УСТРОЙСТВО РОЗЛИВА НАПИТКОВ И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ДАННОГО УСТРОЙСТВА РОЗЛИВА НАПИТКОВ
BEVERAGE DISPENSING DEVICE AND METHOD FOR SUCH BEVERAGE DISPENSING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству розлива напитков, предназначенному для розлива напитков. Устройство розлива напитков содержит приемник для контейнера для напитков, выполненного из деформируемого материала, причем указанный приемник образован средствами деформации контейнера для напитков, чтобы вытеснять хранящуюся в нем жидкость. Изобретение также относится к системе розлива напитков, содержащей устройство розлива напитков согласно изобретению, и к способу управления деформацией контейнера для напитков, используемого с устройством розлива напитков согласно изобретению.
Уровень техники
В пабах, столовых, ресторанах, а также в частных домах устанавливаются краны для напитков, в частности пива. Обычно краны предусмотрены в разливочной башне или колонне с одним или более краном для различных типов напитков. Обычно небольшая линия розлива соединяет каждый кран с контейнером для напитков, представляющим собой небольшой контейнер для напитков, чаще всего выполненный из стали и заполненный подвергаемым розливу напитком.
Контейнер для напитков сохраняется под определенным давлением, зачастую посредством заполнения пространства над жидкостью находящимся под давлением углекислым газом; причем это давление может быть на один-два бара выше атмосферного давления. Это давление служит для того, чтобы вытеснять жидкость из контейнера для напитков через линию розлива и к крану, когда клапан, расположенный на линии розлива, открыт.
Однако, с точки зрения качества, этот тип системы не является полностью удовлетворительным, поскольку углекислый газ, впускаемый в контейнер для напитков для того, чтобы вытеснять жидкость из контейнера для напитков, может растворяться в жидкости, что может привести к тому, что напиток станет более насыщенным углекислым газом, чем того требуется. Помимо этого, стальные контейнеры для напитков являются тяжелыми и поэтому не очень удобными в использовании. Также контейнеры для напитков, когда они пустые, занимают столько же пространства, сколько они занимают, когда они заполнены; поэтому при транспортировке контейнеров для напитков туда и обратно потребляется большое количество энергии в виде топлива для грузовиков и автомобилей.
Для того чтобы решить проблему повышенной карбонизации напитка и создать более легкий контейнер для напитков, был выпущен деформируемый контейнер для напитков нового типа. Давление, используемое для вытеснения жидкости из контейнера для напитков, достигается посредством деформации контейнера для напитков либо путем помещения контейнера для напитков в камеру давления, в которой может создаваться повышенное давление, либо путем помещения контейнера для напитков в устройство, деформирующее контейнер для напитков посредством его сжимания или сдавливания. Пример последней конструкции можно найти, например, в WO 2009/062656, DE 102012101503 А1 и DE 102012101507 А1.
Система, раскрытая в WO 2009/062656, работает удовлетворительным образом, но было обнаружено, что давление в контейнере для напитков может варьироваться в зависимости от того, насколько контейнер для напитков заполнен, а также в зависимости от степени сжатия пружины, предназначенной для обеспечения люфта между двигателем и деформирующими модулями. Другой фактор, который может оказывать влияние на давление, - это деформация контейнера для напитков; любая сила, используемая для деформации контейнера для напитков, может уменьшать давление в напитке. Помимо этого, система, раскрытая в WO 2009/062656, для обеспечения нормальной работы требует наличия пружины с относительно длинным ходом; следовательно, для этой системы требуется больше пространства, чем в других случаях.
Таким образом, существует необходимость в усовершенствованном устройстве розлива напитков, предназначенном для розлива напитков.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является полное или частичное преодоление упомянутых выше недостатков и изъянов, присущих известным из уровня техники решениям. Более конкретно, цель заключается в создании устройства розлива напитков, посредством которого предназначенный для вытеснения напиток может поддерживаться при постоянном давлении независимо от степени заполнения контейнера для напитков, а также независимого от силы, необходимой для деформации контейнера для напитков.
Другая цель изобретения заключается в создании устройства розлива напитков, которое будет более компактным, чем известные из уровня техники устройства розлива напитков.
Вышеупомянутых целей, вместе с многочисленными другими целями, преимуществами и особенностями, которые станут более понятными из приведенного ниже описания, достигают с помощью решения согласно настоящему изобретению, использующего устройство розлива напитков, предназначенное для розлива напитка из контейнера для напитков к выпускному отверстию, содержащее:
- приемник для контейнера для напитков, выполненного из деформируемого материала, причем указанный приемник образован с помощью средств деформации контейнера для напитков, чтобы вытеснять хранящийся в нем напиток;
- линия розлива, соединяющая по текучей среде контейнер для напитков и выпускное отверстие, причем линия розлива имеет первый внутренний диаметр;
- исполнительный механизм, расположенный у выходного отверстия, соединенный с линией розлива и выполненный с возможностью открытия и закрытия соединения по текучей среде между контейнером для напитков и выходным отверстием;
и в котором средства измерения давления напитка в контейнере для напитков и/или в линии розлива расположены в соединении с контейнером для напитков и/или линией розлива, при этом измеренное давление используется для управления средствами для деформации контейнера для напитков таким образом, чтобы достигалось заданное давление напитка на выпускном отверстии.
Средство измерения давления в контейнере для напитков может быть манометром, измеряющим давление на внешней поверхности линии розлива, соединяющей контейнер для напитков и выпускное отверстие.
Помимо этого, линия розлива может быть выполнена из гибкого материала, при этом измеряется давление со стороны указанной линии розлива.
Кроме того, линия розлива может содержать соединительное устройство, выполненное с возможностью прокалывания контейнера для того, чтобы привести внутреннюю часть контейнера в соединение по текучей среде с линией розлива, и центральную трубчатую часть, расположенную между прокалывающей частью и линией розлива, причем центральная трубчатая часть имеет второй внутренний диаметр, при этом второй внутренний диаметр больше, чем первый внутренний диаметр линии розлива.
Также, центральная трубчатая часть может иметь первую толщину стенки, и центральная трубчатая часть может содержать измерительный участок, имеющий вторую толщину стенки, причем вторая толщина стенки меньше, чем первая толщина стенки, при этом давление напитка в линии розлива измеряется посредством измерительного участка.
Дополнительно манометр может содержать толкающий элемент, выполненный с возможностью приложения заданной силы, причем между толкающим элементом и опорным элементом расположен тензодатчик.
Указанный опорный элемент может быть расположен напротив измерительного участка.
В средствах для деформации контейнера для напитков может содержаться два деформирующих модуля, причем первый из деформирующих модулей имеет форму чаши, а второй деформирующий модуль имеет форму, обеспечивающую вставку внутрь этой чаши.
Помимо этого, манометр может быть расположен во втором деформирующем модуле.
Кроме того, второй деформирующий модуль может содержать позиционирующую центральную часть, в которой может быть размещена центральная трубчатая часть.
Также, манометр может быть расположен напротив центральной трубчатой части в позиционирующей центральной части.
Центральная трубчатая часть может содержать по меньшей мере один выступ, выступающий наружу в радиальном направлении относительно центральной трубчатой части и выполненный с возможностью вхождения в сцепление с соответствующим желобком, расположенным в позиционирующей центральной части, так что измерительный участок может быть позиционирован напротив опорного элемента.
Дополнительно центральная трубчатая часть может содержать рукоятку, обеспечивающую возможность размещения центральной трубчатой части в позиционирующей центральной части.
Кроме того, описанное выше устройство розлива напитков может содержать управляющий модуль, выполненный с возможностью управления двигателем на основании сигнала, полученного от манометра.
Для того чтобы предоставить решение, требующее очень малое количество дополнительных деталей, средства измерения давления в контейнере для напитков могут быть измерителем крутящего момента двигателя, предусмотренного для приведения в действие средств для деформации контейнера для напитков.
Средство измерения давления в контейнере для напитков может также быть датчиком давления, расположенным между контейнером для напитков и модулем, деформирующим контейнер для напитков. Это дает более явный и точный результат, чем измерение крутящего момента двигателя.
В альтернативном варианте средство измерения давления в контейнере для напитков может быть датчиком, измеряющим сжатие и длину пружины, расположенной между контейнером для напитков и модулем для деформации контейнера для напитков.
В некоторых случаях может быть предпочтительно, чтобы пружина обеспечивала наличие люфта в соединении между двигателем и деформирующими модулями.
В других вариантах осуществления средство измерения давления в контейнере для напитков может представлять собой тонкопленочный датчик давления. Преимущество тонкопленочного датчика давления заключается в том, что он надежен, недорогой и имеет хорошую устойчивость к дрейфу нуля.
Кроме того, средство измерения давления в контейнере для напитков может представлять собой тонкопленочный датчик давления типа продаваемого под товарным знаком "Flexi-Force".
Также, средство измерения давления может быть баллоном, заполненным жидкостью, причем указанный баллон расположен между контейнером для напитков и модулем для деформации контейнера для напитков, при этом датчик давления присоединен для измерения давления в жидкости баллона. Преимущество этого варианта осуществления заключается в том, что жидкость будет компенсировать неравномерность давления, прикладываемого к стенкам контейнера для напитков.
В альтернативном варианте средство измерения давления в контейнере для напитков может быть тензодатчиком, измеряющим деформацию или крутящий момент, прикладываемый к резьбовому валу, содержащемуся в средствах для деформации контейнера для напитков.
Для того чтобы обеспечить хорошее преобразование вращательного движения в поступательное движение между резьбовым валом и деформирующими модулями, резьба резьбового вала может быть трапецеидальной резьбой.
Кроме того, средство измерения давления в контейнере для напитков может представлять собой тензодатчик, измеряющий деформацию или крутящий момент, прикладываемый к резьбовому валу, содержащемуся в средствах для деформации контейнера для напитков.
Для того чтобы два деформирующих модуля могли приблизиться друг к другу настолько близко, насколько это возможно, между двумя деформирующими модулями может быть предусмотрено пространство, причем указанное пространство является достаточным для вмещения толщины стенок контейнера для напитков, когда контейнер для напитков полностью деформирован, т.е. опорожнен.
Второй деформирующий модуль может содержать углубление, выполненное с возможностью приема открывающегося конца контейнера для напитков, причем углубление имеет первый конец, второй конец и диаметр, при этом углубление уменьшается в диаметре от первого конца до второго конца, так что облегчается центрирование открывающегося конца контейнера для напитков во втором деформирующем модуле.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к системе розлива напитков, содержащей устройство розлива напитков, как описано выше.
Указанная система розлива напитков согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать шкаф, причем внутри шкафа расположены охлаждающие средства, предназначенные для сохранения напитка в контейнере для напитков при заданной низкой температуре, и колонну, имеющую кран для розлива и направляющий канал, при этом колонна расположена сверху шкафа и имеет камеру, находящуюся в сообщении по текучей среде с направляющим каналом.
Настоящее изобретение также относится к способу управления деформацией контейнера для напитков в описанном выше устройстве розлива напитков и, тем самым, давлением предназначенного для розлива напитка, причем способ содержит шаги, на которых
- приводят в действие двигатель для деформации контейнера для напитков после вставки контейнера для напитков в приемник;
- измеряют давление напитка в контейнере для напитков и/или линии розлива;
- останавливают двигатель, когда достигается первый заданный уровень давления; и
- повторно запускают двигатель, если измеренное давление опускается ниже второго заданного давления.
Для того чтобы обеспечить возможность снижения давления, если давление становится слишком высоким, описанный выше способ может дополнительно содержать шаг, на котором реверсируют двигатель, если измеренное давление превысит первое заданное давление.
Краткое описание чертежей
Изобретение и многие его преимущества будут описаны более подробно ниже со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, которые с иллюстративной целью представляют некоторые не имеющие ограничительного характера варианты реализации, и в которых:
Фиг. 1 представляет схематическое изображение известного из уровня техники устройства розлива напитков, предназначенного для деформируемого контейнера для напитков;
Фиг. 2а представляет вид спереди устройства розлива напитков согласно настоящему изобретению;
Фиг. 2b представляет вид сбоку устройства розлива напитков, представленного на фиг. 2b;
Фиг. 2с представляет аксонометрическое изображение устройства розлива напитков согласно настоящему изобретению,
Фиг. 3 представляет вид в поперечном сечении, схематически иллюстрирующий один вариант осуществления датчика давления согласно настоящему изобретению,
Фиг. 4 показывает другой вариант осуществления устройства розлива напитков,
Фиг. 5 показывает линию розлива,
Фиг. 6 показывает другой вариант осуществления части линии розлива в поперечном сечении,
Фиг. 7 показывает вариант осуществления линии розлива, представленной на фиг. 6,
Фиг. 8 показывает центральную трубчатую часть,
Фиг. 9 показывает центральную трубчатую часть, размещенную в позиционирующей центральной части,
Фиг. 10 показывает контейнер для напитков в расположении относительно позиционирующей центральной части и центральной трубчатой части,
Фиг. 11 и 12 показывают варианты осуществления, представленные на фиг. 9 и 10, в поперечном сечении,
Фиг. 13-15 показывают другой вариант осуществления устройства розлива напитков, снабженного размещенным в нем контейнером для напитков,
Фиг. 16 показывает систему розлива напитков,
Фиг. 17-19 показывают в поперечном сечении направленное перемещение контейнера для напитков относительно соединительного устройства.
Фиг. 20 показывает снимающий инструмент,
Фиг. 21а-21с показывают в поперечном сечении действие снимающего инструмента, представленного на фиг. 20,
Фиг. 22 показывает другой снимающий инструмент,
Фиг. 23а-23с показывают в поперечном сечении действие снимающего инструмента, представленного на фиг. 22, и
Фиг. 24a-24d показывают в поперечном сечении еще один снимающий инструмент и его действие.
Все чертежи очень схематичны и выполнены не обязательно в масштабе, и они отображают только лишь те части, которые необходимы для пояснения изобретения, при этом другие участки не показаны или подразумеваются.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 проиллюстрирована известная из уровня техники система 100. Известная из уровня техники система 100 содержит приемник для деформируемого контейнера 1 для напитков, верхний и нижний деформирующие модули 120 и 130, конструкция для приведения верхнего и нижнего деформирующих модулей в направлении друг к другу и средство для соединения внутреннего объема контейнера для напитков с краном 24, управляющим клапаном 3. Пружина 4 предназначена для передачи усилий между приводной конструкцией, содержащей резьбовой вал 150, двигатель (не изображен), выполненный с возможностью вращения резьбового вала 150, и гайкой (не изображена), соединяющей нижний деформирующий модуль 130 с резьбовым валом.
Индикаторный вал 5 расположен таким образом, что он указывает на предварительное натяжение пружины 4, а двигатель управляется посредством двух выключателей 6, 7 таким образом, что двигатель запускается, если индикаторный вал 5 активирует выключатель 6, и останавливается, если указательный вал 5 активирует выключатель 7. Таким образом, на контейнер 1 для напитков будет воздействовать относительно постоянная сила, и, следовательно, давление в контейнере 1 для напитков будет относительно постоянным.
Конструкция, представленная на фиг. 1, работает сравнительно неплохо, однако наличие пружины 4 делает конструкцию в целом несколько громоздкой. Цель настоящего изобретения заключается в создании решения, позволяющего сделать конструкцию в целом менее громоздкой.
На фиг. 2а, 2b и 2с проиллюстрировано устройство 100 розлива напитков согласно настоящему изобретению. Устройство 100 розлива напитков содержит приемник 110, расположенный между верхним деформирующим модулем 120 и нижним деформирующим модулем 130. В этом варианте осуществления деформирующие модули имеют такую форму, что верхний деформирующий модуль 120 вставляется в углублении, имеющем форму чаши на нижнем деформирующем модуле 130.
Соединительная конструкция 125, расположенная в верхнем деформирующем модуле 120, предназначено для того, чтобы обеспечить присоединение контейнера для напитков (не изображен) к линии розлива, соединяющей контейнер для напитков с выходным отверстием (не изображено). Следует отметить, что соединительная конструкция также может быть предусмотрена в нижнем деформирующем модуле 130.
Для того чтобы обеспечить возможность деформации контейнера для напитков, помещенного в приемник 110, предусмотрена конструкция, содержащая двигатель 140, присоединенный к удлиненному резьбовому валу 150 через редуктор 160, содержащий, например, червячную передачу. Двигатель 140 может быть двигателем любого типа, обеспечивающим возможность относительно точного управления, например, шаговым двигателем, двигателем переменного тока или двигателем постоянного тока. Резьбовой вал 150 может содержать одну из стандартных резьб или трапецеидальную резьбу и может быть изготовлен из металла или пластмассы. Он взаимодействует с гайкой, присоединенной либо к верхнему, либо к нижнему деформирующему модулю 120, 130, таким образом, что приведение в действие двигателя 140 вызовет вращение резьбового вала 150 и переместит верхний и нижний деформирующие модули 120, 130 в направлении друг к другу для деформации контейнера для напитков, или друг от друга, чтобы обеспечить удаление опорожненного контейнера для напитков и введение нового контейнера для напитков.
В одном варианте осуществления гайка выполнена с возможностью вхождения в сцепление/выхождения из сцепления, обеспечивая возможность перемещения деформирующих модулей 120, 130 относительно друг друга без приведения в действие двигателя и вращения резьбового вала 150. В другом варианте осуществления вал может представлять собой шпиндель.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 2а, 2b и 2с, нижний деформирующий модуль 130 подвешен на направляющих 170 посредством роликов 180, обеспечивающих возможность перемещения нижнего деформирующего модуля 130 относительно верхнего деформирующего модуля 120 или наоборот. В другом варианте осуществления нижний деформирующий модуль 130 может быть подвешен на направляющих 170 посредством ползунов или салазок (не изображены).
В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть предусмотрена пружина, аналогичная пружина 4 известного из уровня техники решения, проиллюстрированного на фиг. 1, но значительно меньшего размера, такого, что будет иметь место "люфт" между двигателем 140 и силой, приложенной для деформации контейнера для напитков.
Как упоминалось в связи с описанием известной из уровня техники конструкции, представленного на фиг. 1, управление двигателем 140, деформирующим контейнер для напитков, достигается путем включения двигателя 140, если предварительное натяжение пружины 4 является слишком низким, и его выключения, когда необходимое предварительное натяжение достигнуто.
Согласно варианту осуществления, двигатель 140, однако, управляется посредством давления в контейнере для напитков; это предлагает возможность добиться более равномерного давления, а также сокращения пространства, занимаемого пружиной 4 известного из уровня техники решения.
Измерение давление может быть реализовано различными способами.
В одном варианте осуществления, давление достигается посредством датчика крутящего момента, присоединенного к двигателю 140 или резьбовому валу 150. В таком варианте осуществления двигатель 140 приводится в действие до тех пор, пока не достигается заданный крутящий момент, после чего двигатель выключается. Как можно видеть, крутящий момент, прикладываемый к резьбовому валу 150, преобразуется в силу, передаваемую посредством блока, включающего в себя резьбовой вал 150, гайку и верхний и нижний деформирующие модули 120, 130. Поскольку площадь, на которую воздействуют деформирующие модули 120, 130, является постоянной, сила может быть без каких-либо сложностей преобразована в давление.
Крутящий момент двигателя может быть измерен различными способами, например, посредством подвешивания двигателя 140 таким образом, что измеритель крутящего момента подсоединяется напрямую для измерения крутящего момента, посредством крепления тензодатчиков к резьбовому валу, и/или путем измерения силы тока, подаваемого на двигатель (для постоянно намагниченного двигателя постоянного тока, ток возбуждения пропорционален крутящему моменту двигателя), или измерения силы тока ротора, если для приведения в действие резьбового вала 150 используется двигатель переменного тока.
Этот вариант осуществления имеет то преимущество, что количество дополнительных компонентов может быть сведено к минимуму.
В другом варианте осуществления изобретения давление напитка в контейнере для напитков или, скорее, сила, приложенная посредством верхнего и нижнего деформирующих модулей 120, 130, и, в частности, положение нижнего деформирующего модуля измеряется путем измерения деформацию в направляющих 170, т.е. отклонения направляющих.
В еще одном варианте осуществления давление измеряется путем крепления тензодатчиков к пружине 4.
В одном предпочтительном варианте осуществления измерение давления происходит в линии розлива. Как известно специалистам в данной области техники, линии розлива, соединяющие контейнер для напитков и выходное отверстие, должны заменяться регулярным образом для того, чтобы избежать размножения бактерий и масштабной очистки. По этой причине использование стандартного датчика давления менее предпочтительно, поскольку датчик давления, если он находится в контакте с напитком, также будет нуждаться в замене или очистке. Одним из возможных способов измерения давления текучей среды, следовательно, заключается в измерении силы, прикладываемой линией розлива при небольшом ее сжатии. Если давление повышается, то сила, создаваемая линией розлива в зажиме, будет повышаться. Одна из проблем для осуществления такого измерения заключается в том, что линия розлива имеет определенную собственную жесткость. Эта проблема может быть значительным образом преодолена путем использования линии розлива с очень низкой жесткостью в том месте, где предполагается ее сжатие. Например, линия розлива может быть выполнена из пищевого силикона, который является очень гибким и подвижным материалом для линии розлива. Силиконовой линия розлива, выполненная из силикона, однако, не очень хорошо адаптирована к необходимым величинам давления, но эта проблема может быть решена путем снабжения линии розлива наружным шлангом, внутренний диаметр которого несколько больше, чем наружный диаметр силиконовой линии розлива. Когда силиконовая линия розлива подвергается воздействию внутреннего давления, ее диаметр повышается, так что наружные стенки вступают в контакт с внутренними стенками шланга, в который она помещена, во многом сходным образом с тем, как способна удерживать давление внутренняя камера колеса велосипеда, поддерживаемая шиной. Конечно, можно использовать мягкость шланга только на части линии розлива, соединяющей контейнер для напитков и выходное отверстие. В других вариантах осуществления линия розлива может быть выполнена из других мягких материалов, например резины, пластмассы, полимерных и других материалов, допустимых в пищевой промышленности.
Ссылаясь на фиг. 3, в еще одном варианте осуществления изобретения кнопочное устройство 300 расположено на одном из деформирующих модулей 120, 130, так что кнопка чуть выступает над поверхностью 310 при контакте с контейнером для напитков. Кнопка 300 может выталкиваться из выдвинутого положения посредством, например, дополнительной пружины 10. Когда деформируемый контейнер 1 для напитков приводится в контакт с деформирующим модулем 120, 130 и, следовательно, с кнопочным устройством 300, кнопочное устройство 300 может использоваться для измерения отклонения стенки контейнера для напитков и, тем самым, давления в контейнере для напитков.
В одном варианте осуществления пружина 10 может быть предварительно натянута, так что кнопочное устройство 300 не будет двигаться до тех пор, пока не будет достигнуто заданное давление в контейнере для напитков. Посредством такой конструкции двигатель 140 может управляться аналогично известной из уровня техники конструкции, а именно таким образом, что двигатель приводится в действие для деформации контейнера для напитков, когда кнопочное устройство 300 находится в своем положении, в котором оно выступает над поверхностью деформирующего модуля 120, 130, и в котором двигатель 140 выключается, когда кнопочное устройство 300 перемещается наружу под действием давления, создаваемого контейнером для напитков и хранящейся в нем жидкостью.
В варианте осуществления, аналогичном варианту осуществления, раскрытому, ссылаясь на фиг. 3, пружина 10, расположенная ниже кнопочного устройства 300, отсутствует. Вместо этого под кнопочным устройством 300 предусмотрен баллон (не изображен), заполненный предпочтительно несжимаемой средой (баллон может также полностью заменять кнопочное устройство 300). Предпочтительно несжимаемая среда может затем быть подсоединена к датчику давления, измеряющему давление несжимаемой среды, причем это давление примерно соответствует давлению в контейнере для напитков.
В еще одном варианте осуществления изобретения между контейнером для напитков и любым из деформирующих модулей предусмотрен электронный манометр или датчик силы. Датчик силы или манометр может быть манометром любого типа, который помещается между контейнером для напитков и деформирующим модулем, но эффективные результаты были достигнуты при использовании типа манометров продаваемых под товарным знаком "Flexi-Force". Такие манометры содержат тонкую удлиненную пленочную подложку, изготовленную, например, из полиэстера (Mylar), и имеют чувствительный к давлению участок на одном конце и электрическое подсоединение на другом конце.
Основная конструкция манометра "Flexi-Force" была раскрыты в патентном документе US-A-6,272,936. Однако краткое описание его конструкции также будет приведено ниже.
Манометр "Flexi-Force" содержит первую удлиненную пленку из полиэстера, снабженную полосой серебряного покрытия с целью обеспечения электрического соединения между участками удлиненной пленки из полиэстера. На одном конце серебряный участок соединен с электрической клеммой, а на другом конце он расширяется или сужается до размера, соответствующего необходимому чувствительному к давлению участку. После этого необходимый чувствительный к давлению участок покрывается пастой, сопротивление которой меняется в зависимости от давления. Вторая удлиненная пленка из полиэстера имеет покрытый серебром участок, соответствующий чувствительному к давлению участку, и полоску серебряного покрытия, обеспечивающую электрическое соединение детектирующего давление участка, и на первую удлиненную пленку из полиэстера затем наслаивается сверху вторая электрическая клемма.
В результате получается тонкий, гибкий манометр, сопротивление которого таково, что 1/R пропорционально давлению, приложенному на чувствительный к давлению участок.
Фиг. 4 иллюстрирует вид в поперечном сечении другого варианта осуществления устройства 100 розлива напитков, снабженного контейнером 1 для напитков, расположенным между верхним и нижним деформирующими модулями 120, 130. Внутри верхнего деформирующего модуля 120 предусмотрена направляющая для линии розлива, обеспечивающая то, что линия розлива будет находиться на одной прямой с контейнером для напитков после того, как контейнер для напитков был помещен в устройство. Линия розлива может содержать соединительное устройство, имеющее прокалывающее средство, выполненное с возможностью прокалывания контейнера 1 для напитков, когда верхний и нижний деформирующие модули 120, 130 перемещаются в направлении друг к другу, тем самым соединяя по текучей среде контейнер 1 для напитков с выходным отверстием.
На фиг. 5 представлена линия 11 розлива, содержащая трубчатый участок 12, имеющий входной конец 13 и выходной конец 14, причем входной конец 13 соединен с соединительным устройством 15, снабженным прокалывающим средством. Кроме того, выходной конец может быть соединен с насадком и/или клапаном 16, приводимым в действие исполнительным механизмом.
На фиг. 6 проиллюстрирован в сечении другой вариант осуществления части линии 11 розлива. В этом варианте осуществления линия 11 розлива также содержит соединительное устройство 15, выполненное с возможностью прокалывания контейнера для напитков (не изображен) для того, чтобы привести внутреннюю часть контейнера для напитков в соединение по текучей среде с линией 11 розлива, т.е. с трубчатым участком 12. В дополнение, трубчатый участок или линия 11 розлива имеют первый внутренний диаметр D1. Кроме того, центральная трубчатая часть 40 расположена между соединительным устройством 15 и линией 11 розлива, причем центральная трубчатая часть 40 имеет второй внутренний диаметр D2, при этом второй внутренний диаметр D2 больше, чем первый внутренний диаметр D1 линии 11 розлива.
Центральная трубчатая часть 40 имеет первую толщину Т1 стенки, и центральная трубчатая часть содержит измерительный участок 41, имеющий вторую толщину Т2 стенки, причем вторая толщина Т2 стенки меньше, чем первая толщина Т1 стенки, при этом давление напитка в линии 11 розлива измеряется с использованием измерительного участка 41, что будет описано ниже. Измерительный участок 41 выполнен из гибкого материала.
Центральная трубчатая часть 40 также содержит первый выступ 43, простирающийся наружу в радиальном направлении относительно наружной поверхности центральной трубчатой части. Первый выступ 43 расположен на конце, ближайшем к трубному участку 12. На противоположном конце центральная трубчатая часть 40 введена в соединительное устройство 15. Центральная трубчатая часть 40 также содержит второй выступ 44, гарантирующий, что центральная трубчатая часть 40 останавливается во время введения в соединительное устройство 15. Соединительное устройство 15 также содержит выступающий борт 45, простирающийся наружу в радиальном направлении относительно наружной поверхности соединительного устройства. Выступающий борт 45 также способствует позиционированию измерительного участка 41 относительно манометра (не изображен).
На фиг. 7 показана линия 11 розлива, представленная на фиг. 6. Линия 11 розлива содержит трубчатый участок 12, имеющий входной конец 13 и выходной конец 14, причем входной конец 13 соединен с центральной трубчатой частью 40, которая, в свою очередь, соединена с соединительным устройством 15, снабженным прокалывающим средством. Кроме того, выходной конец может быть соединен с насадком и/или клапаном 16, приводимым в действие исполнительным механизмом. В этом варианте осуществления измерительный участок 4 расположен с одной стороны центральной трубчатой части 40. Кроме того, центральная трубчатая часть 40 содержит рукоятку 42, обеспечивающую возможность позиционирования измерительного участка 41.
Фиг. 8 показывает в аксонометрии центральную трубчатую часть 40. Рукоятка 42 выступает относительно трубчатой части и имеет такой размер, чтобы обеспечивать захват двумя пальцами руки. Поверхности рукоятки 42 могут содержать средства, улучшающими захват рукоятки пользователем. В этом варианте осуществления средства представляют собой выступающие точки 46, расположенные на поверхностях рукоятки. Первый выступ 43 имеет сужающуюся форму, также облегчающую размещение центральной трубчатой части.
На фиг. 9 показана центральная трубчатая часть 40, размещенная в позиционирующей центральной части 47, расположенной в одном из деформирующих модулей (не изображены). Позиционирующая центральная часть 47 выполнена с возможностью размещения и удерживания центральной трубчатой части 40 и, в частности, измерительного участка и соединительного устройства 15. Позиционирующая центральная часть 47 имеет отверстие, выполненное с возможностью приема центральной трубчатой части 40 и соединительного устройства 15. Отверстие расположено таким образом, что центральная трубчатая часть и соединительное устройство могут быть введены в радиальном направлении в позиционирующую центральную часть 47. Как упоминалось выше, центральная трубчатая часть 40 содержит выступы 43, 44, выступающие наружу в радиальном направлении относительно центральной трубчатой части, а соединительное устройство 15 также содержит выступающий борт 45, причем по меньшей мере один из выступов или борт выполнены с возможностью вхождения в сцепление с соответствующим желобком 48, расположенным в позиционирующей центральной части 47. Тем самым облегчается введение центральной трубчатой части и соединительного устройства в позиционирующую центральную часть. Кроме того, выступы и фланец способствуют размещению центральной трубчатой части и соединительного устройства в позиционирующей центральной части, а также удерживанию и закреплению центральной трубчатой части и соединительного устройства в осевом направлении линии розлива.
Кроме того, в позиционирующей центральной части 47 расположен манометр 49. Манометр 49 содержит толкающий элемент 50, выполненный с возможностью приложения заданной силы, при этом между толкающим элементом 50 и опорным элементом 52 расположен тензодатчик 51. Опорный элемент 52 расположен напротив измерительного участка центральной трубчатой части 40.
На фиг. 10 показан контейнер 1 для напитков в расположении относительно позиционирующей центральной части и центральной трубчатой части 40. Контейнер для напитков был проколот соединительным устройством 15.
Фиг. 11 и 12 показывает варианты осуществления, представленные на фиг. 9 и 10 в поперечном сечении. Фиг. 11 соответствует по существу описанной выше фиг. 9. Как можно видеть, опорный элемент 52 смещает измерительный участок 41 вовнутрь, в результате чего давление напитка в центральной трубчатой части 40 и линии розлива создает усилие на опорный элемент, что приводит к отклонению на тензодатчике, это отклонение измеряется и преобразуется в электрический сигнал, указывающий на величину давления напитка в линии 11 розлива. Сигнал передается на управляющий модуль, который может управлять двигателем, приводящим в действие деформирующие модули. