ДОЗИРУЮЩАЯ ГОЛОВКА
DOSING HEAD

Настоящее изобретение относится к дозирующей головке, выполненной с возможностью соединения с контейнером для напитка над клапаном контейнера, расположенным в контейнере для напитка в дозирующей системе. Кроме того, настоящее изобретение относится к дозирующей системе для дозирования напитка и к способу дозирования напитка.
В последнее время в области оборудования для дозирования напитков имеется тенденция к внедрению одноразовых деталей. Одноразовые детали могут, например, представлять собой такое оборудование, находящееся в непосредственном контакте с напитком, как дозирующая линия и контейнер для напитка.
Тем не менее, зачастую для выталкивания напитка из контейнера для напитка все еще используют газ, при этом в случае необходимости замены контейнера внутри контейнера находится остаточный газ. Часто внутри контейнера для напитка имеется повышенное давление.
Для выпуска остаточного газа, имеющегося внутри контейнера для напитка, производители одноразовых контейнеров для напитка предоставляют инструмент для выпуска газа, находящегося внутри контейнера, т.е. для устранения повышенного давления. Однако, такой инструмент часто теряется, или является сложным в использовании, или для его использования требуется слишком много времени, вследствие чего при замене контейнера газ внутри контейнера часто остается не выпущенным. Таким образом, утилизируются контейнеры с высоким давлением остаточного газа, что может привести к самопроизвольному взрыву контейнеров в ходе последующих действий с утилизированными контейнерами для напитков.
Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, чтобы полностью или частично устранить вышеупомянутые недостатки уровня техники. В частности, техническая проблема, решаемая изобретением, состоит в том, чтобы предложить решение, позволяющее простым способом выровнять давление внутри контейнера для напитка.
Указанные технические проблемы, наряду с множеством других технических проблем, преимуществ и признаков, которые станут понятны из нижеследующего описания, решены согласно настоящему изобретению посредством дозирующей головки, выполненной с возможностью соединения с контейнером для напитка над клапаном контейнера, расположенным в контейнере для напитка в дозирующей системе, причем дозирующая головка содержит:
- корпус, имеющий первый конец и второй конец,
- полый поршень, выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении внутри корпуса, причем поршень соединен с ручкой так, что приведение в действие ручки приводит к перемещению поршня в осевом направлении и за границы второго конца корпуса для открытия клапана контейнера, и
- газовпускной элемент, расположенный в корпусе и соединенный по текучей среде, посредством канала для текучей среды с проходящим вдоль поршня зазором между корпусом и поршнем,
при этом корпус имеет отверстие, проходящее сквозь корпус и сообщающееся по текучей среде с каналом для текучей среды, причем в канале для текучей среды напротив отверстия размещен клапан, при этом клапан имеет:
- первое положение, в котором газовпускной элемент соединен по текучей среде с внутренней частью контейнера для напитка, когда поршень открыл клапан контейнера, и
- второе положение, в котором газовпускной элемент закрыт, а внутренняя часть контейнера для напитка соединена по текучей среде с отверстием так, что давление газа, находящегося в контейнере для напитка может быть выровнено с давлением окружающей среды до отсоединения дозирующей головки от контейнера для напитка.
Клапан может быть соединен с элементом приведения в действие, выполненным с возможностью перевода клапана из первого положения во второе положение и обратно.
Кроме того, элемент приведения в действие может быть доступен снаружи корпуса
Также, приведение в действие клапана из первого положение во второе положение может быть выполнено путем поворота корпуса клапана.
Кроме того, корпус клапана может иметь отверстие или канавку, выполненную в поверхности корпуса клапана, причем указанное отверстие или канавка соединяют по текучей среде газовпускной элемент с зазором в первом положении клапана, при этом во втором положении клапана, в котором корпус клапана повернут, отверстие или канавка могут быть перемещены в положение, закрывающее газовпускной элемент и обеспечивающее соединение по текучей среде между внутренней частью контейнера для напитка и отверстием.
