КОЛПАЧОК И КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ
CAP AND CONTAINER FOR FIZZY DRINKS

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001] Газированные напитки продают в однопорционных бутылках или банках, или контейнерах большей вместимости объемом один литр или более. Газированные напитки обычно подают непосредственно из контейнера, в котором их приобретают. Содержимое контейнеров большей вместимости с газированными напитками могут переливать в традиционные кувшины и разливать из кувшинов, но это приводит к потере насыщения напитка углекислым газом. Таким образом, существует потребность в усовершенствованном диспенсере и контейнере для газированных напитков, которые уменьшают потерю насыщения углекислым газом при заполнении.
[0002] Кроме того, кувшин с открытым верхом способствует потере насыщения углекислым газом в то время как напиток находится в кувшине. Если на кувшине предусмотрена крышка для уменьшения потери насыщения углекислым газом, крышка затрудняет доступ к внутренней части контейнера и ее очистку. Таким образом, существует потребность в контейнере и крышке, которые уменьшает потерю насыщения углекислым газом, позволяя при этом легко очищать контейнер и/или крышку. Кувшин и бутылку для газированных напитков можно наклонять относительно друг друга и медленно наливать в кувшин напиток, чтобы попытаться уменьшить разбрызгивание и потерю насыщения углекислым газом, но не все потребители обладают достаточной координацией и силой для этого, и жидкость часто со всплеском выливается из исходной бутылки, что увеличивает разбрызгивание и потерю насыщения углекислым газом. Таким образом, существует потребность в контейнере и крышке, которые позволяют быстрее заполнять контейнер и при этом уменьшают потерю насыщения углекислым газом из бутылок напитков персонального объема и большего объема и при этом освобождают пользователя от необходимости удерживать контейнер или разбрызгивания из наклоненной бутылки.
[0003] Некоторые торговые или домашние диспенсеры для напитков позволяют пользователям нажатием кнопки наливать из крана различные напитки, включая газированные напитки. Когда традиционные кувшины заполняются из таких разливочных станций и кранов, насыщение углекислым газом теряется из-за разбрызгивания и турбулентности, возникающих при заполнении кувшинов газированными напитками из разливочной станции. Наливая напиток в кувшин, можно наклонить кувшин на бок, чтобы попытаться уменьшить разбрызгивание и потерю насыщения углекислым газом, но для этого требуется надлежащим образом удерживать кувшин во время его заполнения, но не все пользователи обладают необходимыми для этого временем, координацией или силой, чтобы успешно справиться с этой задачей, особенно с учетом того, что при заполнении кувшин становится тяжелее. Таким образом, существует потребность в усовершенствованном контейнере для напитков и крышке, которые позволяют заполнять газированные напитки из кранов диспенсера, при этом уменьшая потерю насыщения углекислым газом и освобождая пользователя от необходимости удерживать наклоненный контейнер.
[0004] В коммерческих предприятиях персонал разливает газированные напитки из крана путем установки контейнера под краном, открывая кран и отходя в сторону для выполнения других задач до тех пор, пока не будет налит необходимый объем, а закрытие крана не произойдет автоматически или не будет выполнено персоналом. Но при этом поток газированного напитка выдается на большое расстояние и на поверхность (дно чашки или кувшина или поверхность жидкости), которая способствует разбрызгиванию и потере насыщения углекислым газом. Таким образом, существует потребность в усовершенствованном контейнере и крышке для коммерческих диспенсеров напитков для наполнения контейнеров газированными напитками, при этом уменьшая потери насыщения углекислым газом и освобождая персонал от необходимости удерживать контейнер наклоненным.
[0005] Когда большие кувшины заполняют газированным напитком из стационарного крана, напиток должен упасть на большее расстояние от крана до дна пустого кувшина, что приводит к увеличению скорости потока напитка и в результате к увеличению разбрызгивания и потере насыщения углекислым газом. Таким образом, контейнеры большей вместимости и более высокие контейнеры теряют больше насыщения углекислым газом при заполнении, чем контейнеры меньшей вместимости. Таким образом, существует потребность в усовершенствованном контейнере и крышке, которые уменьшают потерю насыщения углекислым газом в контейнерах большей вместимости или более высоких контейнерах.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Колпачок и контейнер предназначены для уменьшения потери насыщения углекислым газом при заполнении контейнеров газированными напитками, при этом их также можно использовать для не газированных напитков. Колпачок имеет брызгозащитный элемент с разливочным носиком и круглой нижней частью, которая соединена коническим переходом с цилиндрической кольцевой частью меньшего диаметра в нижней части колпачка. Круговой диспергирующий диск расположен над переходом и соединен с колпачком с небольшим радиальным зазором между краем диска и нижней частью брызгозащитного элемента. Между внешней поверхностью кольцевой части и открытой верхней частью контейнера расположено уплотнение для текучей среды для обеспечения уплотнения для текучей среды между колпачком и контейнером. Диспергирующий диск направляет поток текучей среды наружу к брызгозащитному элементу, где текучая среда проходит через радиальный зазор вокруг диска и протекает вниз в ламинарном потоке над конической переходной частью и кольцевой частью. Кромка на нижней части кольцевой части проходит наружу и вниз для проведения ламинарного потока на боковую стенку контейнера, которая наклонена под углом менее пяти градусов для поддержания ламинарного потока вдоль боковой стенки при заполнении. Считается, что ламинарный поток можно поддерживать при скоростях потока до 3,78 л/мин (1 гал/мин) для газированной воды и при еще более высоких скоростях потока для более вязкой текучей среды или текучей среды сиропообразной консистенции, такой как газированные напитки или пиво.
[0007] Таким образом, предпочтительно предложено устройство для приема текучей среды в контейнер и выдачи этой текучей среды из контейнера, который проходит вдоль продольной оси и имеет кромку контейнера, образующую отверстие контейнера в верхней части контейнера. Контейнер имеет закрытую нижнюю часть контейнера. Устройство содержит колпачок, имеющий путь ламинарного потока через нижнюю часть колпачка. Колпачок предпочтительно содержит брызгозащитный элемент на верхнем конце колпачка, причем брызгозащитный элемент окружает продольную ось в процессе применения. Колпачок дополнительно имеет кольцевую часть на своем нижнем конце. Кольцевая часть имеет нижнюю кромку, проходящую наружу и вниз от нижней части обращенной внутрь проточной поверхности. Кольцевая часть также имеет верхнюю часть, соединенную с нижней частью брызгозащитного элемента. Нижняя кромка, проточная поверхность и верхняя часть кольцевой части охватывают продольную ось и образуют часть пути ламинарного потока. Колпачок дополнительно имеет сплошной диспергирующий диск, расположенный внутри брызгозащитного элемента и соединенный с колпачком. Диспергирующий диск расположен над соединением брызгозащитного элемента с верхней частью кольцевой части и обращен вверх. Диск имеет внешний край диска, расположенный на радиальном расстоянии 2 5 мм от брызгозащитного элемента и расположенный на осевом расстоянии 4-10 мм над верхом кольцевой части так, чтобы текучая среда могла протекать из диспергирующего диска со скоростью потока до 5,68-7,57 л/мин (1,5-2 гал/мин) наружу к брызгозащитному элементу в процессе применения, при этом значительная часть текучей среды протекает в ламинарном потоке вниз через соединение брызгозащитного элемента и кольцевой части и через нижнюю кромку. Колпачок также имеет кольцевое уплотнение, соединенное с колпачком и имеющее форму и размер, соответствующие форме и размеру отверстия контейнера, для контакта с уплотнением вдоль отверстия контейнера в процессе применения.
