УКУПОРОЧНОЕ СРЕДСТВО БОЧКИ С ЭЛЕМЕНТОМ ДЛЯ БЛОКИРОВКИ КЛАПАНА В ОТКРЫТОМ ПОЛОЖЕНИИ
CAPPING APPARATUS OF A BARREL WITH AN ELEMENT FOR LOCKING THE VALVE IN THE OPEN POSITION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к укупорочному средству для бочки с напитком, которое выполнено для хранения, транспортировки и дозирования напитка. Аспекты изобретения относятся к укупорочному средству для бочки с напитком и к бочке с напитком, снабженной или оснащенной укупорочным средством.
Предпосылки изобретения
Бочки широко используются для распределения и дозирования напитков, таких как пиво. Бочки обычно содержат укупорочное средство, которое закрывает и уплотняет горловину бочки. Укупорочное средство может образовывать пару каналов потока, которые обеспечивают подачу напитка в бочку во время процесса заполнения, которая обычно осуществляется при использовании перевернутой бочки. Каналы потока могут дополнительно обеспечивать дозирование напитка из бочки, например, с использованием подачи газа под давлением в бочку, через первый из каналов потока для вытеснения напитка из бочки через второй канал потока.
Традиционные бочки обычно выполнены из металла и предназначены для многократного использования перед утилизацией. Однако пластиковые бочки также были представлены на рынке, включая бочки одноразового использования, которые получены при помощи ориентированного формования раздувом из ПЭТ–преформы или другого полимерного материала.
В основном, желательно обеспечивать то, чтобы бочка не находилась под давлением после использования, например, после дозирования содержимого бочки. Это особенно справедливо в случае одноразовых пластиковых бочек, которые обычно сплющиваются после использования. Для этой цели некоторые дозирующие головки включают в себя продувочный клапан, который выполнен с возможностью выпуска вытесняющего газа из бочки перед отсоединением укупорочного средства от дозирующей головки. Некоторые укупорочные средства также включают в себя механизм для предотвращения возврата клапана укупорочного средства в закрытое положение после отсоединения от дозирующей головки для обеспечения того, чтобы остаточный газ не оставался в бочке. Однако такие механизмы часто являются сложными и дорогими и могут включать в себя длинный ряд допусков и быть подвержены выходу из строя.
Кроме того, желательно ограничивать внутреннее давление, возникающее в бочке. Для этой цели некоторые укупорочные средства включают в себя автоматическую систему вентиляции. Однако известные системы вентиляции обычно являются сложными и дорогими, особенно при использовании в пластмассовых укупорочных средствах, которые могут в некоторых случаях быть одноразовыми изделиями, предназначенными для утилизации вместе с бочкой после использования и могут не обеспечивать надежную вентиляцию при постоянном внутреннем давлении.
В конечном счете, обычно желательно минимизировать стоимость и сложность укупорочных средств для бочек для повышения удобства сборки и обеспечения надежной конструкции. Однако известные укупорочные средства часто включают в себя значительное количество частей, образующих основную конструкцию укупорочного средства, и могут быть трудными и отнимать много времени на сборку.
Целью настоящего изобретения является устранение недостатков, связанных с известным уровнем техники.
Краткое описание изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения описано укупорочное средство для бочки с напитком, причем укупорочное средство содержит
кожух клапана;
клапан, который перемещается относительно кожуха клапана внутрь в открытое положение и наружу в закрытое положение; и
систему блокировки, содержащую блокирующий элемент, который перемещается относительно кожуха клапана и обеспечивает удержание клапана в открытом положении;
причем блокирующий элемент содержит корпус, расположенный внутри кожуха клапана, и выступ, который проходит наружу от корпуса на наружную сторону кожуха клапана, причем выступ содержит элемент зацепления, который выполнен с возможностью зацепления с ограничительным элементом, закрепленным относительно кожуха клапана, для ограничения максимальной степени перемещения блокирующего элемента в направлении вверх относительно кожуха клапана (и в направлении наружу относительно бочки) после дозирования напитка из бочки.
Система блокировки обеспечивает удержание клапана в открытом положении, например, после отсоединения укупорочного средства от дозирующей головки после дозирования напитка из бочки, следовательно, может предотвращать повторное заполнение и повторное повышение давления после дозирования первоначального содержания бочки.
За счет наличия блокирующего элемента с элементами зацепления, которые выполнены с возможностью ограничения максимальной степени перемещения блокирующего элемента на выступах, которые проходят к наружной стороне кожуха клапана, настоящее изобретение описывает систему блокировки, которая расположена на достаточном расстоянии и минимизирует воздействие системы блокировки на высоту кожуха клапана и укупорочного средства. Заявленная конструкция блокирующего элемента также приводит к уменьшенному ряду допусков и обеспечивает систему блокировки, которая является простой, прочной и надежной.
Блокирующий элемент может содержать множество выступов, например, четыре выступа, расположенных на расстоянии друг от друга вокруг корпуса блокирующего элемента. В этом случае каждый из выступов может проходить наружу от корпуса на наружную сторону кожуха клапана и содержать элемент зацепления, который выполнен с возможностью зацепления с ограничительным элементом, закрепленным относительно кожуха клапана. Каждый из элементов зацепления может быть выполнен с возможностью зацепления отдельных соответствующих ограничительных элементов или, в качестве альтернативы, каждый может быть выполнен с возможностью зацепления с единственным общим ограничительным элементом. Любые признаки выступа, элемента зацепления и ограничительного элемента, описанные ниже, могут в равной степени применяться к каждому выступу, каждому элементу зацепления и каждому ограничительному элементу, когда имеется множество выступов, элементов зацепления и ограничительных элементов.
Кожух клапана может содержать основание, включающее в себя отверстие, причем выступ проходит к внешней стороне кожуха клапана через отверстие, образованное в основании. Основание может образовывать нижний конец кожуха клапана. Основание может проходить между наружной стенкой кожуха и внутренней трубкой укупорочного средства. Основание может быть образовано стенкой, включающей в себя одно или более отверстий, или множеством распорок, образующих отверстия между соседними распорками. В качестве альтернативы, выступ может проходить к внешней стороне кожуха клапана через отверстие, образованное на боковой стенке кожуха клапана.
Ограничительный элемент может быть наружным относительно кожуха клапана.
Ограничительный элемент может быть расположен на кожухе клапана.
Ограничительный элемент может быть расположен на основании кожуха клапана. Ограничительный элемент может необязательно выступать наружу от элемента укупорочного средства, на котором он расположен. В качестве альтернативы, элемент зацепления может просто зацепляться с поверхностью элемента укупорочного средства, такой как нижняя поверхность основания или нижняя поверхность наружной стенки кожуха, в этом случае поверхность элемента укупорочного средства, которая выполнена с возможностью зацепления элементом зацепления, может рассматриваться как ограничительный элемент.
Ограничительный элемент может содержать поверхность зацепления, которая может быть расположена под углом относительно продольной оси укупорочного средства для повышения надежности зацепления между ограничительным элементом и элементом зацепления.
Корпус блокирующего элемента может быть по меньшей мере по существу кольцевым. Корпус блокирующего элемента может окружать пружину, которая выполнена с возможностью смещения клапана в его закрытое положение.
Выступ может проходить наружу от корпуса блокирующего элемента в основном в направлении вниз (и направлении внутрь относительно бочки). Выступ обычно может быть наклонен под углом внутрь относительно укупорочного средства в направлении от корпуса и/или может содержать внутренний ступенчатый участок в направлении от корпуса.