Дополнительно, корпус клапана может иметь первый канал клапана, проходящий через корпус клапана, и второй канал клапана, по существу перпендикулярный первому каналу клапана и проходящий от первого канала клапана к внешней стороне корпуса клапана так, что первый канал клапана и второй канал клапана образуют фигуру в форме буквы Т.
Кроме того, может быть предусмотрен клапан сброса давления, соединенный по текучей среде с каналом для текучей среды.
Также клапан сброса давления может быть расположен напротив корпуса клапана, посредством чего клапан сброса давления находится в сообщении по текучей среде с внутренней частью контейнера для напитка либо через первый канал клапана, либо через второй канал клапана, независимо от того, находится ли клапан в первом или во втором положении.
Кроме того, в канале для текучей среды или у канала для текучей среды может быть расположен газовый запорный элемент.
Запорный элемент может содержать пружину для удержания канала текучей среды закрытым для потока газа в неактивном состоянии дозирующей головки, причем пружина имеет заданную силу пружины.
Дополнительно, ручка может быть соединена с запорным элементом посредством шарнира.
Кроме того, шарнир может быть соединен с запорным элементом посредством поршня клапана, причем поршень клапана является подвижным.
Кроме того, газовый запорный элемент может быть расположен в канале, выполненном внутри корпуса, проходящем от шарнира до канала для текучей среды, причем запорный элемент содержит гайку, расположенную вокруг поршня клапана, пружину, расположенную вокруг поршня клапана и проходящую между выступом в нижней части поршня клапана и гайкой, и прокладку, размещенную вокруг пружины и поршня клапана.
Также зазор может иметь форму кольца, проходящего вдоль внешней части поршня.
Этот зазор может быть образован между внешней частью поршня и внутренней частью корпуса.
Кроме того, может быть предусмотрено уплотнение, размещенное или на корпусе, или внутри поршня, предназначенное для обеспечения радиальной герметизации зазора в направлении вверх.
Дополнительно, в корпусе может быть размещено опорное кольцо, которое может проходить вокруг поршня для поддержки поршня при его осевом перемещении внутри корпуса.
Кроме того, запорный элемент может проходить поперек канала для текучей среды.
Также запорный элемент может быть расположен непосредственно в канале для текучей среды, например, радиально или аксиально по отношению к направлению потока газа, или запорный элемент может быть расположен в соединении с каналом текучей среды, например, в продолжение канала для текучей среды.
Запорный элемент может быть размещен в канале для текучей среды или у канала для текучей среды.
Изобретение также относится к дозирующей системе для дозирования напитка, содержащей контейнер для напитка, имеющий клапан контейнера, расположенный в отверстии контейнера для напитка, при этом клапан контейнера имеет внутреннюю пружину, имеющую силу пружины, обеспечивающую удержание отверстия контейнера для напитка в закрытом состоянии, средство подачи газа, дозирующий кран и дозирующую головку согласно настоящему изобретению.
Также контейнер для напитка может быть полностью или частично изготовлен из полимерного материала.
Дополнительно, контейнер для напитка может содержать пакет, выполненный с возможностью вмещать напиток, причем напиток в пакете может быть вытолкнут из контейнера путем повышения давления в пространстве контейнера между пакетом и внутренней поверхностью контейнера для напитка.
Изобретение также относится к способу дозирования напитка из дозирующей системы согласно изобретению, содержащему этапы, на которых:
- соединяют дозирующую головку согласно изобретению с контейнером для напитка напротив клапана контейнера,
- приводят в действие ручку для открытия клапана контейнера,
- приводят клапан дозирующей головки в первое положение,
- открывают дозирующий кран для дозирования напитка путем впускания газа в контейнер для напитка через дозирующую головку,
- приводят клапан дозирующей головки во второе положение для выравнивания давления газа, находящегося внутри контейнера для напитка с давлением окружающей среды,
- переводят ручку в неактивное положение для закрытия клапана контейнера, и
- отсоединяют дозирующую головку от контейнера для напитка.