[0008] В дополнительных вариантах данного устройства обращенная внутрь проточная поверхность кольцевой части является цилиндрической и коаксиальной с продольной осью, причем соединение между кольцевой частью и брызгозащитным элементом содержит коническое сечение, а брызгозащитный элемент имеет круглое поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной продольной оси в месте расположения диспергирующего диска. Считается, что это способствует ламинарному течению. Диспергирующий диск может иметь плоскую поверхность или может иметь фигурный выступ на верхней поверхности диспергирующего диска с диаметром поперечного сечения, который уменьшается в направлении вниз для направления потока текучей среды, протекающей вниз вдоль продольной оси по направлению наружу вокруг большей части диспергирующего диска. Предпочтительно, диспергирующий диск соединен с колпачком посредством множества опор, проходящих от кольцевой части к диспергирующему диску. Брызгозащитный элемент может содержать разливочный носик, и предпочтительно часть боковой стенки наклонена наружу с образованием наклонного разливочного носика.
[0009] В дополнительных вариантах осуществления устройство может содержать контейнер с уплотнением, расположенным в отверстии контейнера. Контейнер предпочтительно имеет боковую стенку, проходящую вдоль продольной оси и охватывающую эту ось, причем площадь поперечного сечения боковой стенки увеличивается вдоль большей части длины между отверстием для контейнера и нижней частью контейнера. Боковая(-ые) стенка(-и) контейнера предпочтительно наклонена(-ы) наружу под углом к вертикали менее 5°, так что нижняя часть контейнера больше верхней части контейнера. Кромка и нижняя часть уплотнения образуют часть пути ламинарного потока, проходящего через колпачок и внутрь контейнера.
[0010] Также колпачок и контейнер также могут предпочтительно образовывать набор. Набор может содержать любой из колпачков, описанных в настоящем документе, и любой из контейнеров, описанных в настоящем документе. Предпочтительно, контейнер имеет боковую стенку, проходящую вдоль продольной оси, причем площадь поперечного сечения боковой стенки увеличивается вдоль большей части длины между отверстием контейнера и нижней частью контейнера, так что нижняя часть больше верхней части. Боковая стенка контейнера предпочтительно наклонена под углом к вертикали менее 5°, причем кромка и нижняя часть уплотнения образуют часть пути ламинарного потока при размещении колпачка на контейнере и размещении уплотнения в отверстии контейнера для герметизации этого отверстия.
[0011] В дополнительном варианте осуществления предложено другое устройство для приема текучей среды в контейнер и выдачи этой текучей среды из него, причем контейнер проходит вдоль продольной оси. Этот контейнер также имеет кромку, образующую отверстие контейнера в верхней части контейнера напротив закрытой нижней части контейнера. Это дополнительное устройство содержит колпачок, который содержит брызгозащитный элемент, кольцевую часть, диспергирующий диск и уплотнение. Брызгозащитный элемент расположен на верхнем конце колпачка и охватывает большую часть продольной оси в процессе применения. Кольцевая часть имеет нижнюю кромку на нижнем конце колпачка. Эта нижняя кромка проходит наружу и вниз, при этом кольцевая часть и нижний буртик охватывают продольную ось в процессе применения. Диспергирующий диск соединен с колпачком и расположен над кольцевой частью и внутри брызгозащитного элемента. Диспергирующий диск имеет внешний край диска, расположенный в плоскости, перпендикулярной продольной оси, причем край диска расположен на расстоянии 2-5 мм, так что текучая среда может протекать от диспергирующего диска к брызгозащитному элементу и вниз вдоль брызгозащитного элемента и через кольцевую часть. Кольцевое уплотнение соединено с обращенной наружу стороной колпачка и предпочтительно соединено с обращенной наружу стороной кольцевой части. Кольцевое уплотнение имеет форму, соответствующую форме отверстия контейнера, и имеет такие размеры, чтобы контактировать с уплотнением вдоль отверстия контейнера в процессе применения. Таким образом, если отверстие контейнера является круглым или овальным, форма кольцевого уплотнения является круглой или овальной, и если отверстие контейнера является квадратным или шестиугольным с закругленными углами, то кольцевая форма является квадратной или шестиугольной с закругленными углами.
[0012] В дополнительных вариантах устройства диспергирующий диск имеет фигурный выступ, проходящий вверх вдоль продольной оси, и предпочтительно фигурный выступ имеет поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной продольной оси, которое меньше в верхней части и больше в нижней части, для перенаправления потока текучей среды, перемещающейся вниз вдоль продольной оси наружу к внешнему краю диспергирующего диска. Диспергирующий диск также может предпочтительно иметь фигурный выступ, проходящий вверх и образующий круг вращения, который направляет текучую среду, протекающую вниз вдоль продольной оси, для перемещения наружу, и имеет поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной продольной оси, которое меньше в верхней части и больше в нижней части. В дополнительных вариантах диспергирующий диск может иметь обращенную вверх поверхность, которая является плоской и предпочтительно является круглой или имеет любую другую форму соответствующую форме отверстия контейнера.
[0013] В других вариантах часть колпачка под нижней частью диспергирующего диска предпочтительно выполнена с возможностью создания ламинарного потока газированной воды, не содержащей растворенного сахара, со скоростью потока до 5,68-7,57 л/мин (1,5-2 гал/мин) через основную часть кольцевой части в направлении вниз. Для того же ламинарного потока предпочтительно также используется дистиллированная вода при комнатной температуре. Предпочтительно, часть колпачка под нижней частью диспергирующего диска выполнена с возможностью создания ламинарного потока дистиллированной воды, предпочтительно газированной воды, не содержащей растворенного сахара, со скоростью потока 5,68-7,57 л/мин (1,5-2 гал/мин) через преимущественно большую часть кольцевой части в направлении вниз и более предпочтительно обеспечивает ламинарный поток через значительную часть кольцевой части в этом направлении вниз. В дополнительных вариантах осуществления брызгозащитный элемент может содержать разливочный носик, и предпочтительно брызгозащитный элемент образует боковые стороны носика.
[0014] Предпочтительно, преимущественно большая часть брызгозащитного элемента, который расположен радиально наружу и вниз от диспергирующего диска, является цилиндрической, а кольцевая часть имеет цилиндрическую обращенную внутрь поверхность, которая имеет такой же диаметр, что и преимущественно большая часть брызгозащитного элемента. Таким образом, брызгозащитный элемент и кольцевая часть являются цилиндрическими. В альтернативном варианте брызгозащитный элемент может иметь нижнее плечо, проходящее внутрь и вниз, и причем кольцевая часть имеет верхнее плечо, проходящее наружу и вверх для соединения с нижним плечом брызгозащитного элемента, причем кольцевая часть имеет обращенную внутрь поверхность, которая расположена радиально внутрь от внешнего края диспергирующего диска. Часть колпачка под нижней частью диспергирующего диска предпочтительно выполнена с возможностью вызывать ламинарный поток газированного напитка со скоростью потока до 5,68-7,57 л/мин (1,5-2 гал/мин) через большую часть и предпочтительно через преимущественно большую часть кольцевой части в направлении вниз.
[0015] В других вариантах цилиндрическая обращенная внутрь поверхность расположена ниже верхней поверхности диспергирующего диска с осевым расстоянием 5-15 мм, измеренным на внешнем крае диспергирующего диска. Брызгозащитный элемент может иметь нижнее плечо, проходящее внутрь и вниз, а кольцевая часть может иметь верхнее плечо, проходящее наружу и вверх для соединения с нижним плечом брызгозащитного элемента, причем кольцевая часть имеет обращенную внутрь поверхность, которая расположена радиально внутрь от внешнего края диспергирующего диска. Кольцевая часть может иметь обращенную внутрь поверхность, которая является цилиндрической, которая расположена радиально внутрь от внешнего края диспергирующего диска на расстоянии 1-10 мм, и которая расположена ниже верхней поверхности диспергирующего диска на внешнем крае этого диска на осевом расстоянии 5-15 мм.
