Domaine Technique

La présente invention se rapporte à un dispositif de contrôle de jet de liquide en sortie de contenant, de type bouchon verseur, pour contenants de liquides tels que des gourdes, des bouteilles, des bidons. L’invention se rapporte aussi à la prévention des éclaboussures et gouttes, et à l’obtention d’un écoulement uniforme et continu du liquide.

Art Antérieur

Les bouteilles, briques, gourdes et bidons usuels ont pour défaut de présenter un écoulement avec des à-coups, dus au fait que la sortie de liquide sert aussi d’entrée d’air. Le liquide, en sortant, crée une dépression dans le contenant considéré, jusqu’à inverser ou stopper l’écoulement de liquide. De l’air peut alors entrer dans le contenant par la sortie de liquide, ce qui rééquilibre la pression, et du liquide peut se remettre à couler.

Avec l’inertie du liquide, le jet est donc discontinu, et irrégulier dans son débit et donc dans sa forme. Il est en conséquence difficile d’orienter le jet vers une cible spécifique, telle qu’un entonnoir ou l’ouverture d’un autre contenant.

Dans le cas de liquides polluants, dangereux ou simplement coûteux, ces à-coups peuvent entraîner un déversement à côté du contenant ou de l’endroit où les liquides doivent être versés, avec de potentielles retombées négatives.

Dans le cas d’un contenant à partir duquel l’utilisateur aspire le liquide, par exemple les gourdes de cyclisme, l’aspiration de liquide crée une dépression. En réponse à cette dépression, le contenant est déformé, jusqu’à s’opposer à l’aspiration.

L’utilisateur doit alors cesser d’aspirer, pour laisse entrer de l’air et rétablir une pression suffisante dans le contenant.

On connaît par exemple de DE102009021997 un bidon avec une aspiration d’air située dans la poignée du bidon, et comprenant une conduite d’air débouchant au niveau de la sortie de liquide.

Cette solution permet certes d’éviter les à-coups dans le jet, mais nécessitent la présence d’une poignée sur le contenant. De même, les bidons pourvus du dispositif de DE 102009021997 ne peuvent être inclinés au-delà d’un angle limite, sans quoi la conduite d’air est bouchée par le liquide et peut se remplir, ce qui occasionnera à nouveau des à-coups.

Il existe donc un besoin pour un dispositif de contrôle de jet de liquide qui soit adaptable à différents types de contenants, et permette d’éviter les à-coups dans le jet de liquide versé, et ce dans une gamme importante d’angles d’inclinaison du contenant lors du versage.

Exposé de l’invention

Afin de répondre à ce problème technique, l’invention propose un dispositif de contrôle de jet de liquide en sortie d’un contenant, comportant :

- une sortie de liquide ;

- une entrée d’air ; caractérisé en ce qu’il comporte en outre une conduite d’air reliée à l’entrée d’air, s’étendant dans une direction opposée à un sens de progression du liquide du contenant vers la sortie de liquide, présentant à son extrémité une sortie d’air, ladite sortie d’air présentant une normale moyenne perpendiculaire ou formant un angle orienté aigu avec le sens de progression du liquide vers la sortie de liquide.

La conduite d’air avec une sortie d’air ainsi formée peut être inclinée dans n’importe quelle direction sans que la continuité du jet ne soit impactée.

En effet, une fois l’aspiration d’air par la conduite d’air est amorcée, celle-ci est entretenue et stable même une fois la sortie d’air recouverte de liquide. Le liquide entraîné vers la sortie entretient l’aspiration par effet Venturi, et ne remonte pas dans la conduite d’air.

Le dispositif selon l’invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.

Ledit dispositif peut notamment se présenter sous forme d’un bouchon verseur.

La conduite d’air peut en particulier être en forme de J, avec un coude extrémal, la sortie d’air étant située à l’extrémité libre du coude extrémal.

La sortie d’air présente avantageusement une normale moyenne parallèle au sens de progression du liquide vers la sortie de liquide.

La conduite d’air peut comporter en outre une bifurcation de déviation de liquide entrant par la sortie d’air, orientée vers la sortie de liquide. La bifurcation de déviation de liquide peut être terminée par une paroi fermée, en cul de sac.

