КЛАПАН ДЛЯ ПИВНОГО КЕГА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к пищевой промышленности, а конкретно к устройствам для хранения и отпуска напитков, например, пива, находящихся под давлением.
Как правило, емкости (КЕГи) для хранения и отпуска пива дополнительно содержат под давлением углекислый газ, либо азот, либо их смесь (пивной газ). Технология заполнения и отпуска чаще всего предусматривает в клапане наличие пивного канала, который используется для пива и отпуска пива, а также применения второго канала для заполнения и стравливания газа.
Известен ряд устройств, которые обеспечивают соблюдения вышеописанной технологии, например: RU 2093455, RU 2198132, RU 2402481.
Однако эти изобретения при их реализации сложны в изготовлении, содержат большое количество деталей, дороги.
Более простым, надежным, дешевым, может быть клапан по патенту GB 2446396.
Известный клапан представляет собой корпус, герметично подсоединенный к горлышку КЕГа. В корпусе вдоль центральной оси расположена трубка с расширенной глухой верхней частью, имеющей на верху бортик и выполненное под ним выходное отверстие, при этом бортик лежит на кольцевом эластичном уплотнительном кольце, установленном в отверстии корпуса и подпираемом снизу пружиной, покоящейся на основании. Основание замкнуто по краю на корпус и имеет проходные отверстия.
В известном клапане в процессе заполнения, при нажатии сверху на трубку, образуются два канала. Один канал формируется через входное отверстие в трубке и проходит до дна КЕГа, второй возникает между уплотнительным кольцом и корпусом, далее идет через проходное отверстие в основании.
В начале до заполнения КЕГа пивом в него под давлением выше атмосферного подается газ (CO2, или N, или их смесь), затем напиток по каналу подачи пива (по первому каналу) методом противодавления заполняет КЕГ, вытесняя по второму каналу лишний газ.
Рассмотренный клапан взят за прототип.
Прототип не смотря на его простоту исполнения, надежную работу не решает некоторые проблемы. В настоящее время для улучшения качества хранимого пива, для повышения санитарно-гигиенических условий внутрь КЕГа закладывают сложенный полиэтиленовый пакет, который подсоединяют герметично к клапану, образуя систему «пакет в КЕГе».
При заполнении такого пакета пивом в нем полностью отсутствуют следы воздуха, что благоприятно для сохранения качества пива, дополнительно обеспечивается механическая прочность оболочки, но возникает другая проблема: между пакетом и оболочкой КЕГа образуется воздушное пространство. Пространство нельзя оставлять открытым, т.к. в нем будут накаливаться пыль, грязь, микроорганизмы, а тонкая полиэтиленовая стенка не гарантируют полную газонепроницаемость, в том числе для кислорода атмосферы. Пространство нельзя сразу герметизировать, т.к. оставшийся воздух при заполнении пакета будет сжиматься, и препятствовать полному заполнению пакета.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель должна выражаться в уменьшении контакта напитка с внешней средой, хранящегося в пакете, тем самым обеспечивая его большую сохранность.
Поставленная задача решается двумя методами, которые реализуются клапанами, имеющими два варианта исполнения.
Первый метод заключается в создании клапана, который имеет дополнительный (третий) канал, связывающий пространство между КЕГом и пакетом с внешней средой через узел, автоматически открывающейся в сторону внешней среды во время заполнения пакета и автоматически закрывающийся после заполнения, не допуская поступления воздуха и вредных веществ в пространство.
Второй метод заключается в создании клапана, у которого работа дополнительного канала, связывающего пространство между КЕГом и пакетом с внешней средой, осуществляется в ручную при помощи двухуровневого защелкивающегося замка, который обеспечивает на первом уровне пропуск воздуха, вытесняемого наполняемым пакетом во внешнюю среду, и наглухо закрывает в ручную третий канал после заполнения пакета.