[0016] Кольцевое уплотнение предпочтительно содержит четыре кольцевых фланца, проходящих наружу от внутренней стенки уплотнительного кольца. Четыре кольцевых фланца включают в себя и предпочтительно состоят из верхнего и нижнего фланцев на противоположных концах кольцевого уплотнения: первый промежуточный фланец, который расположен смежно с нижним фланцем, и второй промежуточный фланец, проходящий радиально наружу, при этом верхний, нижний и первый промежуточный фланцы проходят наружу и вверх. Предпочтительно, первый и второй фланцы проходят вверх под углом по существу 10° и радиально наружу на расстояние, которое на 15-35% больше длины радиального фланца и верхнего фланца.
[0017] В альтернативном варианте уплотнение кольца может содержать множество кольцевых фланцев, охватывающих кольцевое уплотнение и проходящих наружу от внутренней стенки уплотнительного кольца на расстояние, достаточное для контакта с контейнером в процессе использования. Фланцы включают в себя первый, второй, третий и четвертый фланцы с первым фланцем в нижней части кольцевого уплотнения и вторым фланцем над первым фланцем и третьим фланцем над вторым фланцем и четвертым фланцем в верхней части кольцевого уплотнения. Первый и второй фланцы предпочтительно проходят вверх под углом 8 12° к вертикали и имеют длину 0,25-0,51 см (0,1-0,2 дюйма) вдоль их проходящей вверх длины. Третий фланец предпочтительно проходит радиально, а четвертый фланец проходит вверх под углом 20-30° к вертикали. Более того, третий и четвертый фланцы предпочтительно проходят наружу от внутренней стенки уплотнительного кольца на радиальное расстояние, которое на 5-30% меньше соответствующего радиального расстояния первого и второго фланцев.
[0018] Вышеуказанные варианты колпачка можно использовать для создания устройства, содержащего контейнер с уплотнительным кольцом колпачка, вставленным в отверстие контейнера и образующего уплотнение с ним. Контейнер может иметь боковую стенку, которая наклонена наружу под углом менее 5° относительно вертикали, так что поперечное сечение контейнера в плоскости, перпендикулярной продольной оси, увеличивается по направлению к нижней части контейнера. Предпочтительно поперечное сечение увеличивается вдоль большей части длины по оси контейнера.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0019] Эти и другие преимущества и признаки изобретения станут более понятными с учетом следующих графических материалов и описаний, на которых одинаковые числа обозначают одинаковые детали по всему тексту и на которых:
[0020] на Фиг. 1 представлен вид в поперечном сечении пустого контейнера и крышки или колпачка вдоль продольной оси контейнера;
[0021] на Фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении контейнера и крышки или колпачка, показанных на Фиг. 1, на которой показан поток жидкости, заполняющий контейнер;
[0022] на Фиг. 3 представлен вид с пространственным разделением компонентов контейнера и крышки или колпачка, показанных на Фиг. 1, с коротким контейнером;
[0023] на Фиг. 4 представлен вид с пространственным разделением компонентов контейнера и крышки или колпачка, показанных на Фиг. 1, с контейнером, имеющим большую длину;
[0024] на Фиг. 5А представлен вид в перспективе сверху крышки, показанной на Фиг. 1;
[0025] на Фиг. 5В представлен вид сверху колпачка, показанного на Фиг. 1;
[0026] на Фиг. 5С представлен вид сверху колпачка, показанного на Фиг. 5В, на котором несколько внутренних компонентов показаны штриховыми линиями;
[0027] на Фиг. 5D представлен вид в перспективе снизу колпачка, показанного на Фиг. 5А;
[0028] на Фиг. 6 представлен вид сбоку колпачка, показанного на Фиг. 5А;
[0029] на Фиг. 7 представлен вид сзади колпачка, показанного на Фиг. 5А, напротив носика;
[0030] на Фиг. 8 представлен вид сзади Фиг. 7, на котором внутренние компоненты показаны штриховыми линиями;
[0031] на Фиг. 9 представлен вид сбоку Фиг. 6, на котором внутренние части показаны штриховыми линиями;
[0032] на Фиг. 10 представлен вид в разрезе колпачка вдоль сечения 10-10 Фиг. 5С, но с альтернативным вариантом диспергирующего диска;
[0033] на Фиг. 11 представлен вид в перспективе сверху уплотнения, показанного на Фиг. 3 и 4;
[0034] на Фиг. 12 представлен вид сбоку уплотнения, показанного на Фиг. 11;
[0035] на Фиг. 13 представлен вид сверху уплотнения, показанного на Фиг. 11;
[0036] на Фиг. 14 представлен вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления колпачка на контейнере, показанном на Фиг. 2;
[0037] на Фиг. 15 представлен вид в перспективе колпачка, показанного на Фиг. 8-10, который имеет плоский диспергирующий диск; и
[0038] на Фиг. 16 представлен вид в перспективе Фиг. 15, но с внутренними компонентами, показанными штриховыми линиями.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0039] В настоящем документе относительные направления выше и ниже, верхняя и нижняя части, выше и ниже по потоку указаны относительно вертикального направления, когда контейнер, показанный на Фиг. 1 и 2 опирается на горизонтальную поверхность. Таким образом, отверстие в верхней части контейнера расположено над закрытой нижней частью контейнера, и это отверстие расположено выше по потоку от нижней части контейнера, так как текучая среда течет ниже по потоку от верхней части к нижней. Относительные направления внутренний и внешний, внутри и снаружи указаны относительно продольной оси контейнера. Таким образом, боковая стенка контейнера расположена снаружи от продольной оси контейнера. Используемый в настоящем документе термин «осевое расстояние» обозначает расстояние, измеренное параллельно продольной оси. Используемый в настоящем документе термин «проходящий вдоль оси» включает в себя проходящий параллельно продольной оси. В настоящем документе большая часть означает более 50%, преимущественно большая часть означает более 80% и преимущественная часть означает 95% или более. Используемый в настоящем документе термин «текучая среда» включает в себя газы, растворенные в жидкости или содержащиеся в ней, но не включает в себя только газы или любую смесь или раствор жидкости и газов с менее 50% жидкости и остальной частью газов, и предпочтительно не включает в себя никакой смеси или раствора жидкости и газов с менее 70% жидкости (остальное - газы) и более предпочтительно не включает в себя никакой смеси или раствора жидкости и газов с менее 90% жидкости и 10% газов.
[0040] В настоящем документе следующие ссылочные позиции относятся к следующим частям: 20 - контейнер; 22 - нижняя часть контейнера; 24 - боковая стенка контейнера; 26 - продольная ось; 28 - нижний угол; 30 - кромка контейнера; 32 - колпачок; 34 - кольцевое уплотнение; 36 - нижняя кольцевая часть колпачка; 38 - нижняя кромка; 40 - первое плечо на колпачке; 41 - второе плечо на колпачке; 42 - брызгозащитный элемент колпачка; 44 - носик; 46 - диспергирующий диск; 48 - опора; 50 - фигурный выступ; 52 - обращенная наружу сторона диска; 60 - внутренняя стенка уплотнения; 62 - первый нижний фланец; 64 - второй снизу фланец; 66 - третий снизу фланец; 68 - четвертый снизу фланец (верхний фланец); 80 - поток; и 82 - текучая среда.
[0041] Как показано на Фиг. 14, контейнер 20 имеет нижнюю часть 22 и боковую стенку 24, проходящую вдоль продольной оси 26 контейнера и охватывающую ее. Нижняя часть 22 предпочтительно имеет непрерывный закругленный угол 28, соединенный с нижним концом боковой стенки 24. Кромка 30 охватывает верхнее отверстие контейнера. Закругленный край предпочтительно проходит наружу и имеет по существу круглое поперечное сечение. Колпачок 32 вставляется в отверстие в верхней части контейнера 20, при этом между колпачком и контейнером расположено уплотнение 34 для текучей среды, имеющее круговую или кольцевую форму, для обеспечения герметичного для текучей среды уплотнения между колпачком и контейнером, даже если боковая стенка 24 контейнера наклонена в месте расположения уплотнения 34.