Выступ может быть обычно удлиненным. Выступ может сужаться внутрь к своему дистальному концу.
Элемент зацепления может быть расположен на дистальном конце выступа дальше от корпуса блокирующего элемента или рядом с дистальным концом выступа дальше от корпуса блокирующего элемента.
Элемент зацепления может содержать крюкообразный элемент с крюкообразной верхней поверхностью.
Элемент зацепления может выступать от выступа в направлении радиально внутрь относительно укупорочного средства.
Блокирующий элемент может перемещаться относительно кожуха клапана между первым положением, в котором клапан зацепляется с блокирующим элементом на первом соединении при перемещении клапана в открытое положение (например, для заполнения), и вторым положением, в котором клапан зацепляется с блокирующим элементом на втором соединении при перемещении клапана в открытое положение (например, для дозирования). Второе положение может находиться в осевом направлении над первым положением и наружу от первого положения относительно бочки.
Блокирующий элемент выполнен с возможностью перемещения из первого положения во второе положение посредством перемещения вместе с клапаном при перемещении клапана из открытого положения в закрытое положение при зацеплении с блокирующим элементом на первом соединении, причем упомянутое перемещение блокирующего элемента во второе положение обеспечивает зацепление клапана на втором соединении при последующем перемещении клапана в открытое положение.
Блокирующий элемент может содержать один или более захватывающих элементов. Первое соединение может быть образовано посредством зацепления одного или более из захватывающих элементов с первым стопорным элементом, образованным на блокирующем элементе, и второе соединение может быть образовано посредством зацепления одного или более из захватывающих элементов со вторым стопорным элементом, образованным на блокирующем элементе в осевом направлении под первым стопорным элементом. Второй стопорный элемент может быть расположен на корпусе блокирующего элемента, и первый стопорный элемент может быть расположен на тяге, которая проходит вверх от корпуса блокирующего элемента.
Блокирующий элемент может перемещаться относительно кожуха клапана из второго положения в третье положение в осевом направлении над вторым положением, в котором элемент зацепления блокирующего элемента зацепляется с ограничительным элементом для предотвращения дальнейшего перемещения вверх блокирующего элемента (и клапана) относительно кожуха клапана. В качестве альтернативы, элемент зацепления блокирующего элемента может зацепляться с ограничительным элементом при нахождении блокирующего элемента во втором положении.
Система блокировки может содержать удерживающее устройство для удержания с возможностью отсоединения блокирующего элемента в первом положении и/или для предотвращения перемещения вниз блокирующего элемента из второго положения обратно в первое положение после перемещения блокирующего элемента во второе положение. Удерживающее устройство может содержать зажимной элемент, образованный на блокирующем элементе, который зацепляется с одним или более соответствующим элементами, образованными на кожухе клапана, например, одним или более отверстиями, образованными на наружной стенке кожуха.
Укупорочное средство может дополнительно содержать головной участок, выполненный для закрепления на заливочной головке или дозирующей головке. Головной участок может быть выполнен для закрепления на заливочных головках и дозирующих головках плоского типа, например, заливочных головках и дозирующих головках типа A или типа G, или, в качестве альтернативы, для закрепления на заливочных головках и дозирующих головках типа S или типа D.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения описана бочка с напитком, снабженная или оснащенная укупорочным средством, включающим в себя любой из элементов, описанных выше.
В пределах объема настоящей заявки четко подразумевается, что различные аспекты, варианты осуществления, примеры и альтернативы, описанные выше в предыдущих абзацах, в формуле изобретения и/или нижеследующих описании и чертежах и, в частности, его отдельные признаки, могут использоваться отдельно или в любом сочетании. То есть, все варианты осуществления и/или признаки любого варианта осуществления могут быть объединены любым способом и/или в любом сочетании, за исключением случаев, когда такие признаки являются взаимоисключающими.
Краткое описание чертежей
Один или более вариантов осуществления будут описаны только в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых
фиг.1 – вид в разрезе узла бочки, содержащего пластмассовую бочку и укупорочное средство в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 – отдельный вид укупорочного средства;
фиг.3 – перспективный вид с пространственным разделением элементов укупорочного средства;
фиг.4a–4h – различные виды элемента кожуха укупорочного средства;
фиг.5a–5e и 6a–6e – виды в разрезе укупорочного средства на различных стадиях его работы; и
фиг.7 – вид нижней поверхности элемента кожуха, изображенного на фиг.4a–4d.
Подробное описание
На фиг.1 изображен вид в разрезе узла бочки, содержащего пластиковую бочку 90 и укупорочное средство 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Укупорочное средство 1 также изображено отдельно от бочки 90 на фиг.2, и перспективный вид с пространственным разделением элементов укупорочного средства 1 изображен на фиг.3.
Бочка 90 содержит по существу полусферическое основание, включающее в себя множество выступов, подобных ножкам, расположенным на лепестковидной поверхности, на которых бочка 90 может стоять при использовании. Бочка 90 дополнительно содержит цилиндрический корпус, который выполнен как одно целое с верхней частью основания и проходит вверх от верхней части основания, и по существу полусферический фланец 91, который выполнен как одно целое с корпусом на его верхней кромке. В верхней части фланца 91 бочка 90 содержит горловину 92, которая образует отверстие бочки 90. Укупорочное средство 1 соединено с горловиной 92 бочки 90 посредством зацепления с защелкиванием, как описано более подробно ниже.
Бочка 90 получена при помощи ориентированного формования раздувом из преформы пластмассы, такой как ПЭТ–преформа, и выполнена с возможностью использования при распределении и дозировании под давлением напитка, такого как бочоночное пиво (хотя в других вариантах осуществления бочка 90 в одинаковой степени может быть выполнена для использования с другими газированными или негазированными напитками). Бочка 90 выполнена с возможностью устойчивого расположения на ножках своего основания при использовании (например, во время дозирования под давлением с использованием устройства для дозирования бочкового пива) и выполнена с возможностью независимого выдерживания внутренних давлений, связанных с дозированием под давлением бочкового пива (например, при давлении 1–4 бар). Бочка 90 может включать в себя барьерный слой для увеличения срока хранения пива, содержащегося в ней.
Конструкция и работа укупорочного средства 1 будут описаны ниже. Следует понимать, что все ссылки на направления, принятые относительно укупорочного средства 1 и элементов укупорочного средства 1 в этом описании, такие как «вверх», «вниз», «верхняя часть», «нижняя часть» и «нижняя поверхность» приняты относительно укупорочного средства в вертикальной ориентации, как показано на фиг.1, причем эта ориентация, в которой укупорочное средство 1 расположено при соединении с бочкой 90, которая стоит в вертикальной ориентации на своем основании. Кроме того, следует понимать, что ориентация каждой части укупорочного средства 1 может изменяться при использовании, например, если укупорочное средство используется в ориентации, отличной от ориентации, изображенной на фиг.1.
