide ou de gaz. Dans une réalisation
selon la
figure 17, par exemple, les parties de raccord sont connectées en étoiles du côté opposé à la
tige.
[0171] Les parties de raccords
1701 et
1702 sont configurées pour avoir une pression différentielle dP = 0 et la partie de raccord
1703 est quant à elle configurée pour avoir une pression différentielle non nulle, par
exemple 0,1 bar. De cette manière, le kit peut fonctionner en réducteur de pression.
Le kit peut ainsi notamment être utilisé pour mettre en série plusieurs contenants
selon l'invention et permettre de les vider successivement.
[0172] La
figure 18 illustre un montage dit série-parallèle de trois contenants
1800, 1801, 1802 selon des modes de réalisation. Trois contenants sont illustrés, mais le montage
peut fonctionner pour tout autre nombre de contenants. Le contenant
1800 comporte une poche
1803 pour contenir un liquide gazéifié et une poche
1804 pour contenir un gaz. Outre ces poches de niveaux 1 et 2, le contenant peut comporter
une enveloppe de niveau 3 (non représentée). La poche
1803 est connectée à une partie de raccord
1805 pour le débit de liquide. La poche
1804 est connectée à une partie de raccord
1806 pour l'injection de gaz.
[0173] Les autres contenants ont une structure similaire et ne sont pas détaillés dans un
souci de concision.
[0174] Le système est alimenté en gaz par une source de pression
1807 via une partie de raccord
1808. Cette partie de raccord est connectée à un kit de connexion
1809 (avec trois parties de raccord
1810, 1811, 1812) tel que décrit en référence à la
figure 17. Une fois connectés, les deux parties de raccord
1808 et
1810 permettent la circulation du gaz depuis la source
1807 vers la poche
1804 du contenant
1800. Elles permettent aussi la circulation du gaz depuis la source
1807 vers deux autres kits de connexion
1813 et
1814 respectivement connectés aux contenants
1801 et
1802. Ces kits de connexion ont la même structure que celle du kit
1808 et ne sont pas détaillés dans un souci de concision.
[0175] Les différents kits de connexion sont configurés pour avoir des pressions différentielles
dP non nulles. Dans le présent exemple, elle vaut pour chaque kit dP = 0,1 bar. A
cet effet, chaque partie de raccord d'entrée de gaz est configurée pour avoir une
pression différentielle dP = 0,1 bar. De cette manière, les kits de connexion fonctionnement
comme des réducteurs de pression. La pression de gaz dans les poches des contenants
est ainsi décroissante en fonction de l'éloignement par rapport à la source de gaz.
Ainsi, la pression de gaz dans la poche de niveau 2 du contenant
1800 est diminuée de 0,1 bar, puis celle du contenant
1801 est diminuée de 0,2 bar et celle du contenant
1802 est diminuée de 0,3 bar.
[0176] Ainsi, le contenant qui se vide en premier est le contenant
1800 (plus forte pression), puis le contenant
1801 (pression intermédiaire), puis le contenant
1802 (pression plus faible).
[0177] Pour le débit du liquide gazéifié, chaque contenant
1800, 1801, 1802 est connecté à un kit de connexion
1815, 1816, 1817 respectif, via une partie de raccord connectée à la poche de niveau 1 (par exemple
la partie de raccord
1805 en ce qui concerne la poche
1803 de niveau 1 du contenant
1800).
[0178] Les kits de connexion
1815, 1816 et
1817 sont ainsi connectés en série et le kit en bout de chaine est connecté à une sortie
de ligne
1818 (par exemple une sortie de type « Python » pour les tireuses de bière). Pour assurer
la circulation du liquidé gazéifié et l'étanchéité, la connexion à la sortie de ligne
1818 se fait via une partie de raccord 1819.
[0179] Dans le système décrit en référence à la
figure 18, les entrées de pression de gaz sont montées en série avec des réducteurs de pression
intercalés entre les interfaces pressions. Il est ainsi possible de disposer de kits
réducteurs uniques -dans l'exemple ci-dessous 0.1 bar- et de disposer ainsi de pressions
strictement décroissantes entre les contenants. Ces réducteurs sont aussi des valves
qui empêchent les retours d'air s'ils sont débranchés (comme décrit ci-avant en référence
aux
figures 11 à 13). Les sorties de tirage sont quant à elles montées en parallèle de manière à vider
l'un après l'autre les contenants dans l'ordre des pressions décroissantes appliquées
par les réducteurs précédents.
[0180] L'utilisation de clapets anti retours ou éventuellement de systèmes d'étanchéité
à double sens tel que décrits ci-avant dans les kits de connexion et sur les contenants
eux-mêmes permet de pouvoir changer tout ou partie des fûts vides en cours de distribution
sans interrompre le service.
[0181] Ce système permet de mettre en série parallèle un grand nombre de contenants mais
aussi de les changer à la volée sans interruption de service un contenant vide si
besoin.
[0182] La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée
en référence aux figures jointes. Toutefois la présente invention ne se limite pas
aux formes de réalisation présentées. D'autres variantes, modes de réalisation et
combinaisons de caractéristiques peuvent être déduits et mis en œuvre par la personne
du métier à la lecture de la présente description et des figures annexées.
[0183] Pour satisfaire des besoins spécifiques, une personne compétente dans le domaine
de l'invention pourra appliquer des modifications ou adaptations.
[0184] Dans les revendications, le terme "comporter" n'exclut pas d'autres éléments ou d'autres
étapes. Les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être
avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications
dépendantes différentes, n'exclut pas en effet la possibilité de les combiner. Les
signes de référence ne sauraient être compris comme limitant la portée de l'invention.