[0042] Как показано на Фиг. 1-10 и 15-16, крышка или колпачок 32 имеет нижнюю кольцевую часть 36, которая предпочтительно образует кольцевую выемку на обращенной наружу стороне кольцевой части 36, которая выполнена с возможностью приема обращенной внутрь части кольцевого уплотнения 34. Обращенная внутрь сторона кольцевой части образует проточную поверхность, по которой в процессе применения протекает текучая среда, как описано ниже. Нижняя кромка 38 проходит от нижнего конца колпачка 32 и нижней кольцевой части 36. Кромка 38 предпочтительно проходит вниз и наружу от нижней кольцевой части 36, чтобы способствовать ограничению осевого перемещения вниз вдоль оси 26 в процессе применения. Первое плечо 40 проходит от верхнего конца нижней кольцевой части 36, предпочтительно проходя наружу на расстоянии от кольцевой части 36, достаточном для ограничения осевого перемещения кольцевого уплотнения 34 вверх вдоль оси 26 в процессе применения. Таким образом, и кромка 38 и первое плечо 40 проходят наружу от противоположных верхней и нижней сторон кольцевой части 36 колпачка с образованием кольцевого углубления для размещения и удержания кольцевого уплотнения 34 и ограничения перемещения вдоль оси 26 в процессе применения.
[0043] Колпачок 32 предпочтительно (но необязательно как описано ниже) имеет второе плечо 41 на верхнем конце первого плеча 40, изгибаясь вверх и образуя нижнюю часть брызгозащитного элемента 42 колпачка, который предпочтительно проходит вверх от второго плеча 41 и окружает продольную ось 26 с образованием по существу цилиндрической боковой стенки. Плечи 40, 41 образуют переход между брызгозащитный элементом 42, который имеет больший диаметр, преимущественно круглое поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной продольной оси 26, и кольцевой частью 36, которая имеет меньший переход. Переход представляет собой короткое коническое сечение, а не острый угол на соединениях конуса с цилиндрическим сечением, причем соединение закруглено плечами 40, 41. Коническое сечение может становиться относительно плоским и приближаться к радиальной поверхности, и в этом случае плечи 40, 41 могут образовывать кольцевой уступ, но это не является предпочтительным, но может использоваться, если радиальная часть является достаточно короткой, чтобы позволить текучей среде поддерживать кольцевой поток через соединение.
[0044] Брызгозащитный элемент 42 может содержать разливочный носик 44, и предпочтительно одна часть боковой стенки наклонена наружу с образованием разливочного носика 44. Показано, что носик 44 имеет по существу V-образное поперечное сечение в горизонтальной плоскости, перпендикулярной оси 26, причем ножки V длиннее к верхней части колпачка и меньше к плечам 40, 41 и заканчиваются у второго плеча 41 в плавно профилированном соединении с этим вторым плечом. Носик 44 предпочтительно выполнен как часть брызгозащитного элемента 42. Как показано на Фиг. 5В-5С, верхняя часть носика 44 может быть образована по касательной к круговому краю брызгозащитного элемента 42, когда брызгозащитный элемент имеет круглое поперечное сечение, причем носик уменьшается в размере в направлении вниз до тех пор, пока нижняя часть носика не сливается с круговой боковой стенкой брызгозащитного элемента на втором плече 41 или предпочтительно непосредственно над ним.
[0045] Преимущественно брызгозащитный элемент 42 колпачка и нижняя кольцевая часть 36 являются коаксиальными и, за исключением носика 44, могут образовывать два коаксиальных цилиндра разного диаметра с центром на оси 26, как показано в проиллюстрированном варианте осуществления. Соединение брызгозащитного элемента 42 колпачка и второго плеча 41 предпочтительно представляет собой изогнутую поверхность, которая изогнута внутрь и вниз. Соединение плеч 40, 41 может предпочтительно быть выполнено в виде двух коаксиальных цилиндров слегка отличающегося диаметра с коническим сечением, проходящим между двумя смежными концами цилиндров. Таким образом, места соединения плеч 40, 41 могут быть расположены вдоль конической поверхности, наклоненной внутрь и вниз, как показано на Фиг. 12. Если колпачок и контейнер имеют не круглую форму в поперечном сечении, а многосторонний вид со скругленными углами между плоскими сторонами, наклонная поверхность все еще может соединять плоские участки двух коаксиальных форм с конической поверхностью в скругленных углах.
[0046] Следует отметить, что, если смотреть со стороны кольцевой части 36 вверх вдоль оси 24, первое плечо 40 изгибается наружу, но если смотреть со стороны брызгозащитного элемента 42 или когда второе плечо 41 смотрит вниз, то первое плечо 40 изгибается внутрь и вниз. Возможно, более точно описать, что кромка 38 и первое плечо 40 имеют постоянный радиус кривизны, расположенный снаружи колпачка, при этом второе плечо имеет постоянный радиус кривизны внутри колпачка.
[0047] Как показано на Фиг. 1, 2, 10 и 15-16, диспергирующий диск 46 соединен с колпачком 32 одной или более опорами 48. Диск 46 представляет собой сплошной диск, который не имеет сквозных отверстий, и имеет сплошную поверхность, обращенную вверх. Несущие элементы 48 показаны в виде L-образных элементов, имеющих вертикальную ножку, соединенную с вертикальной боковой стенкой, образованной нижней кольцевой частью 36 колпачка, и горизонтальную ножку, соединенную с диспергирующим диском 46, предпочтительно с нижней частью диспергирующего диска. Соединение колпачка и диспергирующего диска может иметь другие формы, включая радиально проходящие распорки, соединенные с брызгозащитным элементом 42, или элементы, проходящие от брызгозащитного элемента вниз к диспергирующему диску.
[0048] Диспергирующий диск может иметь плоскую верхнюю поверхность или обращенную вверх поверхность, как показано на Фиг. 10, или может иметь приподнятую поверхность, образующую фигурный выступ 50. Фигурный выступ 50 предпочтительно центрирован по продольной оси 26 и показан в виде симметрично изогнутой или куполообразной поверхности на Фиг. 12, причем такие поверхности преимущественно классифицированы как поверхность вращения, поскольку такие поверхности симметричны во множестве плоскостей, проходящих вдоль продольной оси.
[0049] Диспергирующий диск 46 имеет внешний край, который проходит над первым плечом 40, соединяя брызгозащитный элемент 42 колпачка с нижней кольцевой частью 36. Таким образом, обращенная наружу сторона диспергирующего диска 46 проходит наружу за пределы внутренней цилиндрической поверхности нижней кольцевой части 36, но расположена внутри брызгозащитного элемента 42 колпачка. Диспергирующий диск 46 предпочтительно имеет круглый край и установлен на опорах 48 таким образом, что он перпендикулярен оси 26 и равномерно расположен в радиальном и продольном направлении относительно цилиндрической поверхности нижней кольцевой части 36 и первого плеча 40.