Укупорочное средство 1 содержит крепежную часть 10 или наружную головную часть или пружинящее кольцо для закрепления укупорочного средства 1 на горловине 92 бочки 90. Крепежная часть 10 содержит кольцевой головной участок 11, который расположен в верхней части горловины 92 бочки 90 при установке укупорочного средства на бочке 90. Головной участок 11 имеет по существу плоскую верхнюю поверхность и включает в себя фланец, который выступает над горловиной 92 бочки 90, и выполнен с возможностью взаимодействия с заливочными головками и дозирующими головками. Укупорочное средство 1 является укупорочным средством типа A, и головной участок 11 выполнен с возможностью взаимодействия со стандартными заливочными головками и дозирующими головками типа A, используемыми при распределении и дозировании под давлением бочкового пива известным способом. Головной участок 11 содержит центральное отверстие 12, которое выполнено с возможностью открытия и закрытия подвижным клапаном 30 для селективного открытия и закрытия концентрических внутреннего и наружного каналов потока через укупорочное средство 1, как описано более подробно ниже.
Крепежная часть 10 дополнительно содержит кольцевой крепежный участок или наружную стенку 13, которая проходит вниз от нижней поверхности головного участка 11. Кольцевая стенка 13 выполнена с возможностью размещения по меньшей мере верхнего участка горловины 92 бочки 90 при установке укупорочного средства 1 на бочке 90. Кольцевая стенка 13 содержит множество зажимных элементов 14, которые проходят радиально внутрь от кольцевой стенки 13 к ее нижнему концу. Зажимные элементы 14 выполнены с возможностью защелкивания через кольцевой зазор, образованный вокруг горловины 92 бочки 90 для обеспечения установки с защелкиванием укупорочного средства 1 на горловине 92 бочки 90 и надежного удержания на горловине 92 бочки 90.
Укупорочное средство 1 дополнительно содержит выполненный как одно целое элемент 20 кожуха, который установлен на крепежной части 10. Выполненный как одно целое элемент 20 кожуха изображен отдельно на фиг.4a, в разрезе на фиг.4b и снизу на фиг.4c.
Выполненный как одно целое элемент 20 кожуха содержит кольцевую стенку или наружную стенку 21 кожуха. Наружная стенка 21 кожуха и головной участок 11 крепежной части 10 вместе образуют кожух клапана, в котором размещены клапан 30 и пружина 40, выполненная с возможностью смещения клапана в закрытое положение. Основной корпус кожуха образован наружной стенкой 21 кожуха, и верхняя часть кожуха образована головным участком 11 крепежной части 10.
Верхняя кромка наружной стенки 21 кожуха размещена в кольцевой канавке, образованной на нижней поверхности головного участка 11 крепежной части 10. Выполненный как одно целое элемент 20 кожуха установлен на крепежной части 10 при помощи множества зажимных элементов 23, которые соединены с наружной стенкой 21 кожуха рядом с ее верхней кромкой и размещены в соответствующем множестве отверстий, образованных на кольцевой стенке 13 крепежной части 10, при установке с плотной посадкой как одного целого элемента 20 кожуха вместе с крепежной частью 10.
Наружная стенка 21 кожуха размещена с плотной посадкой в горловине 92 бочки 90 при установке укупорочного средства 1 на бочку 90. Уплотнительное кольцо необязательно может быть установлено между наружной стенкой 21 кожуха и внутренней поверхностью горловины 92 бочки 90 для повышения эффективности уплотнения. Наружная стенка 21 кожуха содержит верхний участок, который проходит над верхней частью горловины 92 бочки при установке укупорочного средства 1 на бочку 90.
Выполненный как одно целое элемент 20 кожуха дополнительно содержит внутреннюю трубку 24 или соединитель в форме удлиненной трубки. Внутренняя трубка 24 расположена концентрически внутри наружной стенки 21 кожуха и проходит через кожух, образованный наружной стенкой 21 кожуха. Внутренняя трубка 24 делит кожух на кольцевую наружную область (между наружной стенкой 21 кожуха и внутренней трубкой 24), образующую наружный канал потока через укупорочное средство 1, и внутреннюю область (внутри внутренней трубки 24), образующую внутренний канал потока через укупорочное средство 1.
Внутренняя трубка 24 проходит по высоте немного ниже верхней кромки наружной стенки 21 кожуха и содержит центральную крышку 60 на своем верхнем конце. Центральная крышка 60 содержит концевой колпачок 61, который установлен над открытым верхним концом внутренней трубки 24. Центральная крышка 60 дополнительно содержит множество выступов 62, которые проходят вниз от концевого колпачка 61, причем каждый содержит выступающий наружу зажимной элемент. Выступы 62 размещены в верхнем конце внутренней трубки 24 с зажимными элементами, образованными на выступах 62, зацепляемых с обращенным вниз фланцем, образованным рядом с верхней частью внутренней трубки 24 для надежного удержания центральной крышки 60 относительно внутренней трубки 24 и препятствия перемещению наружу центральной крышки 60. Концевой колпачок 61 центральной крышки 60 расположен на незначительном расстоянии от верхнего конца внутренней трубки 24, так что центральная крышка 60 не уплотняет верхней конец внутренней трубки 24, а скорее обеспечивает соединение по текучей среде между внутренней частью внутренней трубки 24 и областью, непосредственно окружающей верхний конец внутренней трубки 24 между выступами 62 центральной крышки 60.
Кольцевой клапан 30 содержит кольцевой головной участок 31 и нижнюю наружную часть 32, которая проходит вниз от головного участка 31, оба из которых окружают внутреннюю трубку 24 и зацепляются с наружной поверхностью внутренней трубки 24. Клапан 30 дополнительно содержит множество тяг 33, которые проходят вниз от головного участка 31 снаружи нижней наружной части 32. Тяги 33 расположены на расстоянии друг от друга, так что каналы потока образованы между тягами 33. Каждая тяга 33 содержит радиально наружу проходящий элемент 34 зацепления или захватывающий элемент на своем нижнем конце. Каждый из элементов 34 зацепления или захватывающих элементов включает в себя наклонную нижнюю поверхность и верхнюю поверхность, образующую крючок. Назначение тяг 33 и элементов 34 зацепления или захватывающих элементов описано подробно ниже.
Клапан 30 выполнен для скольжения по внутренней трубке 24 в кожухе клапана. Клапан 30 имеет верхнее закрытое положение (изображенное на фиг.1), в котором головной участок 31 клапана 30 зацепляется и образует уплотнение с каждым из головного участка 11 крепежной части 10 (вокруг ее наружной кромки) и концевого колпачка 61 центральной крышки 60 (вокруг ее внутренней кромки), таким образом, закрывая наружный и внутренний каналы потока через укупорочное средство 1. Клапан 30 перемещается в открытое положение посредством вдавливания клапана 30 относительно кожуха клапана. При перемещении клапана 30 в открытое положение соединение по текучей среде между наружным каналом потока и наружной частью укупорочного средства 1 обеспечивается между клапаном 30 и головным участком 11 крепежной части 10, и соединение по текучей среде между внутренним каналом потока и наружной частью укупорочного средства 1 обеспечивается между клапаном 30 и концевым колпачком 61 центральной крышки 60.
В настоящем варианте осуществления внутренняя трубка 24 соединена с наружной стенкой 21 кожуха, образующей основной корпус кожуха клапана, при помощи соединительного участка 25, так что внутренняя трубка 24 и наружная стенка 21 кожуха выполнены как одно целое в виде части единственного выполненного как одно целое элемента 20 кожуха. Соединительный участок 25 проходит радиально внутрь от нижней кромки наружной стенки 21 кожуха и образует закрытое основание кожуха клапана. Пружина 40 (которая расположена в кожухе клапана в кольцевой области между наружной стенкой 21 кожуха и внутренней трубкой 24) расположена при сжатии между соединительным участком 25 (образующим основание кожуха клапана) и клапаном 30, так что клапан 30 смещен вверх в свое закрытое положение.