Клапан для КЕГа, состоящий из горловины включающий корпус, у которого есть центральное отверстие, основание со своим центральным отверстием, проходящую через оба отверстия трубку, имеющую наверху расширенную глухую часть с бортиком и расположенным под ним входным отверстием, составляющим вместе с полостью трубки пивной (первый) канал, бортик располагается на кольцевом эластичном уплотнителе, который подпирается снизу пружиной, установленной на основании, замкнутому в круговую на горловине и имеющего проходные отверстия газового (второго) канала, согласно полезной модели (первый вариант), имеет горловину и корпус, соединенные между собой при помощи защелкивающегося замка, при этом основание выполнено в виде ступенчатого стакана, состоящего из нижней части, представленной в виде цилиндра с центральным отверстием на дне, причем нижняя часть выполнена в виде цилиндра диаметром меньшим чем цилиндр верхний и входит в горлышко пакета, а верхняя часть основания образует цилиндрическую перегородку, формирующую проход для воздуха (третий канал) между горловиной КЕГа и этой перегородкой, содержит на выходе из прохода воздухопроводящий во внешнюю среду автоматический узел; согласно полезной модели (второй вариант), основание выполнено в виде ступенчатого стакана сборной конструкции, состоящей из нижней части, выполненной в виде цилиндра с центральным отверстием на дне, при этом нижняя часть входит в горлышко пакета, и состоит из верхней части, представляющей собой отдельную цилиндрическую перегородку, соединенную с нижней частью и формирующую проход для выпуска воздуха (третий канал) из пространства между горловиной КЕГа и основанием, на корпусе вокруг выходного отверстия из прохода выполнен кольцевой эластичный уплотнитель с возможностью перекрытия прохода, причем между горловиной и корпусом расположен двухуровневый защелкивающий замок, который в режиме вытеснения воздуха защелкнут на первом (верхнем) уровне и обеспечивает полную герметизацию третьего канала при защелкивании замка на втором (нижнем) уровне.
Воздухопроводящий во внешнюю среду автоматический узел первого варианта исполнения клапана может быть выполнен в виде эластичного пояса (Т-образного в разрезе профиля), одетого на верхнюю часть основания, который имеет отходящую от пояса эластичную кольцевую диафрагму, с возможностью открывать в одну сторону выход третьего канала и закрывать его.
Воздухопроводящий во внешнюю среду автоматический узел первого варианта исполнения может быть выполнен в виде эластичного ободка, одетого на верхнюю часть основания, у которого имеется кольцевой эластичный V-образный воротничок с возможностью открывать в одну сторону выход третьего канала и закрывать его.
Воздухопроводящий во внешнюю среду автоматический узел первого варианта исполнения может быть выполнен в виде С-образной клипсы из эластичного материала, одетой на горловину, имеет в середине клипсы уплотнитель, с помощью которого имеет возможность открывать в одну сторону боковое отверстие в горловине, служащее выходом третьего канала, и закрывать его.
Вариант исполнения 2 клапана КЕГа представляет выполнения на горловине КЕГа на его наружной поверхности юбки, которая служит силовым элементом, ограничивающим недопустимое вертикальное перемещение вниз корпуса, при этом наверху с внутренней стороны горловины выполнен кольцевой уступ, на котором расположен ряд выступов верхней части основания, фиксируя его внутри клапана.
Причем между выступами основания имеются просветы, пропускающие вытесняемый воздух.
Переходный участок от нижней части основания к верхней части основания усилен ребрами жесткости, а в зазоре между верхней и нижней частями установлено уплотняющее эластичное кольцо. Кроме того внешняя поверхность нижней части основания плотно сопрягается с горловиной пакета, имеющего в разрезе Г-образный профиль.
Снаружи трубки ниже входных отверстий выполнен упорный пояс для ограничения хода пальца заборной головки технологического оборудования.
На конце трубки выполнены кольцевые выступы для герметичного сопряжения с полиэтиленовой сливной трубкой.
Возможные примеры реализации клапана для КЕГа с внутренним пакетом проиллюстрированы на фиг.1, 2, 3.
На фиг.1 показано состояния клапана с Т-образной диафрагмой во время удаления воздуха из пространства, образованного между пакетом и КЕГом.
На фиг.2 - состояние клапана после заправки.
На фиг.3 - вид сбоку на воздухопроводящий во внешнюю среду автоматический узел.
В состав клапана входит установленный на горловину 1 корпус 2 с центральным отверстием 3, расположенную по центральной оси трубку 4, имеющую расширенную глухую часть 5, бортик 6, входное отверстие 7, пивной канал 8. Между корпусом 2 и трубкой 4 установлен кольцевой эластичный уплотнитель 9, поддерживаемый пружиной 10, опирающуюся на основание 11, в котором есть проходные отверстия 12 для второго (газового) канала.
Горловина 1 соединена с корпусом 2 защелкивающимся замком 13. Основание состоит из нижней цилиндрической части 16 и верхней 21, между верхней частью 21 и горловиной 1 образован воздухопроводящий канал 22, перекрываемый автоматическим узлом 15, который состоит из пояса 25, отходящей от него эластичной диафрагмой 26, которая покоится в исходном состоянии на уступе 27, выполненном на верхней внутренней части горловины. Нижняя часть 16 соединена с горлышком 19 внутреннего пакета 20, который сообщается с каналом 8, с помощью отверстий 12, расположенных в донной части 17, сообщается с газовым каналом, проходящим через отверстие 3 между бортиком 6 и корпусом 2.
