WATER TRANSFER SYSTEM

SYSTEME DE TRANSFERT D'EAU

Description

CA 02262126 1999-02-25
1
SYST~ME DE TRANSFERT D'EAU
CONTEXTE
L'utilisation de l'eau embouteillée est relativement récente en Europe et cela
crée une opportunité d'affaire pour les entreprise manufacturières de
refroidisseur d'eau. Dans un contexte de manufacturation nord-américaine et
d'exportation vers l'Europe, les produits doivent être conçus pour faciliter
le
transport, l'emballage et l'assemblage outre-mer. Ces contraintes sont prises
en considération par le développement de pièces qui peuvent se démonter
facilement, s'empiler de façon compacte dans les boîtes et se réassembler
facilement une fois arrivées à destination.
Le marché européen se distingue particulièrement par son souci de l'hygiène
dans les systèmes de distribution d'eau embouteillée. Les nouveaux
refroidisseurs doivent donc présenter des aspects distinctifs relatifs à
l'hygiène. Les caractéristiques de ces refroidisseurs se situent à deux
niveaux; l'entretien de l'appareil et la conservation de l'eau propre lors de
l'utilisation du refroidisseur. L'eau peut en effet ëtre contaminée par l'air
qui
doit circuler dans le système pour permettre l'échange entre la bouteille et
le
réservoir interne du refroidisseur.
L'eau peut en effet être contaminée par l'air qui doit circuler dans le
système
pour permettre l'échange entre la bouteille et le réservoir interne du
refroidisseur.
Le système d'acheminement d'eau entre la bouteille et le réservoir doit donc
permettre la filtration de l'air qui circule. De plus, les différentes pièces
qui
constituent ce système doivent être facilement démontables par l'usager de
façon à permettre un nettoyage aisé.
L'invention déclarée par cette demande consiste en un nouveau système
d'acheminement de l'eau pour un refroidisseur d'utilisation résidentielle ou

. CA 02262126 1999-02-25
2
commerciale visant d'abord l'exportation, mais aussi les marchés nord-
américains. II s'agit de deux éléments principaux, soit
~ Un bouchon réutilisable universel. Ce bouchon s'adapte aux goulots de
toutes les bouteilles de format 11 et 18 litres. II a pour fonction de fermer
la
bouteille de façon étanche afin d'éviter les éclaboussures lors de
l'installation de celle-ci sur le refroidisseur.
~ Un cône qui scelle la cuve interne du refroidisseur de façon étanche. Ce
cône est spécifiquement adapté au bouchon ci-haut mentionné et
complète l'étanchéité du système lorsqu'il est en fonction. II permet
d'assurer l'échange d'air et d'eau entre la bouteille et le réservoir et de
filtrer l'air qui doit circuler dans le système assurant ainsi un niveau
d'hygiène supérieur.
L'ensemble de ces pièces peut être démonté sans outils par l'usager pour lui
permettre de nettoyer son système d'échange d'eau.
Voici une description plus détaillée des caractéristiques de chacun des
éléments. Ces descriptions se veulent globales et ne définissent pas
l'invention de façon absolue. L'esprit des descriptions doit être pris en
considération pour l'interprétation des énoncés.
PREMIERE VERSION DU SYSTEME
Le bouchon universel
La fonction principale du bouchon universel est de fermer la bouteille d'eau
une fois que le bouchon dit « de livraison » est retiré de celle-ci, et donc
de
garder l'eau propre. Ce bouchon doit s'adapter aux différentes bouteilles
disponibles sur le marché.
~ II peut se prendre et créer l'étanchéité avec la bouteille par l'intérieur
du
goulot, par l'utilisation d'un joint d'étanchéité.