[0050] Как показано на Фиг. 1-4 и 11-14, кольцевое уплотнение 34 имеет кольцевую форму и расположено между нижней частью колпачка 32 и верхней частью контейнера 20. Предпочтительно, кольцевое уплотнение содержит цилиндрическую внутреннюю стенку 60 с четырьмя кольцевыми фланцами 62, 64, 66, 68, проходящими наружу от этой внутренней стенки 60, причем все фланцы и внутренняя стенка имеют по существу одинаковую толщину и одновременно отлиты и сформированы из одного и того же материала с образованием единого цельного элемента. Первый, второй, третий и четвертый фланцы соответственно со ссылочными позициями 62, 64, 66, 68 проходят наружу от внутренней стенки 60. Два самых нижних фланца, первый и второй фланцы 62, 64 наклонены вверх под углом около 30-45° относительно внутренней стенки 60 и оси 26. Первый, нижний фланец 62 проходит немного дальше наружу, чем второй фланец 64. Третий фланец 66 проходит радиально наружу от внутренней стенки 60 и не проходит за пределы как первого, так и второго фланца. Предпочтительно, третий фланец 66 имеет закругленный внешний край, при этом первый, второй и четвертый фланцы 62, 64, 68 имеют квадратные края по внешнему краю этих фланцев. Верхний фланец, или четвертый фланец 68 наклонен вверх относительно внутренней стенки 60 и оси 26 и предпочтительно проходит наружу от оси 26 дальше, чем третий фланец, и предпочтительно проходит наружу на расстояние, на которое его внешний край опирается на верхнюю часть контейнера 20 на верхней кромке 30, как показано на Фиг. 12.
[0051] На Фиг. 1-2 и 14 показано, что первый, второй и третий фланцы 62, 64, 66 просто касаются внутренней поверхности боковой стенки 24 контейнера. Но эти фланцы и внутренняя стенка 60 имеют такой размер, что в процессе применения нижний фланец, первый фланец 62 изгибается вверх ко второму фланцу 64 для заклинивания кольцевого уплотнения с боковой стенкой 24, причем третий фланец 66 обеспечивает избыточное уплотнение, а четвертый фланец 68 контактирует с ободом 30 контейнера 20, предпочтительно вдоль части этого обода 30, обращенной внутрь и вверх. Нижняя часть или первый фланец 62 наклонен вверх, что позволяет вставлять кольцевое уплотнение 34 и колпачок 32 в отверстие в верхней части контейнера 20. Наклоненные вверх фланцы 62, 64 и, возможно, 66 препятствуют снятию колпачка 32, что требует перемещения колпачка вверх и зацепления фланцев вдоль оси 26. Наклонные нижние фланцы 62, 64 наклонены вверх, чтобы способствовать вставке кольцевого уплотнения 34 в отверстие контейнера 20, и такой наклон вверх затрудняет снятие уплотнения 34 и колпачка 32. Два нижних фланца 62, 64 также наиболее изгибаются во время вставки и выталкивают воздух из кольцевого пространства между первым и вторым фланцами 62, 64 для создания небольшого вакуума, который помогает колпачку 32 оставаться в отверстии контейнера при переворачивании контейнера в процессе применения, а вес жидкости в контейнере пытается вытолкнуть колпачок из отверстия контейнера.
[0052] В зависимости от сужения наклонной стенки 24 радиальное расстояние, на которое первый и второй фланцы 62, 64 проходят наружу, и различия в длине этих фланцев будут варьироваться. Для показанного варианта осуществления кольцевого уплотнения 34, предназначенного для использования с контейнером 20, имеющим верхний диаметр отверстия 65 мм, фланцы 62, 64, 66 и 68 имеют внешний диаметр 65-66 мм и проходят радиально на расстоянии около 3-4 мм от внутренней стенки 60. Фланцы 62, 64, 66, 68 имеют осевую толщину 12 мм, а уплотнительное кольцо имеет высоту по оси 15 мм. Длина по оси нижней, кольцевой части 36 колпачка предпочтительно равна высоте по оси кольцевого уплотнения 34, измеренной в середине кривизны этих плеч, или на один или два мм меньше нее, поэтому кольцевая часть 36 вызывает выталкивание по меньшей мере нижнего, первого фланца 62 вверх.
[0053] Как показано на Фиг. 1 и 2, в процессе использования колпачок 32 соединен с контейнером 20 путем проталкивания кольцевого уплотнения 34 в отверстие в верхней части контейнера, в данном случае - в отверстие, образованное ободом 30 и охватываемое им. При этом диспергирующий диск 46 расположен так, что он блокирует поток 80 текучей среды 82 в контейнере. Таким образом, колпачок 32 действует как крышка для контейнера 20, так как она препятствует непосредственному потоку текучей среды внутрь контейнера. Текучая среда все еще может попасть в контейнер 20, но для этого она должна протекать между диспергирующим диском и брызгозащитным элементом 42 и носиком 44 колпачка 32.
[0054] Пользователь может установить нижнюю часть 22 контейнера на диспергирующую поверхность диспенсера для напитков или стола и т.д. и включить кран для выдачи газированной текучей среды в верхнюю часть колпачка 32, окруженную брызгозащитным элементом 42 и носиком 44, или просто вылить газированную текучую среду из контейнера в верхнюю часть колпачка. Полученный налитый или выдаваемый поток 80 газированной текучей среды 82 предпочтительно направляют в центр фигурного выступа 50 на диспергирующем диске 46. Фигурный выступ 50 направляет различные части воздействующего потока 80 наружу вдоль поверхности диспергирующего диска 46, чтобы уменьшить выплескивание и разбрызгивание. Брызгозащитный элемент 42 (который содержит носик 44) захватывает любую разбрызгиваемую текучую среду 82, где она под действием силы тяжести переносится вдоль внутренней стенки в контейнер 20. Текучая среда 82 течет наружу и по внешнему краю диспергирующего диска 46 между стенкой колпачка 42 и внешней стороной 52 диска. Текучая среда 82 падает вниз по мере ее прохождения по внешнему краю диспергирующего диска 46 и контактирует с вертикальной частью брызгозащитного элемента 42 колпачка вокруг большей части брызгозащитного элемента колпачка и предпочтительно вокруг значительной части этого края. Текучая среда 82 протекает внутрь и вниз в месте расположения второго плеча 41, которое выполнено с возможностью достижения этого изменения направления, при этом предотвращая турбулентности и разбрызгивания. Считается, что изменение направления, достигаемое вторым плечом, помогает снизить скорость потока текучей среды и сохранить ламинарное течение. Текучая среда 82 протекает от второго плеча 41 вниз по первому плечу 40 и вдоль вертикального участка кольца 36, а затем протекает наружу и вниз вдоль нижней кромки 38 колпачка. Нижняя кромка 38 направляет поток текучей среды 82 вниз и наружу к внутренней стороне боковой стенки 24. Боковая стенка 24 предпочтительно наклонена в направлении вниз и наружу под углом, выбранным таким образом, что текучая среда 82 протекает вдоль боковой стенки, а не опускается вертикально и отталкивается от нижней части 22 или текучей среды, скопившейся в нижней части контейнера 20. Угол 28 нижней части контейнера 20 изогнут таким образом, что текучая среда 82, протекающая вниз по боковой стенке 24, не разбрызгивается к нижней части 22, а вместо этого плавно протекает без разбрызгивания или по существу без разбрызгивания и с по существу ламинарным потоком. Преимущественно, описанное выше ламинарное течение, включая по существу ламинарное течение, достигается для протекания, происходящего вниз от первого плеча 40, а предпочтительно вниз от диспергирующего диска 46.
[0055] Предпочтительно, вне зависимости от того, является ли жидкость газированной водой без сахара или диетической газированной водой с менее чем одной калорией, или подслащенной газированной водой, или пивом, внешний край диспергирующего диска расположен достаточно близко к брызгозащитному элементу таким образом, что большая часть текучей среды, вытекающей наружу из диспергирующего диска со скоростью потока по меньшей мере 3,78 л/мин (1 гал/мин), будет попадать на внутреннюю часть брызгозащитного элемента и протекать вниз, при этом основная часть потока вдоль обращенной внутрь поверхности колпачка под диспергирующим диском представляет собой ламинарный поток, причем предпочтительно значительная часть потока вдоль обращенной внутрь поверхности колпачка под диспергирующим диском представляет собой ламинарный поток, и причем предпочтительно преимущественная часть потока вдоль обращенной внутрь поверхности колпачка под диспергирующим диском представляет собой ламинарный поток.