Пространство между пакетом 20 и КЕГом связано с третьим каналом 22 и имеет выход 18.
Работа клапана по заполнению емкости пивом и газом, а также отпуск пива аналогичен известному способу, осуществляемому в прототипе. Отличие заключается в наличии дополнительной емкости 20 и наличию третьего канала 22, по которому выпускается вытесняемый воздух из КЕГа с помощью воздухопроводящего во внешнюю среду автоматического узла.
В исходном состоянии и после вытеснения воздуха из пространства 28 кольцевая эластичная диафрагма 26 покоится на внутреннем кольцевом уступе 27 горловины 1, а в процессе вытеснения воздуха из пространства 28 край диафрагмы поднимается под действием давления вытесняемого воздуха, позволял выходить воздуху через отверстие 18. После заполнения пакета 20, давление воздуха в пространстве 28 уравнивается с давлением атмосферы, край диафрагмы 26 возвращается на уступ 27, препятствуя в дальнейшем проникновению в защищаемое пространство грязи, влаги и т.п.
На фиг.4 - показано состояние клапана (вариант 1) с V-образным воротничком во время удаления воздуха из пространства между пакетом и КЕГом.
На фиг.5 - состояние клапана после заправки.
На фиг.6 - вид сбоку на воздухопроводящий во внешнюю среду автоматический узел.
Конструкция клапана, изображенного на фигурах 4, 5 аналогична конструкции клапана, изображенного на фигурах 1, 2, принципиальное отличие узла 15 от узла 14 заключается в конструкциях воздухопроводящего во внешнюю среду автоматического.
Второй вид воздухопровдящего во внешнюю среду узла 14 выполнен в виде эластичного ободка 31, одетого на верхнюю часть основания 21 и имеющего кольцевой V-образный воротничок 30, который в исходном состоянии и после вытеснения воздуха из пространства 28 покоится нижней частью на внутреннем уступе 27 горловины 1, а в процессе вытеснения воздуха из пространства нижняя часть воротничка 30 отходит от уступа 27, открывая выход третьего канала 22.
На фиг.7 показан третий вид клапана (вариант 1) с другим типом воздухопроводящего во внешнюю среду узла, представленного в виде клипсы.
На фиг.8, на фиг.9 показаны соответственно закрытое и открытое состояние выходного отверстия третьего канала.
На фиг.10 - вид сверху воздухопроводящего узла.
Третий вид воздухопроводящего во внешнюю среду узла представляет собой клипсу 32, установленную на горловине 1, выполненную из упругого материала С-образной формы с эластичным уплотнителем 33, имеющего форму пробки, которая в исходном состоянии и после вытеснения воздуха закрывает отверстие 34, расположенное с боку горловины 1 и открывает выход третьего канала 22 во время заполнения пакета.
Значительное отличие от вышеописанных трех видов клапанов имеет клапан (вариант 2), изображенный на фиг.11, фиг.12.
На фиг.11 показано состояние клапана с двухуровневой защелкой во время удаления воздуха из пространства, образованного между пакетом и КЕГом;
На фиг.12 показано состояние клапана после заправки.
На верхней части горловины 1 выполнен двухуровневый защелкивающий замок 38, который взаимодействует с корпусом 2, имеющего выполненное за одно единое целое с ним кольцевой уплотнитель 37 с возможностью перекрытия прохода (третьего канала) 22. Горловина КЕГа 1 имеет снаружи юбку 41, а на внутренней поверхности сверху - кольцевой уступ 27, на котором расположен ряд выступов 42. Переходный участок от нижней части 16 основания по направлению к верхней части 21 усилен ребрами жесткости 43, а в зазоре между частями расположен эластичный уплотнитель 44. На трубе 4 ниже входных отверстий 7 снаружи выполнен упорный пояс 45. На конце трубки выполнены кольца 46. Замок 38 имеет полуоткрытое состояние при защелкивании его на верхнем уровне 39; замок полностью закрывает третий канал 22 при его защелкивании на нижнем уровне 40.
Достоинством трех видов клапанов, первого варианта исполнения, изображенных на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, является автоматическое регулирование процессом удаления воздуха из пространства между пакетом и КЕГом.
Достоинством клапана второго варианта исполнения, показанного на фигурах 11, 12, является достаточно надежное уплотнение выхода из третьего канала, обеспечивающего его герметизацию.
Таким образом, поставленная задача по уменьшению контакта хранящегося в пакете напитка с внешней средой выполнена обоими вариантами предлагаемой полезной модели.
Изготовление деталей клапана возможно из пластмасс и эластомеров, используемых для оборудования пищевого применения. Пружина может изготавливаться из нержавеющей стали. Способы изготовления клапана аналогичны тем, что предназначены для изготовления прототипа и аналогов.