CA 02262126 1999-02-25
3
~ II peut se prendre et créer l'étanchéité avec la bouteille par l'extérieur
du
goulot, par l'utilisation d'un joint d'étanchéitë.
~ II se verrouille en place par un mouvement de %4 de tour pour s'assurer de
la solidité de l'assemblage lors du transport de la bouteille et lorsqu'on
retourne celle-ci pour l'installer sur le refroidisseur.
~ Un tube intégré retient une valve, constituée d'une bille (ou équivalent) et
d'un ressort, ce qui empêche l'eau d'être polluée par des corps étrangers
lorsque la bouteille est debout, non installée sur un refroidisseur. Le
ressort permet de conserver une pression entre la bille et le tube pour
s'assurer d'un joint fermé. Le tube possède des ouvertures latérales qui se
trouvent vers l'intérieur de la bouteille et qui permettent l'échange d'eau et
d'air lors de l'utilisation normale du système.
~ La valve est libérée, lorsque la bouteille est installée sur le
refroidisseur,
par la poussée d'une tige verticale provenant du cône ci-dessous décrit,
sur la bille. Cette poussée remonte la bille à un niveau plus élevé que la
limite des ouvertures, ce qui libère les ouvertures et permet l'échange des
fluides.
Le cône
~ Sa partie supérieure est de forme conique et devient généralement
cylindrique vers le bas. Le fond de ce cylindre est bouché par un mur
(disque) horizontal. Du centre de ce disque monte une tige évidée
possédant des ouvertures latérales par lesquelles l'échange des fluides
peut s'effectuer.
~ II s'installe par intertérence sur le dessus de la cuve interne du
refroidisseur et crée ainsi un joint étanche à l'air.
~ Le tube d'alimentation vertical vient en relation avec le tube intégré au
bouchon. Les deux tubes sont de dimensions telles que le joint créé est

CA 02262126 1999-02-25
4
étanche à l'eau. Le tube du cône pousse la bille du bouchon et permet à
l'échange d'air et d'eau de se faire.
~ Une valve mobile permet de fermer le tube pour garder le système à
l'épreuve des corps étrangers lorsqu'il n'y a pas de bouteille sur le
refroidisseur. Cette valve permet à l'air provenant de la cuve d'entrer par
un niveau différent (plus haut) que celui de l'eau. Cette valve est mise en
service par l'installation d'une bouteille équipée du bouchon universel. Le
retrait de la bouteille munie de ce bouchon referme la valve.
~ L'ouverture de la valve s'effectue par une pression du bouchon universel
sur un détail situé au bout de la tige du cône. La fermeture de la valve
survient lors du retrait de la bouteille par une interférence volontaire entre
le tube du bouchon universel et un détail sur la valve situé vers le bas de
la tige du cône.
Une bouteille qui n'est pas équipée de ce bouchon ne permet pas de crëer
un système étanche. L'ouverture de la valve pourrait avoir lieu, mais la
fermeture dépend précisément de l'interférence calibrée décrite au point
précédent. De plus, la non-utilisation du bouchon universel n'assure pas
un contact étanche entre le goulot de la bouteille et la tige du cône, ce qui
crée un déversement d'eau dans le fond du cône jusqu'au niveau
équivalent au début du goulot de la bouteille. Cétte accumulation d'eau va
à l'encontre du principe de base d'un système hygiénique.
~ Le corps principal du cône est constitué de deux pièces de façon à faciliter
le transport et le nettoyage des éléments. La partie conique (un peu
comme une assiette) est assemblée par un joint étanche à la partie
cylindrique. Ce joint peut se faire par un principe de vissage, un système
de 1l4 de tour, un encliquetage ou tout autre système qui assure un lien
solide et étanche. Le démontage doit se faire sans outils. La valve doit se
démonter en suivant les même critères.

- CA 02262126 1999-02-25
~ La partie conique (ou assiette) possède une cavité qui permet de recevoir
un élément de forme généralement cylindrique contenant un filtre à air à
chacun de ses bouts. Ce porte filtre est installé dans l'assiette par
l'extérieur du cône de façon à ne pas avoir à retirer le cône pour changer
les filtres. Sa position est déterminée et orientée dans l'assiette par sa
forme de façon à s'assurer que chacun des filtres soient mis dans une
position précise. Le filtre supérieur est de gros calibre et retient les
poussières et corps étrangers les plus gros. Le deuxième filtre, situé au
bas du porte filtre et donc dans le réservoir, est plus serré et prévient le
passage de bactéries. Dans les deux cas, ces filtres doivent assurer un
débit d'air suffisant pour permettre l'échange de façon efficace.
~ Le dessous de l'assiette, du côté du réservoir, est composé d'un muret
cylindrique lui permettant de recevoir une valve de süreté qui empêche le
déversement complet du contenu d'une bouteille si celle-ci est percée. La
surface de l'assiette définie par ce muret contient en son centre un trou
circulaire permettant le passage de l'air.
La valve de sûreté est composée de deux parties. La partie extérieure, de
forme généralement cylindrique, retient par encliquetage une pièce
intérieure mobile de haut en bas, aussi généralement cylindrique, dont le
bout supérieur est fermé de façon conique. II existe un jeu entre l'intérieur
de la pièce extérieure et l'extérieur de la pièce interne de façon à ce que
l'air puisse circuler librement. Au repos, la partie interne étant plus courte
que la partie externe, elfe se retrouve au bas de cet assemblage grâce à la
gravité. Cette partie interne, ouverte à son bout inférieur, a pour fonction
d'emprisonner l'air. Si la bouteille est percée, elle tend à se vider et donc
à
faire monter le niveau d'eau du réservoir. Lorsque l'eau atteint la partie
mobile interne de la valve de sûreté, la pièce interne remonte et le bout
conique de celle-ci vient boucher le trou situé dans l'assiette empêchant
ainsi le transfert d'air ce qui, en contrepartie, stoppe le déversement d'eau.
Le bout de la partie conique peut être fait de matière caoutchoutée comme
le silicone.