Соединительный участок 25 может иметь форму стенки, опционально - по существу плоской горизонтальной стенки, включающей в себя отверстия 26 или вырезы, или множество отдельных распорок, расположенных на расстоянии вдоль окружности друг от друга для образования отверстий 26 или вырезов между ними. Отверстия 26, образованные на соединительном участке 25, обеспечивают соединение по текучей среде между наружным каналом потока укупорочного средства 1 и свободным пространством над продуктом в бочке 90, например, для обеспечения подачи напитка в бочку 90 через укупорочное средство 1 во время процессов заполнения и для обеспечения прохождения напитка через укупорочное средство 1 к наружной части бочки 90 во время процессов дозирования.
Отверстия 26 также выполнены с возможностью размещения выступов блокирующего элемента, расположенного в кожухе клапана, как описано подробно ниже. Четыре из отверстий содержат ограничительный элемент 25a, который выступает в свое соответствующее отверстие. Ограничительные элементы 25a изображены на фиг.7. Каждый ограничительный элемент 25a включает в себя поверхность зацепления, которая выступает за нижнюю поверхность основания 25 и выполнена с возможностью зацепления элементом зацепления или крюкообразным элементом блокирующего элемента, как описано подробно ниже. Поверхности зацепления ограничительных элементов 25a расположены под углом относительно продольной оси укупорочного средства 1 для увеличения надежности зацепления с элементами зацепления или крюкообразными элементами.
Внутренняя трубка 24 проходит вниз под соединительным участком 25 для образования заднего участка, который может быть запрессован в удлиненную трубку или иглу для прокалывания (не показано). Трубка предпочтительно проходит в положение в нижней части бочки 90 или рядом с нижней частью бочки 90 для обеспечения соединения по текучей среде между нижней частью бочки 90 и внутренней частью внутренней трубки 24, таким образом, обеспечивая извлечение напитка, содержащегося в бочке 90, из нижней части бочки 90 во внутреннюю часть внутренней трубки 24 и через укупорочное средство 1 по внутреннему каналу потока.
Каждое из крепежной части 10, выполненного как одно целое элемента 20 кожуха и клапана 30 предпочтительно является полученным литьем под давлением пластмассовым элементом. Вышеописанное укупорочное средство 1 может быть собрано за счет предварительной вставки пружины 40 и клапана 30 в кольцевую область, образованную между наружной стенкой 21 кожуха и внутренней трубкой 24 выполненного как одно целое элемента 20 кожуха. Центральная крышка 60 затем может быть запрессована во внутреннюю трубку 24, и выполненный как одно целое элемент 20 кожуха может быть запрессован вместе с крепежной частью 10 для завершения укупорочного средства 1. Удлиненная трубка может необязательно быть оснащена укупорочным средством 1 и может быть установлена в укупорочное средство перед установкой укупорочного средства 90 на горловину 92 бочки 90.
Вышеописанное исполнение укупорочного средства приводит к укупорочному средству 1, которое является простым, прочным и надежным. Укупорочное средство 1 также является легким в сборке с небольшим количеством элементов.
В соответствии с настоящим изобретением укупорочное средство 1 содержит систему вентиляции для автоматического ограничения внутреннего давления в бочке 90, на которой установлено укупорочное средство 1. Система вентиляции содержит вентиляционное отверстие 27, образованное на участке кожуха клапана. В настоящем варианте осуществления вентиляционное отверстие 27 имеет форму круглого отверстия с диаметром приблизительно 2,4 мм, которое проходит через наружную стенку 21 кожуха выполненного как одно целое элемента 20 кожуха, как показано на фиг.1, 4a и 4b. Вентиляционное отверстие 27 образовано на верхнем участке наружной стенки 21 кожуха в местоположении рядом с верхней кромкой наружной стенки 21 кожуха и, следовательно, расположено на наружной стороне горловины 92 бочки 90 при установке укупорочного средства 1 на бочке 90. Вентиляционное отверстие 27 окружено небольшой кольцевой стенкой 28 с наружным диаметром приблизительно 10 мм и внутренним диаметром приблизительно 7 мм, которая проходит на небольшое расстояние наружу от радиальной наружной поверхности наружной стенки 21 кожуха. В качестве альтернативы, кольцевая стенка 28 может проходить от радиальной внутренней поверхности наружной стенки 21 кожуха.
Вентиляционное отверстие 27 содержит барьерный слой 29, который закреплен на наружной стенке 21 кожуха вокруг отверстия 27 и закрывает и уплотняет вентиляционное отверстие 27, когда укупорочное средство 1 находится в невентилируемом положении (в том виде, в котором поставляется потребителям для использования). Барьерный слой 29 не показан на фиг.4a и 4b, но показан на виде на фиг.4c и на схематичном виде в частичном разрезе на фиг.4d, взятом по горизонтали через наружную стенку 21 кожуха в местоположении вентиляционного отверстия 27. Толщина барьерного слоя 29 увеличена на фиг.4c и 4d для лучшей наглядности.
Барьерный слой 29 содержит мембрану или слой пленки с общей толщиной приблизительно 0,03 мм. В настоящем варианте осуществления барьерный слой 29 имеет форму ламинированной пленки, содержащей слой 29a алюминиевой фольги с толщиной приблизительно 0,02 мм и покрытие или защитный слой 29b, образованный из пластмассового материала, такого как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). Слой 29a алюминиевой фольги является основным структурным компонентом барьерного слоя 29 и обеспечивает структурную прочность барьерного слоя 29. Покрытие или защитный слой 29b обращен к внутренней части укупорочного средства 1 и выполняет функцию инертного барьерного слоя между слоем 29a алюминиевой фольги и внутренней частью укупорочного средства 1. Покрытие или защитный слой 29b могут дополнительно облегчать сварку или приклеивание защитного слоя 29b к укупорочному средству 1. Пленка может быть подобна алюминиевым пленкам, используемым в блистерных упаковках для лекарственных средств. Барьерный слой 29 имеет форму диска с диаметром приблизительно 10 мм и имеет круглую наружную форму, хотя другие формы также возможны.
В настоящем варианте осуществления барьерный слой 29 расположен сверху кольцевой стенки 28. Барьерный слой 29 приварен к наружной стенке 21 кожуха, например, при помощи звуковой сварки, индукционной или термической сварки, так что кольцевая стенка 28 плавится и образует сварной шов между наружным участком 29c или крепежным участком барьерного слоя 29 и наружной стенкой 21 кожуха, причем сварной шов проходит вокруг вентиляционного отверстия 27, как схематично показано на фиг.4d. В качестве альтернативы, кольцевая стенка и барьерный слой могут быть использованы на внутренней стенке 21 кожуха. Барьерный слой 29 включает в себя свободный или незакрепленный внутренний участок 29d (внутри сварного шва). В настоящем варианте осуществления наружный диаметр сварного шва составляет приблизительно 10 мм, и диаметр свободного или незакрепленного внутреннего участка 29d составляет приблизительно 7 мм. Таким образом, барьерный слой 29 закреплен на кожухе клапана без какого–либо требования к дополнительному удержанию элементов, что уменьшает стоимость, сложность и количество элементов укупорочного средства 1. В других вариантах осуществления кольцевая стенка 28 может быть исключена, и вместо этого может быть приварен барьерный слой 29 непосредственно к криволинейной наружной поверхности наружной стенки 21 кожуха, или, в качестве альтернативы, барьерный слой 29 может быть соединен с наружной стенкой 21 кожуха при помощи клея. В другой альтернативе кольцевая выемка на внутренней или наружной поверхности наружной стенки 21 кожуха может образовывать контактную поверхность для приваривания барьерного слоя. В таком варианте осуществления приваренный барьерный слой будет радиально расположен в линию со стенкой 21 кожуха.