Открытие дозирующего крана для дозирования напитка может быть выполнено несколько раз до тех пор, контейнер для напитка не опустеет и/или не возникнет необходимость в его замене.
Кроме того, изобретение относится к способу выравнивания давления в контейнере для напитка, содержащему этапы, на которых:
- соединяют дозирующую головку согласно изобретению с контейнером для напитка напротив клапана контейнера,
- приводят в действие ручку для открытия клапана контейнера,
- приводят клапан дозирующей головки во второе положение для выравнивания давления газа, находящегося в контейнере для напитка с давлением окружающей среды через отверстие в корпусе дозирующей головки,
- приводят ручку в неактивное положение для закрытия клапана контейнера, и
- отсоединяют дозирующую головку от контейнера для напитка.
Ниже изобретение и его многочисленные преимущества описаны более подробно со ссылками на приложенные схематические чертежи, иллюстрирующие некоторые неограничивающие варианты осуществления изобретения, на которых:
на фиг. 1-5 показаны различные виды дозирующей головки согласно настоящему изобретению,
на фиг. 6 показан разрез вдоль линии А-А дозирующей головки, показанной на фиг. 1,
на фиг. 7 показан частичный разрез дозирующей головки, иллюстрирующий первое положение клапана,
на фиг. 8 показан частичный разрез дозирующей головки, иллюстрирующий второе положение клапана,
на фиг. 9 показано увеличенное поперечное сечение клапана во втором положении,
на фиг. 10 показано увеличенное поперечное сечение клапана в первом положении,
на фиг. 11 показана дозирующая система согласно изобретению.
Все фигуры являются очень схематичными, выполнены без соблюдения масштаба и иллюстрируют только те детали, которые необходимы для понимания изобретения, при этом другие детали опущены или являются необязательными.
На фиг. 1-5 показан вариант дозирующей головки 1 согласно изобретению в различных видах. Показанная на фиг. 1 дозирующая головка содержит корпус 2, имеющий первый конец 3 и второй конец 4. Дозирующая головка с фиг. 1 также содержит полый поршень 5, размещенный с возможностью перемещения в осевом направлении внутри корпуса 2, причем поршень соединен с ручкой 6, так что, при приведении в действие ручки 6, происходит осевое смещение поршня 5 в направлении второго конца 4 корпуса 2 и выход за его границы для открытия клапана контейнера (не показан) контейнера для напитка (не показан). На фиг. 1 поршень перемещен в положение, в котором он проходит за границы второго конца корпуса 2 посредством ручки 6. Кроме того, дозирующая головка 1 содержит газовпускной элемент 7, расположенный в корпусе 2. Дополнительно, дозирующая головка 1 содержит клапан 8, который, в показанном варианте осуществления имеет элемент 9 приведения в действие, доступный снаружи корпуса 2.
На фиг. 2 дозирующая головка 1 показана в аксонометрии. Верхняя часть 10 поршня выполнена с возможностью соединения с дозирующей линией (не показана). В других не показанных вариантах осуществления дозирующая линия может быть соединена с поршнем другим подходящим способом. Газовпускной элемент 7 выполнен с возможностью соединения со средством подачи газа (не показано).
На фиг. 3 дозирующая головка показана в аксонометрии на виде снизу. Корпус 2 имеет отверстие 11, проходящее снаружи корпуса к каналу для текучей среды, находящемуся внутри корпуса 2. Кроме того, показан элемент 9 приведения в действие.
На фиг. 4 дозирующая головка 1 показана на виде сверху, на котором элемент 9 приведения в действие показан в положении снаружи корпуса 2, в котором он является легко доступным для пользователя.
На фиг. 5 показана дозирующая головка 1 на виде сбоку со стороны газовпускного элемента 7. Снова показан элемент 9 приведения в действие для управления клапаном 8.