CA 02262126 1999-02-25
6
~ La partie cylindrique de cette valve est retenue au-dessous de l'assiette
par un principe de vissage, un système de 1I4 de tour, un encliquetage ou
tout autre système qui assure un lien solide et étanche. Cet assemblage
se situe directement sous le porte filtre et complète le système d'échange
d'air.
~ La partie cylindrique du cône possède, sous le disque du fond, un muret
concentrique avec la tige qui permet de retenir une bulle d'air. Cet anneau
se situe du côté opposé à la tige, donc dans le réservoir. La combinaison
de cet anneau et de la valve d'alimentation d'eau, dont le bout est plus
bas dans le réservoir, facilite le transfert de l'air entre le réservoir et la
bouteille. L'air n'a pas à déplacer toute une colonne d'eau emprisonnée
dans la tige puisqu'une bulle d'air y est déjà présente.
DEUXI~ME VERSION DU SYST~ME
Cette deuxième version s'adresse particulièrement aux bouteilles livrées avec
un bouchon de type No Spill ou Black Hawk. Essentiellement similaires, ces
bouchons sont jetables et sont faits de deux pièces. Le corps principal est
constitué d'une partie cylindrique qui épouse très étroitement la partie
extérieure des goulots. Cette partie cylindrique est fermée par un disque au
centre duquel se trouve un petit cylindre dirigé vers l'intérieur de la
bouteille.
Le bout ouvert de ce tube reçoit la deuxième partie qui est en fait un
capuchon amovible.
Dans les systèmes existants, la tige provenant du fond du cône s'insère de
façon étanche dans le tube du bouchon et libère le capuchon. Celui-ci est
retenu au bout de la tige du cône par un système de rainure (sur la tige) et
de
bourrelet (sur le capuchon).
Lorsque la bouteille est retirée du refroidisseur, la tige ramène le capuchon
en
place et celui-ci se repositionne dans le tube du bouchon refermant ainsi la
bouteille de façon étanche.

CA 02262126 1999-02-25
7
La deuxième version de l'invention est constituée principalement de deux
pièces. Un adaptateur que l'on installe sur le bouchon du type décrit plus
haut
livré sur la bouteille et un cône similaire à celui décrit dans la première
version
de cette invention.
L'adaptateur
II est fait d'une seule pièce et est constitué d'un disque d'un diamètre
semblable au diamètre des bouteilles d'eau. On retrouve en son centre un
tube d'une longueur telle qu'elle permet de retirer le capuchon du bouchon.
Des trous latéraux sont faits dans le tube pour permettre l'échange d'air et
d'eau. Le diamètre extérieur du tube correspond au diamètre intérieur du tube
du bouchon jetable. Le bout du tube de l'adaptateur est un peu plus petit en
diamètre pour pouvoir s'insérer dans le capuchon du bouchon jetable.
Le bout du tube de l'adaptateur permet de déloger le capuchon du bouchon
jetable et de le retenir par interférence. Une déformation est appliquée au
bourrelet du capuchon et augmente ainsi son diamètre. Lorsque la bouteille
est retirée du refroidisseur, le capuchon ne peut donc pas se remettre en
place sur le tube du bouchon.
Le c8ne
Le cône est généralement semblable au cône décrit dans la première version
de l'invention. Par contre la tige centrale est différente.
Elle est d'un diamètre tel qu'elle peut s'insérer dans le tube de
l'adaptateur.
Des ouvertures latérales sont faites pour permettre le passage des fluides. Un
principe de valve, semblable à celui décrit dans la première version, ferme le
système pour contrer l'entrée de poussières dans le réservoir quand la
bouteille n'est pas sur le refroidisseur.
La différence réside dans le fait que l'ouverture et la fermeture se font par
le
haut de la tige du cône, en activant le même détail.

CA 02262126 1999-02-25
Vous trouverez dans les pages qui suivent une série s'illustrations expliquant
les différentes pièces.

Dessin représentatif