Кольцевая стенка 13 крепежной части 10 укупорочного средства 1 проходит вниз от головного участка 11 до уровня ниже вентиляционного отверстия 27 и барьерного слоя 29. Следовательно, кольцевая стенка 13 крепежной части 10 обеспечивает защиту для барьерного слоя 29, когда укупорочное средство 1 полностью собрано. Однако кольцевая стенка 13 крепежной части 10 содержит отверстие 15 для осмотра/обслуживания, проходящее через нее, которое расположено в одну линию с вентиляционным отверстием 27, образованным на наружной стенке 21 кожуха. Отверстие 15 для осмотра/обслуживания, образованное на кольцевой стенке 13 крепежной части 10, обеспечивает визуальный осмотр барьерного слоя 29. Отверстие 15 для осмотра/обслуживания также обеспечивает доступ к барьерному слою 29 для обеспечения заданного уменьшения давления вручную в бочке 90, на которой закреплено укупорочное средство 1, как описано более подробно ниже.
В настоящем варианте осуществления кольцевая стенка 13 крепежной части 10 содержит одно отверстие 15 для осмотра/обслуживания, которое должно быть расположено в одну линию с вентиляционным отверстием 27 и барьерным слоем 29, когда крепежная часть 10 закреплена на наружной стенке 21 кожуха выполненного как одно целое элемента 20 кожуха. Для обеспечения точного размещения крепежной части 10 относительно наружной стенки 21 кожуха во время сборки укупорочного средства 1 каждая из крепежной части 10 и наружной стенки 21 кожуха содержит узнаваемый элемент для облегчения размещения. В настоящем варианте осуществления узнаваемые элементы имеют форму небольшой выемки, образованной на верхней поверхности головного участка 11 крепежной части 10, и небольшой выступ, образованный в нижней части наружной стенки 21 кожуха (оба видны на фиг.2), которые должны быть совмещены друг с другом перед закреплением крепежной части 10 на наружной стенке 21 кожуха.
В других вариантах осуществления крепежная часть 10 может быть выполнена с возможностью закрепления на наружной стенке 21 кожуха выполненного как одно целое элемента 20 кожуха во множестве разных ориентаций для повышения легкости сборки укупорочного средства 1. Например, крепежная часть 10 может быть выполнена с возможностью закрепления на выполненным как одно целое элементе 20 кожуха в любой из четырех возможных ориентаций, расположенных на расстоянии 90° друг от друга вокруг центральной продольной оси укупорочного средства 1 (с любым из зажимных элементов 23 выполненного как одно целое элемента 20 кожуха, зацепленным с любым из соответствующих отверстий, образованных на кольцевой стенке 13 крепежной части 10). В этом случае кольцевая стенка 13 крепежной части 10 может включать в себя множество отверстий 15 для осмотра/обслуживания, расположенных по окружности на расстоянии друг от друга вокруг кольцевой стенки 13, причем каждое из отверстий 15 для осмотра/обслуживания выполнено с возможностью совмещения с вентиляционным отверстием 27 и барьерным слоем 29 в одной возможной собранной ориентации крепежной части 10 относительно выполненного как одно целое элемента 20 кожуха. Таким образом, можно обеспечить видимость барьерного слоя 29 и доступ к нему независимо от ориентации крепежной части 10 относительно выполненного как одно целое элемента 20 кожуха.
Барьерный слой 29 выполнен с возможностью разрыва, если внутреннее давление в укупорочном средстве 1 (и в бочке 90, на которой установлено укупорочное средство 1) превышает заданное максимальное допустимое давление. Заданное максимальное допустимое давление предпочтительно составляет между максимальным рабочим давлением в бочке 90 (которое является ожидаемым наибольшим давлением, которое возникает во время использования бочки 90), и разрушающим давлением в бочке 90 (которое является давлением, при котором предсказывается повреждение бочки 90). В настоящем варианте осуществления заданное максимальное допустимое давление составляет приблизительно 6 бар (давление по манометру, как использовано в данном описании) и составляет между максимальным рабочим давлением приблизительно 5,5 бар и разрушающим давлением для бочки приблизительно 7 бар. Таким образом, вентиляционное отверстие 27 и барьерный слой 29 обеспечивают автоматическую и полную вентиляцию внутренней части бочки 90, на которой установлено укупорочное средство 1, если внутреннее давление в бочке 90 превышает заданное максимальное давление, допустимое укупорочным средством 1.
Вентиляционное отверстие 27 и барьерный слой 29 расположены таким образом, что автоматическая вентиляция бочки 90 допускается, в то время как укупорочное средство 1 соединено с заливочной головкой или дозирующей головкой, а также после отделения укупорочного средства 1 от заливочной головки (например, после завершения процесса заполнения) или дозирующей головки (например, после дозирования содержимого бочки 90).
Барьерный слой 29 не является повторно уплотняемым, и, таким образом, уменьшение давления, вызванное разрывом барьерного слоя 29, является постоянным, и после этого невозможно повторно повысить давление в бочке 90 и использовать с укупорочным средством 1, все–еще закрепленным на бочке 90.
Было установлено, что вышеописанная система вентиляции обеспечивает надежную автоматическую вентиляцию укупорочного средства 1 (и бочки 90, на которой закреплено укупорочное средство 1) при заданном максимальном допустимом давлении с допустимым небольшим изменением давления разрыва между укупорочными средствами одной и той же конструкции. Вышеописанная система вентиляции также является простой и экономичной в использовании вследствие низкой стоимости барьерного слоя 29 и отсутствия дополнительных элементов, необходимых для закрепления барьерного слоя 29 на кожухе клапана.
В настоящем варианте осуществления барьерный слой 29 обычно разрывается в области рядом со стороной вентиляционного отверстия 27 и/или рядом с наружным участком барьерного слоя 29 (который приварен к наружной стенке 21 кожуха). Однако, в других вариантах осуществления барьерный слой 29 может быть выполнен с возможностью разрывав в его центре и/или разрыва в предварительно ослабленной области, которая может быть образована в любом подходящем местоположении на барьерном слое 29 и/или, по меньшей мере, частичного отсоединения от наружной стенки 21 кожуха (причем, по меньшей мере, участок сварного шва или склеенного шва между барьерным слоем 29 и наружной стенкой 21 кожуха разрушается).
Максимальное давление, допустимое укупорочным средством 1 (которое является внутренним давлением, при котором происходит автоматическая вентиляция), определяется наряду с другими факторами a) прочностью барьерного слоя 29; b) прочностью сварного шва или склеенного шва между барьерным слоем 29 и наружной стенкой 21 кожуха; c) диаметром свободного или неприкрепленного внутреннего участка 29d барьерного слоя 29 (к центру сварного шва или склеенного шва) и d) диаметром вентиляционного отверстия 27. На прочность барьерного слоя 29 влияют, например, материалы, выбранные для барьерного слоя, толщина барьерного слоя 29 или отдельные слои барьерного слоя 29 и наличие или отсутствие любых предварительно ослабленных областей. Следовательно, максимальное давление, допустимое укупорочным средством 1, может изменяться посредством регулирования прочности барьерного слоя 29, прочности сварного шва или склеенного шва, диаметра свободного или неприкрепленного внутреннего участка 29d барьерного слоя 29 и/или диаметра вентиляционного отверстия 27. Следовательно, можно использовать клапаны с одной и той же конструкцией (например, с одной и той же крепежной частью 10 и выполненным как одно целое элементом 20 кожуха) для образования разных укупорочных средств 1, которые обеспечивают разные максимальные допустимые давления для разных применений или разных потребителей, например, посредством выбора другого барьерного слоя 29, посредством изменения прочности сварного шва или склеенного шва, посредством изменения диаметра свободного или неприкрепленного внутреннего участка 29d барьерного слоя 29 и/или посредством образования вентиляционных отверстий 27 других размеров.