На фиг. 6 показан частичный поперечный размер по линии А-А с фиг. 1. Дозирующая головка 1 содержит входное отверстие, которое посредством канала 12 для текучей среды, соединено по текучей среде с зоной (не показана), проходящей вдоль поршня 5 и между корпусом 2 и поршнем 5. Корпус 2 также содержит отверстие (показанное на фиг. 3), проходящее через корпус 2 и находящееся в сообщении по текучей среде с каналом 12 для текучей среды, при этом в канале для текучей среды напротив отверстия размещен клапан 8.
Клапан 8 имеет первое положение, в котором газовпускной элемент 7 соединен по текучей среде с внутренней частью контейнера для напитка, при открытии поршнем 5 клапана контейнера, и второе положение (показанное на фиг. 6), в котором газовпускной элемент 7 закрыт и внутренняя часть контейнера для напитка соединена по текучей среде с отверстием так, что может произойти выравнивание давления газа, находящегося в контейнере для напитка с окружающей средой до того, как дозирующая головка 1 будет отсоединена от контейнера для напитка. Элемент 9 приведения в действие выполнен с возможностью приведения клапана 8 из первого положения во второе положение и наоборот.
Кроме того, предусмотрен клапан 13 сброса давления, соединенный по текучей среде с каналом 12 для текучей среды.
На фиг. 7 показана дозирующая головка 1, соединенная с контейнером 14 для напитка. Левая сторона дозирующей головки показана в поперечном сечении, тогда как правая сторона дозирующей головки 1 показана снаружи. Дозирующая головка 1 соединена с контейнером 14 для напитка посредством манжеты 15, охватывающей клапан 16 контейнера. Клапан 16 контейнера выполнен с возможностью открытия путем нажатия на него в направлении вниз в контейнер 14 для напитка поршнем 5 дозирующей головки 1. Таким образом, клапан 16 контейнера открывается с обеспечением вытекания напитка из контейнера 14 для напитка через полый поршень 5 путем создания внутри контейнера для напитка давления газа, поступающего из газовпускного элемента 7, что хорошо известно из уровня техники.
Как упомянуто выше, дозирующая головка 1 имеет клапан 8, расположенный в канале 12 для текучей среды напротив отверстия 11, причем клапан 8 имеет первое положение (показанное на фиг. 7), в котором газовпускной элемент 7 соединен по текучей среде с внутренней частью 17 контейнера 14 для напитка, когда поршень 5 открыл клапан 16 контейнера. В первом положении клапан 8 закрывает отверстие 11 так, что газ из газовпускного элемента 7 подводится во внутреннюю часть 17 контейнера 14 для напитка.
Кроме того, канал 12 для текучей среды может также содержать обратный клапан 18, препятствующий самопроизвольному вытеканию газа из газовпускного элемента.
На фиг. 8 таким же образом, как и на фиг. 7, показано, что дозирующая головка 1 соединена с контейнером 14 для напитка. Левая сторона дозирующей головки показана в поперечном сечении, тогда как правая сторона дозирующей головки 1 показана снаружи.
На фиг. 8 клапан 8 переведен во второе положение, в котором газовпускной элемент 7 закрыт, а внутренняя часть 17 контейнера 14 для напитка соединена по текучей среде с отверстием 11 так, что давление газа, имеющегося в контейнере 14 для напитка, может быть выровнено с давлением окружающей среды до отсоединения дозирующей головки от контейнера 14 для напитка.