En alternative cette bifurcation peut être terminée par une fente d’évacuation de liquide.

La conduite d’air peut présenter des chicanes ralentissant la remontée de liquide par l’entrée d’air.

Notamment, l’entrée de la bifurcation de déviation de liquide peut comporter à sa base un épaulement formant une des chicanes de la conduite d’air.

Le dispositif peut en outre comporter un coude supérieur, situé entre l’entrée d’air et la conduite d’air, formant un siphon.

Le dispositif peut comporter un capuchon venant recouvrir, à l’état fermé, l’entrée d’air et la sortie de liquide.

Des moyens de solidarisation irréversible du dispositif avec le capuchon peuvent être prévus.

Le dispositif peut comporter une base tubulaire, attachée ou attachable au contenant de liquide et un corps tubulaire mobile, la base tubulaire et le corps tubulaire comportant pour l’un un pas de vis et pour l’autre un taraudage permettant de visser le corps tubulaire dans la base tubulaire. L’entrée d’air et la sortie de liquide sont alors situées sur une jupe latérale du corps tubulaire mobile, et situées sous la base tubulaire à l’état fermé.

Le corps tubulaire peut comporter un chapeau à son extrémité supérieure, et un joint peut être disposé au niveau de la périphérie dudit chapeau.

Ledit joint peut comporter un joint torique et/ou une lèvre périphérique et une tranchée annulaire, situées, pour l’une sur le corps tubulaire et pour l’autre sur la base tubulaire, la lèvre périphérique s’enfonçant dans la tranchée annulaire lorsque le corps tubulaire est vissé dans la base tubulaire.

Brève description des figures

L’invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit, dont les détails sont donnés uniquement à titre d’exemple, et développée en relation avec les figures annexées, dans lesquelles des références identiques se rapportent à des éléments identiques :

La figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif de contrôle de jet de liquide selon un premier mode de réalisation de l’invention,

La figure 2 est une autre vue en perspective du dispositif de contrôle de jet de liquide de la figure 1 , avec un capuchon,

La figure 3 est une vue en coupe du dispositif de contrôle de jet de liquide de la figure 1 ,

La figure 4 est une vue en coupe schématique d’un mode de réalisation alternatif,

La figure 5 est une vue en coupe schématique du mode de réalisation de la figure 4, en cours de versage de liquide,

La figure 6 est une vue en coupe d’un troisième mode de réalisation de dispositif de contrôle de jet de liquide,

La figure 7 est une vue en perspective d’un autre mode de réalisation de dispositif de contrôle de jet de liquide,

La figure 8 est une vue de côté du dispositif de contrôle de jet de liquide de la figure 7, à l’état ouvert et fermé,

La figure 9 est une vue en coupe schématique d’encore un autre mode de réalisation de dispositif de contrôle de jet de liquide selon l’invention.

Les modes de réalisation particuliers représentés sont donnés à titre illustratif et non limitatif.

Description détaillée de l’invention

La figure 1 est une vue en perspective de dessus d’un dispositif de contrôle de jet de liquide 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention. Le même dispositif de contrôle de jet de liquide 1 est représenté en figure 2 en perspective d’en dessous avec un capuchon 2 obturateur. La figure 3 est une vue en coupe axiale du dispositif de contrôle de jet de liquide 1 .

Le dispositif de contrôle de jet de liquide 1 est ici réalisé sous forme de bouchon dit « verseur » en ce qu’il permet de contrôler l’écoulement d’un liquide à partir d’un conteneur, sur un goulot duquel il est disposé, et en particulier vissé. Selon des alternatives de dispositif de contrôle de jet de liquide 1 non représentées, une partie au moins des éléments le composant peuvent venir de matière avec d’autres parties du contenant que le bouchon : goulot, parois du contenant etc. ou être des pièces indépendantes.

Le bouchon verseur 1 comporte une entrée d’air 3 et une sortie de liquide 5. L’entrée d’air 3 et la sortie de liquide 5 sont notamment disposées sur une jupe tubulaire du bouchon verseur 1 , qui est de forme générale tubulaire.