[0056] Нижняя кромка 38 направляет текучую среду 82 наружу и вниз на обращенную внутрь поверхность боковой стенки 24 контейнера 20. Предпочтительно большая часть потока через нижнюю кромку 38 и вниз по внутренней части боковой стенки контейнера вдоль обращенной внутрь поверхности колпачка представляет собой ламинарный поток, и предпочтительно преимущественно большая часть потока через нижнюю кромку 38 и вниз по внутренней части боковой стенки контейнера вдоль обращенной внутрь поверхности колпачка представляет собой ламинарный поток, и предпочтительно значительная часть потока через нижнюю кромку 38 и вниз по внутренней стороне боковой стенки контейнера вдоль обращенной внутрь поверхности колпачка является ламинарной.
[0057] При выливании текучей среды 82 из контейнера 20 потеря насыщения углекислым газом также уменьшается, поскольку поток текучей среды проходит в противоположном направлении, а диспергирующий диск 46 замедляет поток текучей среды через кольцевое радиальное пространство между диспергирующим диском 46 и брызгозащитным элементом и выходит из носика 44.
[0058] Поскольку величина разбрызгивания зависит от потока 80 текучей среды и того, как он ударяется о диспергирующий диск, указанные в настоящем документе потоки предполагают, что поток 80 попадает на диспергирующий диск 46 таким образом, чтобы максимально увеличить равномерное распределение текучей среды по краю диспергирующего диска и максимально увеличить ламинарный поток вдоль пути течения от этого диспергирующего диска до по меньшей мере начальной части боковой стенки контейнера.
[0059] Контуры внутренних сторон плеч 40, 41 колпачка и нижней кольцевой части 36 с его кромкой 38 выполнены с возможностью обеспечения протекания текучей среды 82 вдоль этих внутренних сторон колпачка и на внутренней стороне боковой стенки 24 контейнера и вдоль нее и, предпочтительно, протекания по существу без разбрызгивания или турбулентности, и в идеале получения ламинарного потока или по существу ламинарного потока вдоль пути потока, пересекающего эти части. Боковая стенка 24 наклонена под углом, обеспечивающим нисходящее протекание преимущественно большей части ламинарного потока и предпочтительно преимущественной части текучей среды 82, протекающей вдоль боковой стенки в ламинарном потоке, а не разделяющейся на капли, которые разбрызгиваются в натек, образующийся на нижней части контейнера 20. Следует отметить, что плечо 41 расположено над плечом 40 по длине оси 26, и, таким образом, плечо 41 может называться верхним плечом 41 или расположенным сверху плечом 41 или верхним по потоку плечом 41, при этом плечо 40 может называться нижним плечом 40 или расположенным снизу плечом 40, или расположенным ниже по потоку плечом 40. Другие части колпачка 32 могут аналогичным образом упоминаться в связи с их относительным положением вдоль оси 26 или их относительным положением вдоль направления потока при заполнении контейнера текучей средой 82.
[0060] Зазор между диспергирующим диском 46 и брызгозащитным элементом 42 колпачка и первым плечом 40 выбран таким образом, чтобы уменьшать турбулентность и разбрызгивание и выбран главным образом так, чтобы вызывать протекание текучей среды 82 в контакте с брызгозащитным элементом так, чтобы течь вниз по стенке брызгозащитного элемента в ламинарном потоке, эффективно удерживаясь на пути потока через колпачок и вдоль боковой стенки контейнера за счет поверхностного натяжения и капиллярного эффекта. Величина зазора частично зависит от плотности текучей среды 82, вязкости текучей среды, скорости и направления, в котором текучая среда выходит из края диспергирующего диска, а также на том, насколько она падает до столкновения с брызгозащитным элементом 42. Величина зазора также может зависеть от высоты верхней поверхности внешнего края диспергирующего диска над плечом 40, когда это плечо расположено внутри внешнего края, поэтому внешний край проходит радиально за пределы плеча 40. В некоторых случаях текучая среда 82 может попадать на защитный элемент на уровне или на 1-2 мм ниже верхней поверхности диспергирующего диска (на краю этого диска, поскольку он может иметь фигурный выступ 50), при этом в других случаях текучая среда может попадать на одну из наклонных частей одного или обоих плеч 40, 41.
[0061] Радиальный зазор 2-5 мм считается подходящим для воды и газированной воды, причем предпочтительный зазор составляет 4 мм, между внешним краем диспергирующего диска и смежным брызгозащитным элементом 42 в боковом или радиальном направлении от этого внешнего края. Больший зазор считается подходящим для газированных безалкогольных напитков, подслащенных сахаром и ароматизированных сиропом. Для напитков с более высокой вязкостью и содержанием сахара зазор будет увеличиваться, и считается, что зазор 2-7 мм может подходить для очень вязких газированных напитков. Считается приемлемым вертикальный зазор 4-10 мм вдоль оси 26 между внешним краем и вторым плечом 41, причем предпочтительным считается вертикальный зазор 6-8 мм. Считается желательным как радиальный, так и осевой зазор, но может быть достаточно только одного радиального зазора между краем диспергирующего диска и брызгозащитным элементом 42 колпачка.
[0062] Боковая стенка 24 может быть вертикальной или наклоненной внутрь или наружу относительно вертикали. Но если боковая стенка 24 наклонена внутрь, то нижняя часть 22 становится меньше, чем если бы боковая стенка была вертикальной или наклонена наружу, а меньшая нижняя часть делает контейнер менее устойчивым. Таким образом, боковая стенка 24 предпочтительно расположена вертикально или предпочтительно наклонена немного наружу и вниз, образуя основание большего размера и обеспечивая большую устойчивость контейнера. Это обеспечивает увеличение площади поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной продольной оси 24, в направлении вниз. Боковая стенка, наклоненная наружу и вниз под углом до около 5° от вертикали, считается подходящей для газированной воды и безалкогольных напитков, причем предпочтительным является угол наклона около 3°. Однако считается, что боковая стенка, наклоненная внутрь под углом 60° или даже приближающимся к 90°, является малополезной при уменьшении объема контейнера.
[0063] Считается, что нижняя кольцевая часть 36 колпачка может быть наклонена внутрь к оси 26, но это в конечном итоге уменьшает диаметр нижней части 22 и устойчивость контейнера 20. Нижняя кольцевая часть 36 может быть несколько наклонена наружу и вниз, как и боковая стенка 24 контейнера, но это затрудняет снятие более широкой уплотнительной нижней части с отверстия меньшего диаметра. Таким образом, считается предпочтительным первое плечо 40, которое изогнуто на верхней стороне и плавно сливается с по существу вертикальным брызгозащитным элементом 42 колпачка и направляет текучую среду 82 плавно внутрь и вниз в вертикальную кольцевую часть 36.
[0064] Первое плечо 40, имеющее кривизну, обращенную вверх и внутрь 30-50 мм и предпочтительно около 40 мм, сливающееся в кривую, обращенную вниз и наружу, с кривизной 50-70 мм и предпочтительно около 60 мм, которая плавно переходит в (предпочтительно) вертикальную нижнюю кольцевую часть 36 колпачка, считается подходящим для диаметра около 60 мм (около 2 3/8 дюйма). Короткая, наклоненная вниз и внутрь коническая часть длиной несколько мм может проходить между обращенными внутрь и обращенными наружу кривыми, образуя первое плечо 40, соединяющее брызгозащитный элемент 42 с кольцевой частью 36 колпачка. Считается, что брызгозащитный элемент 42 колпачка, который имеет высоту 25 мм (один дюйм) подходит для захвата преимущественной части разбрызгиваний, возникающих в результате попадания потока 80 на диспергирующий диск 46, и выступ 50 может обеспечивать меньшую высоту боковой стенки 0,76-1,52 см (0,3-0,6 дюйма). Конкретные размеры будут варьироваться в зависимости от конкретной конструкции.
[0065] Вышеописанные колпачок и контейнер считаются подходящими для скорости потока 3,78-13,25 л/мин (1-3,5 гал/мин) (галлонов в минуту) для вертикального потока 80, хотя скорость потока предпочтительно составляет до 3,78-7,57 л/мин (1-2 гал/мин) и более предпочтительно до около 3,78-5,68 л/мин (1-1,5 гал/мин).
[0066] Для диспергирования текучей среды 82 из контейнера 20 контейнер наклоняют таким образом, чтобы текучая среда протекала через зазор между диспергирующим диском 46 и брызгозащитным элементом 42 колпачка и выходила из выступающего наружу носика 44. Предпочтительно кольцевое уплотнение 34 выполнено таким образом, что оно достаточно плотно расклинивается в верхнем отверстии контейнера и прижимается к боковой стенке, смежной с этим отверстием, чтобы образовать герметичное для текучей среды уплотнение, через которое текучая среда не вытекает в процессе применения, но которое также не выходит из зацепления с контейнером в то время, как текучая среда 82 в контейнере падает на нижнюю часть диспергирующего диска 46 в процессе применения. Поскольку контейнер может иметь размеры, позволяющие удерживать различные количества газированных напитков, усилие, стремящееся вытолкнуть колпачок 32 и его кольцевое уплотнение 34 из контейнера 20 при наклоне контейнера или даже переворачивании для разливания, может составлять несколько килограмм (фунтов). Считается, что конструкция кольцевого уплотнения 34 подходит для того, чтобы выдерживать силу около 1 кг для контейнера, имеющего отверстие в его верхней части диаметром около 60 мм. Усилие 1 кг приблизительно соответствует весу 1 литра текучей среды в контейнере 20. Для контейнеров с существенно отличающимися размерами, особенно для контейнеров большего размера, можно использовать разные размеры уплотнения.
[0067] Контейнер 20 может быть выполнен из любого подходящего материала, включая металлы, такие как алюминий или нержавеющая сталь, или выполнен из стекла, или выполнен из подходящих полимеров, таких как пищевые пластмассы, включая АБС-пластик. Высота контейнера 20 предпочтительно выбрана таким образом, чтобы удерживать достаточное количество текучей среды 82 для немедленных потребностей, поскольку продолжительное удержание газированных напитков в контейнере обеспечивает выход газа. Проиллюстрированный контейнер показан без ручки, но такие ручки могут быть предоставлены и быть отлиты как единое целое с контейнером 20 или зафиксированы вокруг верхней части контейнера стяжным хомутом. Показано, что контейнер 20 имеет боковую стенку, сужающуюся от нижней части 22 к кромке 30, окружающей верхнее отверстие контейнера. Контейнер может иметь цилиндрическую горловину, проходящую вниз на расстояние, соответствующее длине по оси уплотнения 34, или немного длиннее. Нижняя кромка 38 колпачка и соединение цилиндрической горловины с боковой стенкой 24 должны быть выполнены с возможностью обеспечения описанного ламинарного потока между соединением колпачка 32 и цилиндрической горловиной или боковой стенкой 24 контейнера, что не должно представлять затруднения с учетом настоящего описания и специалистов в соответствующей области.
[0068] Как показано на Фиг. 12, диспергирующий диск 46 показан с изогнутым выступом 50 с центром на продольной оси 26. Диспергирующий диск 46 предпочтительно имеет гладкую верхнюю поверхность, причем выступ выполнен с возможностью распределения потока 80 текучей среды 82, при этом уменьшая и предпочтительно предотвращая разбрызгивание. Подходящими считаются выступы, имеющие форму конуса или усеченного конуса (с закругленными верхними частями на усеченных концах или без них). Выступы 50, имеющие непрерывно изогнутые поперечные сечения в трех измерениях, как показано на Фиг. 1-2 считаются предпочтительными для снижения турбулентности и направления потока текучей среды 80 более равномерно вокруг края диспергирующего диска 46. Подходящими считаются выступы 50, имеющие стороны, вогнутые относительно оси 26 и образующие круг вращения. Также подходящими считаются выступы 50, имеющие плоские стороны, наклоненные вниз и наружу. Таким образом, изображенная форма выступа 50 не ограничивается проиллюстрированной формой. Более того, как показано на Фиг. 10, выступ 50 может отсутствовать.
[0069] Опоры 48 показаны в виде L-образных опор, причем одна опора противоположна носику 44, а другие две диаметрально противоположны друг другу и находятся под углом около 90° по отношению к опоре, противоположной носику. Такая конструкция устраняет препятствия на пути потока, выходящего из контейнера через носик 44. Однако при этом половина диспергирующего диска 46 также остается без опоры и эффективно консольно закрепленной посредством трех опор, соединенных вокруг края половины диспергирующего диска 46. Могут быть предусмотрены и другие конфигурации опор 48, включая разное количество опор и разное количество конфигураций.
[0070] В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1-2, осевое расстояние от верхней части диспергирующего диска 46 до нижней части первого плеча 40 составляет около 9 мм в проиллюстрированном на Фиг. 12 варианте осуществления.
[0071] Брызгозащитный элемент 42 колпачка, плечи 40, 41, нижняя кольцевая часть 36 и ее кромка 38 предпочтительно образованы путем штамповки из листа металла или предпочтительно выполнены как единое целое и одновременно отлиты в виде цельного элемента из подходящего пластика. Диспергирующий диск и опоры 48 предпочтительно выполнены из того же материала, что и брызгозащитный элемент 42 и нижняя кольцевая часть 36. Опоры 48, если они выполнены из металла, приварены точечной сваркой к внутренней стороне нижней кольцевой части 36 и к диспергирующему диску 46, предпочтительно к нижней части диска, чтобы не нарушать поток через верхнюю часть диска. Опоры 48, если они выполнены из пластика, могут быть приклеены или приварены трением к нижней кольцевой части 36 и диспергирующему диску 46. Можно использовать и другие механизмы соединения.
[0072] Материал проиллюстрированного кольцевого уплотнения 34 представляет собой резиновый или эластомерный материал, совместимый с потребляемыми напитками всех типов, причем считаются подходящими неопрен и силикон. Преимущественно, проиллюстрированное кольцевое уплотнение 34 имеет внутренний диаметр, несколько превышающий внешний диаметр нижней кольцевой части 36 колпачка 32, чтобы способствовать удержанию кольцевого уплотнения на месте между плечом 40 и кромкой 38 на противоположных верхней и нижней сторонах кольцевой части 36. Кольцевое уплотнение 34 предпочтительно выполнено с возможностью достаточного растяжения для его диаметра, чтобы его можно было перемещать вдоль оси 26 для перемещения по нижней кромке 38 таким образом, чтобы внутренняя уплотнительная стенка 60 охватывала и прижималась к кольцевой части 36 колпачка.
[0073] Проиллюстрированное кольцевое уплотнение 34 считается предпочтительным при применении, поскольку оно может герметизировать наклонную боковую стенку 24 или боковые стенки, если боковая стенка принимает форму множества плоских граней вместо непрерывной кривой в плоскостях, перпендикулярных продольной оси 26. Однако можно использовать и другие типы кольцевых уплотнений, включая одно уплотнительное кольцо или множество уплотнительных колец, разнесенных в осевом направлении вдоль оси 26 и частично удерживаемых в кольцевых канавках во внутренней стенке кольцевого уплотнения 34. Вместо уплотнительных колец могут применяться другие типы кольцевых уплотнений, включая D-образны кольца.