Поскольку барьерный слой 29 виден через отверстие 15 для осмотра/обслуживания, образованное на кольцевой стенке 13 крепежной части 10, можно определить или подтвердить то, что разорвался или нет барьерный слой 29 посредством осмотра барьерного слоя 29 через отверстие 15 для осмотра/обслуживания.
Также можно осуществлять ручное заданное уменьшение давления в бочке 90, на которой закреплено укупорочное средство 1, посредством разрыва вручную барьерного слоя 29. Например, штифт или другой элемент может быть вставлен вручную через отверстие 15 для осмотра/обслуживания и использован для разрыва барьерного слоя 29 для перемещения барьерного слоя в неуплотненное положение и, таким образом, сброса давления в бочке 90.
На фиг.4e и 4f изображен в увеличенном масштабе перспективный вид другого варианта осуществления барьерного слоя 29, выполняющего функцию предохранительного клапана внутри стенки укупорочного средства. На фиг.4e изображен барьерный слой 29, как видно с наружной стороны кожуха 20 клапана, на фиг.4f он изображен, как видно с его внутренней стороны. В качестве альтернативы сварке барьерного слоя 29 к стенке 21 кожуха барьерный слой 29 на этих чертежах получен путем литья под давлением барьерного слоя 29 в качестве выполненного как одно целое части кожуха 21. Во время процесса литья под давлением подвижный элемент может сжимать область, в которой барьерный слой 29 образуется для получения очень хорошо выполненного барьерного слоя 29. Сжатая область будет иметь меньшую толщину по сравнению с окружающими частями изделия, изготовленного литьем под давлением, так что она является достаточно слабой для разрыва при заданном пределе давления, но все еще остаточно сильной для надежного уплотнения вентиляционного отверстия 27 при нормальных рабочих условиях. Предпочтительная толщина барьерного слоя 29 зависит от использования материала для кожуха, конкретной геометрической формы барьерного слоя 29 и его соединения с остальной частью кожуха 21 клапана и заданного давления, при котором барьерный слой должен разрываться. Например, барьерный слой 29 может иметь толщину в диапазоне около 0,1–2 мм. Некоторыми дополнительными преимуществами использования выполненного как одно целое барьерного слоя вместо приваренного барьерного слоя является только то, что только один материал необходим как для кожуха 21 клапана, так и для барьерного слоя, и дорогостоящий этап сварки может быть исключен. Примерами пригодных материалов для кожуха 21 клапана и выполненного как одно целое барьерного слоя 29 являются ПЭЕФ и ПП, но другие типы пластмассы также могут быть использованы.
Кожухи 21 клапанов, изображенные на фиг.4e и 4f, не имеют отдельное вентиляционное отверстие в дополнение к барьерному слою 29. После разрыва барьерный слой 29 образует отверстие, через которое давление может быть сброшено. В альтернативном варианте осуществления, дополнительное вентиляционное отверстие с определенной формой и размером может быть образовано рядом с барьерным слоем 29. Это может быть сделано перед и/или за барьерным слоем 29, т.е., ближе к внутренней или наружной поверхности кожуха 21 клапана.
Участок поверхности барьерного слоя может быть по существу ровным и плоским, как показано на фиг.4e и 4f, но, в качестве альтернативы, может содержать метки 291, 292 разрыва, как показано на фиг.4g и 4h. Первый пример метки 291 разрыва на фиг.4g выполнен в форме трех узких линий, пересекающихся друг с другом в центре барьерного слоя и делящих круглый барьерный слой 29 на шесть по существу равных частей. На фиг.4h метки 292 разрыва делят барьерный слой 29 на 8, по существу равных частей с дополнительным углублением на каждой. Метки 291, 292 разрыва являются узкими углублениями на поверхности барьерного слоя, которые локально образуют равномерную меньшую толщину по сравнению с другими частями барьерного слоя 29. В качестве альтернативы, небольшие квадраты, круги или другие геометрические формы могут быть использованы для меток разрыва. Из–за этой равномерной меньшей толщины повышающееся давление будет вызывать разрыв барьерного слоя 29 сначала на углублениях. Барьерный слой 29, содержащий метки 291, 292 разрыва, может иметь или может не иметь незначительно большую общую толщину барьерного слоя. Например, общая толщина барьерного слоя находится в диапазоне около 0,12 мм, и толщина стенки на метке разрыва находится в диапазоне около 0,05–0,5 мм.
В изображенных примерах осуществления метки 291, 292 разрыва образованы на наружной поверхности барьерного слоя. В качестве альтернативы или дополнительно, метки разрыва могут быть образованы также на внутренней поверхности барьерного слоя. Метки 291, 292 разрыва на внутренней и наружной поверхности барьерного слоя могут быть одинаковыми, иметь разные исполнения или иметь одни и те же исполнения, но повернутыми на угол 0–360°. Конструктивное исполнение и точная толщина выемок влияют на давление, при котором барьерный слой 29 будет разрываться, и форму отверстия клапана, которое образуется после разрыва. Возможные преимущества использования меток 291, 292 разрыва вместо плоского барьерного слоя 29 являются лучшим регулированием точного давления, при котором барьерный слой 29 будет разрываться, и лучшим контролем за способом, при котором он разрывается.
Необходимо отметить, что метки 291, 292 разрыва описаны в данном документе в виде элементов сформованного как одно целое барьерного слоя 29, но такие метки разрыва могут быть использованы с подобным эффектом также в приваренных или иначе приклеенных барьерных слоях 29 из различных других материалов.
В соответствии с настоящим изобретением укупорочное средство 1 содержит систему блокировки для блокировки клапана 30 в открытом положении после соединения укупорочного средства 1 с дозирующей головкой. Система блокировки содержит блокирующий элемент 50 с обычно кольцевой формой, который размещен в кожухе клапана между наружной стенкой 21 кожуха и головным участком 11 крепежной части 10. Блокирующий элемент 50 расположен вокруг внутренней трубки 24 и пружины 40 и выполнен для осевого перемещения в кожухе клапана.
Блокирующий элемент 50 содержит кольцевой основной корпус 51, который непрерывно проходит вокруг внутренней трубки 24 и пружины 40. Клапан 50 дополнительно содержит пару тяг 52, которые проходят вверх от основного корпуса 51. Тяги 52 расположены на расстоянии друг от друга на противоположных сторонах основного корпуса 51 и отделены друг от друга вырезами или отверстиями.