Путем включения в дозирующую головку 1 клапана 8 обеспечен простой способ выравнивания давления внутри контейнера для напитка без применения дополнительного устройства. Когда пользователь, например, персонал бара, пнрименяет дозирующую головку 1 согласно изобретению, при снятии контейнера для напитка он просто переводит клапан 8 из первого положения во второе положение. При этом, за малый промежуток времени, т.е. за несколько секунд, давление во внутренней части контейнера выравнивается с давлением окружающей среды, в результате чего, контейнер для напитка может быть утилизирован без риска взрыва из-за наличия высокого избыточного давления. Кроме того, поскольку клапан 8 является частью оборудования, т.е. дозирующей головки 1, то пользователь будет уже знаком с ним и, следовательно, более вероятно, что пользователь будет помнить о выравнивании давления в контейнере для напитка и действительно сделает это, чем этом это происходит в решениях, известных из уровня техники.
Перевод клапана 8 из первого положение во второе положение может быть выполнен путем поворота корпуса 20 клапана. На фиг. 9 показан увеличенный вид первого положения клапана 8, показанного на фиг. 7.
В этом варианте осуществления, корпус 20 клапана имеет первый канал 21 клапана, проходящий через корпус 20 клапана, и второй канал 22 клапана, по существу перпендикулярный первому каналу 21 клапана и проходящий из первого канала 21 клапана к внешней части 23 корпуса 20 клапана так, что первый канал 21 клапана и второй канал 22 клапана образуют букву Т. На фиг. 9 поток газа из газовпускного элемента 7 показан линий А со стрелкой.
На фиг. 10 показан увеличенный вид второго положения клапана 8, показанного на фиг.8. Поток газа изнутри контейнера для напитка к отверстию 11 показан линией В со стрелкой. Корпус 20 клапана 8 был повернут на 90 градусов вправо (по отношению к первому положению клапана 8) так, что газовпускной элемент 7 был закрыт и внутренняя часть контейнера для напитка находится в сообщении по текучей среде с отверстием 11 через второй канал 22 клапана и первый канал 21 клапана, обеспечивая образование прямого канала потока из внутренней части контейнера для напитка в окружающую среду (через отверстие 11), в котором избыточное давление внутри контейнера для напитка выравнивается с давлением окружающей среды.
Кроме того, клапан сброса давления может быть установлен напротив корпуса клапана, благодаря чему клапан сброса давления находится в сообщении по текучей среде с внутренней частью контейнера для напитка либо через первый канал клапана, либо через второй канал клапана, независимо от того, находится ли клапан 8 в своем первом положении или в своем втором положении.
В другом, не показанном варианте осуществления, корпус клапана может иметь отверстие или канавку в поверхности корпуса клапана, соединяющую по текучей среде газовпускной элемент с зазором в первом положении клапана, и во втором положении клапана, в котором корпус клапана был повернут. Отверстие или канавка перемещены в положение, закрывающее входное отверстие клапана и обеспечивающее сообщение по текучей среде между внутренней частью контейнера для напитка и отверстием.
Для того, чтобы избежать случайных утечек газа, когда дозирующая головка не соединена с контейнером для напитка, но ручка приведена в действие, в канале для текучей среды или у канала для текучей среды может быть размещен газовый запорный элемент (не показан). Газовый запорный элемент может содержать пружину для удержания канала для текучей среды в закрытом для потока газа состоянии, когда дозирующая головка не приведена в действие, при этом указанная пружина имеет заданную силу пружины.
Кроме того, ручка дозирующей головки может быть соединена с запорным элементом посредством шарнира. Шарнир в свою очередь может быть соединен с запорным элементом посредством поршня клапана, который является подвижным. Газовый запорный элемент может быть расположен в канале, выполненном внутри корпуса, проходящем от шарнира до канала для текучей среды, причем запорный элемент содержит гайку, расположенную вокруг поршня клапана, пружину, расположенную вокруг поршня клапана и проходящую между выступом в нижней части поршня клапана и гайкой, и прокладку, размещенную вокруг пружины и поршня клапана.
Также зазор может иметь форму кольца, проходящего вдоль внешней части поршня. Этот зазор может быть образован между внешней частью поршня и внутренней частью корпуса.