[0074] На Фиг. 8-10 и 14-16 показан контейнер 20 с колпачком 32, имеющей плоский диспергирующий диск 46, не имеющий центрального выступа 50. Этот плоский диспергирующий диск 46 и контейнер 20 функционируют так же, как описано для колпачка, показанного на Фиг. 1-2, за исключением различий в потоке, создаваемых отсутствием выступа. Плоский диспергирующий диск 46 более восприимчив к разбрызгиванию, если поток 80 падает перпендикулярно диску 46. Разбрызгивание может быть уменьшено путем ввода потока 80 текучей среды для попадания на диспергирующий диск 46 под углом наклона к поверхности и наклона относительно оси 26. Однако наклонный поток 80 направляет больше текучей среды 82 на сторону распределительного диска, противоположную наклонному потоку, так что поток вокруг внешнего края диска может быть не таким равномерным, как при протекании потока 80 вдоль оси 26. В зависимости от расхода и скорости потока 80 плоский диспергирующий диск 46 считается подходящим для применения и считается подходящим для применения при скоростях потока до 5,68-7,57 л/мин (1,5-2 гал/мин), когда кран расположен на расстоянии менее 30, 48 см (12 дюймов) от диспергирующего диска.
[0075] Материал кольцевого уплотнения 34 предпочтительно представляет собой резиновый или эластомерный материал, совместимый с потребляемыми напитками всех типов, причем считаются подходящими неопрен и силикон.
[0076] Колпачок 32 и диспергирующий диск 46 выполнены с возможностью уменьшения потери насыщения углекислым газом в потоке 80 и текучей среде 82 при заполнении контейнера 20 по сравнению с потерей насыщения углекислым газом, если поток 80 газированной текучей среды 82 просто выливают из бутылки или выдают из крана одной и той же высоты в контейнер 20 со снятым колпачком. Считается, что снижение потери насыщения углекислым газом на по меньшей мере 20% является обычным, причем снижение на 10% или менее считается достижимым с помощью колпачка 32 и диспергирующего диска 46 по сравнению с потерей насыщения углекислым газом, если колпачок и диспергирующий диск не используются, причем потеря обусловлена разбрызгиванием и эффектом турбулентности внутри текучей среды при заполнении контейнера. Иными словами, если выдаваемый поток 80 газированной текучей среды имеет 8 грамм на литр растворенного в потоке 80 диоксида углерода, считается, что применение контейнера 20 и колпачка 32 с диспергирующим диском 46 приводит к снижению насыщения углекислым газом на 5-10% этого диоксида углерода при выдаче потока 80 со скоростью потока 5,68 л/мин (1,5 гал/мин) с высоты до 35, 56 см (14 дюймов) над нижней частью 22 контейнера и высоты 10, 16 см (4 дюйма) над диспергирующим диском 46. Считается, что скорость потока при выдаче для большинства контейнеров может изменяться от 1,14-3,78 л/мин (0,3 1 гал/мин) (галлонов в минуту), при этом колпачок и диспергирующий диск, описанные в настоящем документе, выполнены с возможностью уменьшения потери насыщения углекислым газом, как описано в настоящем документе, при скоростях потока до 7,57 л/мин (2 гал/мин), при этом считается желательной скорость потока 5,68 л/мин (1,5 гал/мин). Считается, что выдача одного и того же потока 80 в контейнер 20 с одной и той же высоты 35, 56 см (14 дюймов) без колпачка 32 и диска 46 приведет к снижению насыщения углекислым газом на 15-25% при среднем снижении на 20%.
[0077] Поскольку боковая стенка 24 контейнера 20 наклонена, расстояние до боковой стенки 24 в плоскости, перпендикулярной продольной оси, будет изменяться, предпочтительно увеличиваясь в направлении вниз. Если длина контейнера 20 изменяется, то полученный размер отверстия контейнера будет варьироваться, если нижняя часть контейнера 22 является одинаковой для разных длин или высот по оси контейнера 20. Для этого требуется другое кольцевое уплотнение 34 и колпачок 32 для контейнеров с разными высотами и объемами.
[0078] Количество колпачков 32 и кольцевых уплотнений 34 разного размера может быть уменьшено путем сохранения одинакового размера отверстия контейнера, охватываемого кромкой 30, или ограниченным количеством размеров отверстий. Длину контейнера 20 можно измерять сверху вниз, не измеряя снизу, с продольным разрезом для достижения требуемого объема контейнера, но измерять сверху на кромке 30. Нижнюю часть 22 можно выполнить с гораздо меньшими трудовыми и материальными затратами, чем колпачок 32 и кольцевое уплотнение 34. Если контейнер выполнен из стекла, его можно отрезать по длине после измерения длины от открытой верхней части, размер которой позволяет принимать кольцевое уплотнение колпачка, а нижнюю часть среза можно сопрягать с нижней частью 22 соответствующего размера. В альтернативном варианте может быть образована форма для литья стекла или пластика для достижения желаемой длины и объема контейнера 20, но с отверстием контейнера того же размера, что выбран для образования герметичного для текучей среды уплотнения с колпачком 32 и его кольцевым уплотнением 34.
[0079] В соответствии с установленными требованиями в настоящем документе описаны подробные варианты осуществления настоящего изобретения; однако, следует понимать, что описанные варианты осуществления являются лишь иллюстративными вариантами осуществления изобретения, которое может быть реализовано в различных формах. Таким образом, конкретные структурные и функциональные особенности, описанные в настоящем документе, не следует интерпретировать как ограничивающие, а только как основу для формулы изобретения и как основу, отображающую идею изобретения, для специалистов в данной области для различного использования настоящего изобретения практически в любой соответствующим образом подробной структуре. Более того, хотя приведенное выше описание предназначено для конкретного применения с газированными текучими средами, такими как газированная вода и газированные безалкогольные напитки, при этом колпачок 32 и контейнер 20 не ограничены таким применением и могут применяться с другими газированными текучими средами, такими как пиво, и применяться с негазированными текучими средами, включая, без ограничений, фруктовые соки, негазированную воду и щелочную воду.
[0080] Вышеуказанный контейнер 20 имеет круглое отверстие и кольцевое уплотнение 34, поддерживаемое на кольцевой части 36, выполненное с возможностью посадки в это круглое отверстие, а диспергирующий диск 46 и брызгозащитный элемент 42 имеют круглую форму, так что текучая среда 82 протекает плавно и предпочтительно в ламинарном потоке между краем диспергирующего диска 46 и ближайшим брызгозащитным элементом 42 и носиком 44. Однако отверстие контейнера не обязательно должно быть круглым и может иметь другие формы, включая, без ограничений, треугольную, квадратную, шестиугольную или другие многосторонние формы. В таких случаях уплотнительное кольцо выполнено с возможностью герметичного примыкания к многостороннему отверстию в контейнере, причем кольцевая часть 36 будет выполнена с возможностью соответствия форме уплотнительного кольца и форме отверстия контейнера (как и плечи 40, 41, кольцевая часть 36 и ее кромка 38), брызгозащитный элемент 42 и носик 44 будут выполнены с возможностью соответствия многосторонней форме кольцевой части 36 и первых плеч 40, как и диспергирующий диск 46 и выступ 50, так что обеспечивается ламинарное течение для потока, идущего вниз от первого плеча 40 и предпочтительно вниз от диспергирующего диска 46 при заполнении контейнера. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено круглыми отверстиями в контейнерах 20, а может иметь многосторонние формы. То же самое относится и к некруглым, но непрерывно изогнутым отверстиям вокруг продольной оси, например овальным, эллиптическим отверстиям.
[0081] Приведенное выше описание предоставляется в качестве примера, а не ограничения. Учитывая приведенное выше описание, специалист в данной области может разработать вариации, которые находятся в пределах объема и сущности изобретения, включая различные способы изменения размеров по мере изменения длины и диаметра крыльчатки. Кроме того, различные признаки настоящего изобретения можно использовать отдельно или в различных комбинациях друг с другом, и они не ограничены конкретной комбинацией, описанной в настоящем документе. Таким образом, изобретение не ограничивается проиллюстрированными вариантами осуществления.