Блокирующий элемент 50 содержит пару верхних элементов 53 зацепления и пару нижних элементов 54 зацепления, причем каждый проходит радиально внутрь относительно укупорочного средства 1. Верхние элементы 53 зацепления выполнены как одно целое с верхними концами тяг 52 и расположены в направлении верхних концов тяг 52. Нижние элементы 54 зацепления выполнены как одно целое с верхней частью основного корпуса 51 и расположены в направлении верхней части основного корпуса 51. Нижние элементы 54 зацепления расположены между тягами 52 и на высоте ниже верхних элементов 53 зацепления. Каждый из верхних и нижних элементов 53, 54 зацепления имеет форму проходящего внутрь стопорного элемента, содержащего наклонную верхнюю поверхность и радиально внутрь выступающую нижнюю поверхность, образующие крючок.
Блокирующий элемент 50 дополнительно содержит пару упругих тяг, расположенных на его основном корпусе 51, причем каждая из них включает в себя зажимной элемент 55. Каждый из зажимных элементов 55 проходит радиально за кольцевой основной корпус 51 и включает в себя наклонную верхнюю поверхность. Зажимные элементы 55 расположены в одну линию с проходящими вверх тягами 52 и верхними элементами 53 зацепления и между нижними элементами 54 зацепления.
Блокирующий элемент 50 дополнительно содержит комплект из четырех выступов 56, которые проходят вниз от основного корпуса 51. Каждый из выступов 56 сужается внутрь к своему дистальному нижнему концу и включает в себя ступенчатый внутрь участок в промежуточном положении по своей длине. Каждый из выступов 56 содержит радиально внутрь выступающий элемент зацепления или крюкообразный элемент 57 на своем дистальном нижнем конце. Выступы 56 проходят через отверстия 26, образованные на основании 25 кожуха клапана, к наружной стороне кожуха клапана.
Работа системы блокировки во время использования укупорочного средства 1 будет описана ниже со ссылкой на фиг.5a–5e и 6a–6e. На фиг.5a–5e изображены виды в разрезе укупорочного средства 1, взятые на одной линии с верхними стопорными элементами 53 блокирующего элемента 50, в то время как на фиг.6a–6e изображены виды в разрезе укупорочного средства 1, взятые на одной линии с нижними стопорными элементами 54 блокирующего элемента 50.
На фиг.5a и 6a изображено укупорочное средство 1 в своем исходном положении, в том виде, в котором поставляется потребителям (перед соединением с заливочной головкой или дозирующей головкой). Когда укупорочное средство 1 находится в своем исходном положении, блокирующий элемент 50 находится в первом положении или нижнем положении рядом с основным корпусом 51 в непосредственной близости от основания кожуха клапана. Когда блокирующий элемент 50 находится в этом первом положении, обращенные наружу зажимные элементы 55 зацеплены, соответственно, с парой нижних отверстий, образованных на наружной стенке 21 кожуха, чтобы, таким образом, удерживать блокирующий элемент 50 в первом положении.
Когда необходимо заполнить бочку 90 напитком, на которой установлено укупорочное средство 1, укупорочное средство 1 может быть соединено со стандартной заливочной головкой типа A, включающей в себя кольцеобразный плунжер, который нажимает на клапан 30 для перемещения клапана из его верхнего закрытого положения вниз (и внутрь относительно бочки 90) в открытое положение, в котором устанавливается соединение по текучей среде с каждым из наружного и нижнего каналов потока через укупорочное средство 1, как показано на фиг.5b и 6b. Затем, бочка 90 может заполняться напитком через укупорочное средство 1, например, через наружный канал потока.
Когда клапан 30 перемещен вниз в свое открытое положение для заполнения, как показано на фиг.5b и 6b, захватывающие элементы 34, образованные на тягах 33 клапана 30, перемещаются через верхние стопорные элементы 53, образованные на проходящих вверх тягах 52 блокирующего элемента 50 в положение в осевом направлении под верхними стопорными элементами 53. Захватывающие элементы 34, которые расположены в одну линию с верхними стопорными элементами 53, отклоняются внутрь при прохождении их наклонных нижних поверхностей через наклонные верхние поверхности верхних стопорных элементов 53.
При отсоединении укупорочного средства 1 от заливочной головки клапан 30 перемещается вверх (и наружу относительно бочки 90) обратно в свое закрытое положение под действием пружины 40, как показано на фиг.5c и 6c. После возврата клапана 30 в свое закрытое положение укупорочное средство 1 уплотнено, так что заполненная бочка 90 может храниться и транспортироваться. После заполнения бочки 90 укупорочное средство 1 необязательно может содержать средство для защиты от загрязняющих частиц и с защитой от вскрытия, такое как колпачок из фольги или полипропилена (не показан), который может быть закреплен на бочке или укупорочном средстве с использованием разрывной ленты.
При перемещении клапана 30 обратно вверх в закрытое положение после заполнения крюкообразные верхние поверхности захватывающих элементов 34, которые расположены в одну линию с верхними стопорными элементами 53, зацепляются с крюкообразными нижними поверхностями верхних стопорных элементов 53, так что блокирующий элемент 50 перемещается вверх (и наружу относительно бочки 90) вместе с клапаном 30 во второе положение или поднятое положение, как показано на фиг.5c и 6c. Зацепление между захватывающими элементами 34 и верхними стопорными элементами 53 образует первое соединение между клапаном 30 и блокирующим элементом 50.
Обращенные наружу зажимные элементы 55 блокирующего элемента могут перемещаться внутрь по своим соответствующим упругим тягам для обеспечения выхода зажимных элементов из нижних отверстий, образованных на наружной стенке 21 кожуха, когда блокирующий элемент 50 перемещается в свое понятое положение. После достижения блокирующим элементом 50 своего поднятого положения зажимные элементы 55 зацепляются, соответственно, с парой верхних отверстий, образованных на наружной стенке 21 кожуха над нижними отверстиями. Зацепление зажимных элементов 55 с верхними отверстиями выполняет функцию предотвращения последующего перемещения вниз блокирующего элемента 50 относительно кожуха клапана.
Когда необходимо дозировать напиток из бочки 90, укупорочное средство 1 может быть соединено со стандартной дозирующей головкой типа A, включающей в себя кольцеобразный плунжер, который нажимает на клапан 30 для перемещения клапана из его закрытого положения вниз (и внутрь относительно бочки 90) в открытое положение, в котором устанавливается соединение по текучей среде с каждым из наружного и нижнего каналов потока через укупорочное средство 1, как показано на фиг.5d и 6d. Затем, напиток может дозироваться из бочки 90 через укупорочное средство 1 по внутреннему каналу потока при подаче газа, находящегося под давлением, в бочку 90 через наружный канал потока.
Когда клапан 30 перемещен вниз в свое открытое положение для дозирования напитка, как показано на фиг.5d и 6d, захватывающие элементы 34, образованные на тягах 33 клапана 30, отцепляются от верхних стопорных элементов 53 и перемещаются через нижние стопорные элементы 54, образованные на основном корпусе 51 блокирующего элемента 50 в положение в осевом направлении под нижние стопорные элементы 54. Захватывающие элементы 34, которые расположены в одну линию с нижними стопорными элементами 54, отклоняются радиально внутрь при прохождении их наклонных нижних поверхностей через наклонные верхние поверхности нижних стопорных элементов 54. Зацепление зажимных элементов 55 с верхними отверстиями, образованными на наружной стенке 21 кожуха, предотвращает перемещение вниз блокирующего элемента 50 при утоплении клапана 30 для дозирования.
При отсоединении укупорочного средства 1 от дозирующей головки, например, после дозирования напитка из бочки 90, клапан 30 отпускается плунжером дозирующей головки. Однако, перемещение вверх клапана 30 обратно в свое закрытое положение, ограничено по протяженности блокирующим элементом 50, который выполняет функцию возврата клапана 30 в его закрытое положение и уплотнения укупорочного средства 1.