La jupe tubulaire porte aussi un pas de vis 7 au niveau des entrée d’air 3 et sortie de liquide 5, qui coopère avec un taraudage du capuchon 2, permettant de visser ce dernier sur le bouchon verseur 1 et ainsi de fermer le contenant sur lequel est disposé le bouchon verseur 1 complètement. Le capuchon 2 ou le bouchon verseur 1 peuvent comporter des moyens de solidarisation irréversibles tels que des éléments s’encliquetant de façon irréversible, tout en permettant d’ouvrir et fermer l’entrée d’air 3 et la sortie de liquide 5.

Le bouchon verseur 1 comporte une conduite d’air 9, connectée à l’entrée d’air 3. La conduite d’air 3 s’étend vers l’intérieur du contenant et du bouchon verseur 1 .

La forme de la conduite d’air 9 est visible en figure 3, qui est une coupe axiale au niveau de ladite conduite d’air 9.

La partie inférieure du bouchon verseur 1 est ouverte, et porte sur sa jupe intérieure un pas de vis 11 pour le vissage du bouchon verseur 1 sur le contenant, notamment au niveau d’un goulot de ce dernier.

La conduite d’air 9 est composée d’un tube sensiblement droit, s’étendant vers le bas en figures 1 à 3, dans une direction opposée à un sens de progression du liquide en direction la sortie de liquide 5. Une extrémité de la conduite d’air 9 est connectée à l’entrée d’air 3, et d’un rabat extrémal 91 au niveau de l’autre extrémité, qui lui donne une forme de J, avec un coude extrémal, la sortie d’air 93 étant située à l’extrémité dudit coude extrémal.

La sortie d’air 93 présente une surface avec une normale orientée dans une direction parallèle au sens de progression du liquide vers la sortie de liquide 5 au niveau de ladite sortie d’air 93. La progression d’air entrant dans le contenant par l’entrée d’air 3 est représentée par une flèche coudée en pointillés. L’air entre par l’entrée d’air 3, descend dans la portion droite de la conduite d’air 9, puis est dévié par son coude extrémal, et sort au niveau de la sortie d’air 93 avec une vitesse moyenne parallèle à la normale de la surface de la sortie d’air 93.

Par « sens de progression du liquide » on entend ici une direction moyenne de progression du liquide au niveau de la sortie d’air 93 lorsque ledit liquide est versé par la sortie de liquide 5. Cette direction de progression du liquide correspond à l’axe central du tube de la forme tubulaire du bouchon 1 , et est représentée par une flèche pleine.

Le liquide, en étant entraîné par gravité vers la sortie de liquide 5 passe au niveau de la sortie d’air 93 et entraîne, par effet Venturi, de l’air qui sort par ladite sortie d’air 93. L’air entraîné s’oppose à l’entrée de liquide par la sortie d’air 93.

L’air peut donc entrer en continu dans le contenant, ce qui évite les à-coups dans le jet de liquide versé.

Tant que le liquide est en mouvement autour de la sortie d’air 93, en direction de la sortie de liquide 5, de l’air sera entraîné et s’opposera à l’entrée de liquide dans la conduite d’air 9.

Ce mouvement du liquide est initié lors de l’inclinaison du contenant pour verser du liquide, et est entretenu quel que soit l’angle dans lequel est orienté le contenant avec le bouchon verseur 1 . Le jet de liquide est ainsi uniforme quel que soit l’angle, y compris si le contenant est retourné complètement.

La conduite d’air 9 comporte aussi une bifurcation 95 de déviation de liquide, dans laquelle est dévié le liquide qui entre par la sortie d’air 93. L’entrée de liquide dans la sortie d’air peut notamment se produire lors de secousses et lorsque le contenant est redressé pour arrêter de verser du liquide.

La bifurcation 95 se présente sous forme d’un volume connecté à la portion droite de la conduite d’air 9, entre la sortie 93 et l’entrée d’air 3, situé du côté de la sortie de liquide 5. La bifurcation 95 est notamment de forme triangulaire, avec une paroi commune avec la portion droite de la conduite d’air 9 et une paroi inclinée. La bifurcation 95 est notamment borgne, en ce qu’elle se termine en cul de sac, avec des parois fermées.