Кроме того, может быть предусмотрено уплотнение, размещенное или на корпусе, или внутри поршня, предназначенное для обеспечения радиальной герметизации зазора в направлении вверх.
В корпусе может быть размещено опорное кольцо, которое может проходить вокруг поршня для поддержки поршня при его осевом перемещении внутри корпуса.
Запорный элемент может проходить поперек канала для текучей среды.
Запорный элемент может быть также расположен непосредственно в канале для текучей среды, например, радиально или аксиально по отношению к направлению потока газа, или запорный элемент может быть также расположен в соединении с каналом для текучей среды, например, в продолжение канала для текучей среды.
В другом варианте осуществления запорный элемент может быть расположен внутри корпуса в канале для текучей среды или у канала для текучей среды на расстоянии от поршня.
На фиг. 11 показана дозирующая система 100 для дозирования напитка. Дозирующая система 100 содержит контейнер 14 для напитка, содержащий клапан контейнера, расположенный в отверстии контейнера для напитка, причем клапан контейнера имеет внутреннюю пружину с силой пружины, обеспечивающей возможность удерживать отверстие контейнера 14 для напитка в закрытом состоянии, средство подачи газа, дозирующий кран 31 и дозирующую головку 1. Средство 30 подачи газа соединено с газовпускным элементом 7 дозирующей головки 1 посредством регулятора 32 газа и линии 33 подачи газа. От дозирующей головки к дозирующему крану 31 проходит дозирующая линия 34. Дозирующая линия 34 может быть проведена от дозирующей головки 1 к дозирующему крану 31 через колонну 35 или от дозирующего крана 31 через дозирующую колонну 35 к дозирующей головке 1 так, что дозирующая линия 34 может быть отсоединена при каждом снятии контейнера 14.
Контейнер 14 для напитка может быть полностью или частично изготовлен из полимерного материала.
Также, контейнер 14 для напитка может содержать пакет, выполненный с возможностью вмещать напиток, при этом напиток может вытесняться в результате повышения давления в пространстве между пакетом и внутренней поверхностью контейнера для напитка.
Для дозирования напитка пользователь может применять следующий способ согласно изобретению:
- присоединение дозирующей головки 1, как описано выше, над контейнером 14 для напитка напротив клапана 16 контейнера,
- приведение в действие ручки 6 дозирующей головки 1 для открытия клапана 16 контейнера,
- приведение клапана 8 дозирующей головки в первое положение,
- открытие дозирующего крана 31 для дозирования напитка путем выпуска газа, находящегося внутри контейнера, через дозирующую головку 1,
- приведение клапана 8 дозирующей головки во второе положение для выравнивания давления газа, находящегося в контейнере 14 для напитка, с давлением окружающей среды,
- приведение ручки 6 дозирующей головки в неактивное состояние для закрытия клапана 16 контейнера, и
- отсоединение дозирующей головки 1 от контейнера 14 для напитка.
Перед тем как перевести клапан во второе положение, пользователь может открывать дозирующий кран 31 для дозирования напитка несколько раз до тех пор, пока контейнер для напитка не опустеет и/или не возникнет необходимость замены контейнера для напитка.
Таким образом, пользователь может выравнивать давление в контейнере для напитка посредством:
- присоединения дозирующей головки 1, как описано выше, к контейнеру 14 для напитка напротив клапана контейнера,
- приведения клапана 8 дозирующей головки во второе положение для выравнивания давления газа, находящегося в контейнере для напитка, с давлением окружающей среды через отверстие 11 в корпусе 2 дозирующей головки 1,
- приведения ручки 6 дозирующей головки в неактивное состояние для закрытия клапана контейнера, и
- отсоединения дозирующей головки 1 от контейнера 14 для напитка.
Несмотря на то что изобретение было описано выше применительно к предпочтительным вариантам осуществления изобретения, для специалиста очевидна возможность различных модификаций, не выходящих за объем изобретения, определяемый нижеприведенной формулой изобретения.