В частности, крюкообразные верхние поверхности захватывающих элементов 34, которые расположены в одну линию с нижними стопорными элементами 54, зацепляются с нижними поверхностями нижних стопорных элементов 54 для образования второго соединения между клапаном 30 и блокирующим элементом 50, причем второе соединение предотвращает перемещение вверх клапана 30 относительно блокирующего элемента 50. Кроме того, элементы зацепления или крюкообразные элементы 57, образованные на концах выступов 56 блокирующего элемента 50, зацепляются с ограничительными элементами 25a, образованными на основании 25 кожуха клапана, для предотвращения перемещения вверх блокирующего элемента 50 относительно кожуха клапана. Таким образом, укупорочное средство 1 предотвращено от закрытия после дозирования напитка из бочки 90, так что невозможно заполнить бочку 90, повысить давление и закрыть в течение второго времени после дозирования первоначального содержания бочки 90, в то время как укупорочное средство 1 остается соединенным с бочкой 90.
Вышеописанная система блокировки является простой и прочной и образует надежный и экономичный в использовании механизм для предотвращения повторного уплотнения укупорочного средства 1 после дозирования напитка. В частности, расположение элементов зацепления или крюкообразных элементов 57 на выступах 56, которые проходят наружу от корпуса 51 блокирующего элемента 50 и выступают на наружную сторону кожуха клапана, образует экономичный по площади механизм для предотвращения перемещения вверх блокирующего элемента 50 после соединения клапана 30 с блокирующим элементом 50 на втором соединении. Вышеописанная система блокировки также преимущественно обеспечивает минимизацию высоты, на которой укупорочное средство 1 проходит над верхней частью горловины 92 бочки 90.
Положение, в котором клапан утоплен, когда укупорочное средство соединено с дозирующей головкой, находится обычно ниже положения, в котором клапан 30 утоплен, когда укупорочное средство соединено с заливочной головкой, вследствие разных стандартных длин хода для заливочных головок и дозирующих головок. Положения верхних и нижних стопорных элементов 53, 54 относительно основного корпуса блокирующего элемента 50 могут быть установлены с учетом разных длин хода, обычно имеющих место для заполнения и дозирования при условии, что захватывающие элементы 34 клапана 30 обеспечивают зацепления с верхними стопорными элементами 53 во время хода заполнения, когда блокирующий элемент 50 находится в своем нижнем положении, и обеспечивают зацепление с нижними стопорными элементами 54 во время хода дозирования, когда блокирующий элемент 50 находится в своем поднятом положении.
Многие модификации могут быть сделаны в вышеупомянутых примерах без отхода от объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.
Например, в вышеописанном варианте осуществления укупорочное средство 1 выполнено с возможностью установки с защелкиванием на горловину бочки, включающей в себя кольцеобразный паз вокруг горловины. Однако другие крепежные механизмы также возможны. Например, укупорочное средство может быть выполнено с возможностью установки посредством завинчивания на горловину бочки, включающую в себя участок горловины, содержащий наружную резьбу, в этом случае кольцевая стенка крепежной части может содержать внутреннюю резьбу.
Кроме того, вышеописанный вариант осуществления относится к укупорочному средству типа A для использования в сочетании со стандартными заливочными головками и дозирующими головками типа A. Однако в других вариантах осуществления укупорочное средство может быть выполнено аналогичным образом для использования с другими типами наполняющего и дозирующего устройства. Например, укупорочное средство, использующее одно или более из вышеописанных конструкции кожуха (с выполненными как одно целое наружной стенкой корпуса и внутренней трубкой), системы вентиляции и/или системы блокировки, может в равной степени включать в себя головной участок и расположение клапанов, выполненные с возможностью взаимодействия с заливочными головками и дозирующими головками типа G, типа D или типа S.
В вышеописанном варианте осуществления кожух клапана укупорочного средства образован при помощи наружной стенки 21 кожуха, которая образует основной корпус кожуха, и головного участка 11, который образует верхний участок кожуха, причем наружная стенка 21 кожуха и головной участок 11 образованы отдельно друг от друга и выполнены для взаимного закрепления. Однако, в других вариантах осуществления, по меньшей мере участок стенки, образующей основной корпус кожуха клапана, может в равной степени быть выполнен как одно целое с головным участком. Например, укупорочное средство может содержать крепежную часть, включающую в себя головной участок для закрепления на заливочной головке или дозирующей головке, и первую и вторую концентрические кольцевые стенки, проходящие вниз от головного участка, причем наружная стенка из кольцевых стенок выполнена для соединения с горловиной бочки, и внутренняя стенка из кольцевых стенок выполнена с возможностью размещения в горловине бочки и образования кожуха для расположения клапанов.
В вышеописанном варианте осуществления наружная стенка кожуха (образующая основной корпус кожуха клапана) и внутренняя трубка (образующая внутренний канал потока через укупорочное средство и точку закрепления для удлиненной трубки или внутренней трубки) выполнены как одно целое друг с другом в виде отдельного элемента. Однако, в других вариантах осуществления наружная стенка кожуха и внутренняя трубка могут быть в равной степени образованы в виде отдельных элементов. В этом случае наружная стенка кожуха и внутренняя трубка могут быть закреплены друг с другом при помощи отдельного промежуточного соединителя, который может образовывать основание кожуха клапана и поверхность зацепления для нижнего конца пружины.
В вышеописанном варианте осуществления вентиляционное отверстие 27 системы вентиляции образовано через наружную стенку 21 кожуха, и барьерный слой 29 закреплен на наружной поверхности наружной стенки 21 кожуха. Однако, в других вариантах осуществления, барьерный слой 29 может в равной степени быть закреплен на внутренней поверхности наружной стенки 21 кожуха. В других вариантах осуществления система вентиляции может, в качестве альтернативы, быть расположена в крепежной части 10, при помощи которой укупорочное средство закреплено на горловине бочки (вместо в наружной стенке 21 кожуха, образованной отдельно в крепежной части 10), причем вентиляционное отверстие 27 проходит через участок крепежной части 10 к наружной стороне укупорочного средства. В других вариантах осуществления система вентиляции может быть исключена из укупорочного средства.
В вышеописанном варианте осуществления каждый из элементов зацепления или крюкообразных элементов 57, которые выполнены с возможностью предотвращения дальнейшего перемещения вверх блокирующего элемента 50 после перемещения блокирующего элемента в его поднятое положение, выступает внутрь относительно укупорочного средства 1 и выполнен с возможностью зацепления с ограничительными элементами 25a, образованными на нижней поверхности выполненного как одно целое соединительного участка, который соединяет наружную стенку 21 кожуха с внутренней трубкой 24. Однако, В других вариантах осуществления элементы зацепления или крюкообразные элементы 57 могут в равной степени выступать радиально наружу от выступов 56 блокирующего элемента 50 и быть выполнены с возможностью зацепления с основанием наружной стенки 21 кожуха. В еще других вариантах осуществления выступы 56 блокирующего элемента 50 могут быть выполнены с возможностью прохождения к наружной стороне кожуха клапана через наружную стенку 21 кожуха, а не через основание 25 кожуха. В других вариантах осуществления система блокировки может быть исключена из укупорочного средства.
Другие модификации и изменения будут также понятны специалисту в данной области техники.