Les figures 4 et 5 sont des vues en coupe axiale schématiques d’un bouchon verseur 1 selon l’invention, sans liquide en figure 4 et avec un liquide en train d’être versé en figure 5.

La sortie d’air 93 du bouchon verseur 1 est ici inclinée, et présente une normale N qui forme avec la direction de progression du liquide un angle a orienté qui est aigu. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, l’angle a était notamment nul.

En figure 5, le bouchon verseur 1 est représenté couché, ce qui correspond à une position dans laquelle la sortie de liquide 5 est en bas, et du liquide L (hachuré) est en train de s’écouler.

Le liquide L vient du contenant (non représenté) situé à gauche en figure 5 (et en bas en figure 4), et entre dans le bouchon verseur 1 par sa base, qui est ouverte et connectée au contenant.

Le liquide L s’écoule de gauche à droite, avec l’orientation de la figure 5, pour atteindre la sortie de liquide 5. Des flèches parallèles indiquent cet écoulement.

En s’écoulant de gauche à droite, le liquide L entraîne de l’air au niveau de la sortie d’air 93.

Des gouttes de liquide sont représentées dans la conduite d’air 9, par exemple restant du versage précédent. Les gouttes s’écoulent dans la bifurcation 95, et sont retenues dans celle-ci. Lorsque le contenant et le bouchon verseur 1 sont remis à la verticale, après le versage, le liquide L contenu dans la bifurcation 95 retombera vers la sortie d’air 93, et sera entraîné lors du prochain versage.

La figure 6 est une vue en coupe axiale d’un autre mode de réalisation de bouchon verseur, indiqué pour les gourdes.

Le bouchon verseur 1 présente une forme hémisphérique sur sa partie supérieure, avec une portion inférieure présentant un pas de vis 11 interne pour vissage sur la gourde (non représentée).

La sortie de liquide 5 se présente sous forme d’un tube, incliné vers le haut et partant radialement de la portion hémisphérique. L’entrée d’air 3 est située la base de la portion supérieure hémisphérique, du côté opposé à la sortie de liquide 5.

La conduite d’air 9 est prolongée ici par un coude supérieur 13, situé entre l’entrée d’air 3 et la portion droite de la conduite d’air 9, formant un siphon, qui empêche la sortie de liquide par l’entrée d’air 3, et garde ainsi l’aspiration d’air amorcée.

La portion droite de la conduite d’air 9 présente plusieurs chicanes 15, matérialisées par des protubérances triangulaires sur les parois internes de la portion droite de la conduite d’air 9. Ces protubérances sont notamment en triangles rectangles, orientés leur angle droit en direction de la sortie d’air 93.

Les gouttes de liquide L sont alors retenues par les chicanes 15 qui freinent leur progression.

La bifurcation 95 est ici réalisée sous forme d’un segment de conduite terminé par une paroi transverse, donnant une forme en Y à l’ensemble formé par la portion droite de la conduite d’air 9 et ladite bifurcation 95.

La bifurcation 95 comporte à sa base, là où elle rejoint le reste de la conduite d’air 9, un épaulement formant une des chicanes 15 de la conduite d’air 9. Les gouttes de liquide L ont ainsi un obstacle à surmonter avant de pouvoir s’accumuler dans ladite bifurcation 95.

Les figures 7 et 8 représentent un autre mode de réalisation, dans lequel le bouchon verseur 1 est réalisé en deux parties, avec un corps tubulaire 1a mobile, et une base tubulaire 1 b.

Le corps tubulaire mobile 1a est montré seul en perspective en figure 7. La figure 8 illustre le vissage dans la base tubulaire 1 b dudit corps tubulaire 1a pour ouvrir et fermer l’entrée d’air 3 et la sortie de liquide 5.

Le corps tubulaire 1a est surmonté par un chapeau 17 en forme de disque, de diamètre plus important que le reste du corps tubulaire 1a.

Le corps tubulaire 1a présente sur sa jupe extérieure un pas de vis 19, coopérant avec un taraudage de la base tubulaire 1b. La sortie de liquide 5 et l’entrée d’air 3 sont situées sur cette jupe extérieure.

Le chapeau 17 présente sur sa surface supérieure un marquage 21 en forme de flèche, indiquant la position et l’orientation de la sortie de liquide 5. Sur sa périphérie inférieure, le chapeau 17 présente une lèvre périphérique 23. La lèvre périphérique 23 est, à l’état fermé du bouchon verseur 1 , engagée dans une tranchée périphérique (non représentée) de forme correspondante de la base tubulaire 1 b, assurant ainsi une étanchéité améliorée. Un mode de réalisation équivalent est obtenu en disposant la tranchée dans le chapeau 17 et la lèvre sur la base tubulaire 1b.

Un autre mode de réalisation prévoit de remplacer la lèvre par un joint torique ou annulaire, la combinaison d’une lèvre périphérique 23 et d’un joint torique étant aussi possible.

En figure 8, le bouchon verseur 1 est disposé sur le contenant C, partiellement visible. La base tubulaire 1b est fixée au goulot du contenant C, et reste fixe. Elle peut notamment être vissée au goulot du contenant C, ou surmoulée sur celui-ci. Selon un mode de réalisation particulier, la base tubulaire 1 b peut venir de matière avec le contenant C.

En haut en figure 8, le corps tubulaire 1a est relevé, une majeure portion du corps tubulaire 1 a, notamment de sa jupe, dépasse du contenant C et de la base tubulaire 1b. L’entrée d’air 3 et la sortie de liquide 5 sont notamment situées sur la portion du corps tubulaire 1a qui dépasse du contenant C et de la base tubulaire 1 b.

En bas en figure 8, le corps tubulaire 1a est enfoncé dans la base tubulaire 1b. L’entrée d’air 3 et la sortie de liquide 5 sont recouvertes par la base tubulaire 1 b ou situées sous cette dernière, le bouchon verseur 1 est fermé.

La lèvre périphérique 23 est notamment insérée dans la tranchée de la base tubulaire 1 b, ce qui assure l’étanchéité.

Ce mode de réalisation présente à l’état fermé une grande compacité. Les contenants C pourvus de ce type de bouchon verseur 1 peuvent notamment être empilés en grand nombre pour leur stockage et transport.

La figure 9 est une représentation schématique en coupe d’un bouchon verseur 1 selon un autre mode de réalisation, de façon analogue aux figures 4 et 5.

Dans le mode de réalisation de la figure 9, la conduite d’air 9 ne présente pas de rabat extrémal 91. La sortie d’air 93 est notamment tangente à la direction de progression du liquide L en direction de la sortie de liquide au niveau de la sortie d’air 93.

Avec la notation de la figure 4, ce mode de réalisation correspond à un angle a de 90°, droit. Ce mode de réalisation a un fonctionnement légèrement dégradé par rapport aux autres modes de réalisation représentés, notamment lorsque le bouchon verseur 1 est orienté au-delà de 90°.

La bifurcation du mode de réalisation de la figure 9 comporte en outre une fente d’évacuation de liquide 25 à son extrémité la plus proche de la sortie de liquide 5.

Du liquide L situé dans la bifurcation 95, au niveau de la fente d’évacuation de liquide 25 est alors emporté par le liquide L s’écoulant de l’autre côté de la fente, ou formera des gouttes sous l’effet de la gravité si la fente d’évacuation de liquide 25 est orientée vers le bas.

Le dispositif de contrôle de jet de liquide 1 selon l’invention permet une entrée d’air continue dans le contenant C, ce qui uniformise le débit, et plus généralement le comportement et la forme, du jet de liquide L sortant. Le dispositif de contrôle de jet de liquide 1 selon l’invention utilise notamment l’effet Venturi d’entraînement d’air au niveau de la sortie d’air 93 de la conduite d’air 9 pour rendre possible l’aspiration d’air y compris dans les angles d’inclinaison importants, lorsque la sortie d’air 93 et/ou l’entrée d’air 3 sont situées sous le niveau du liquide L.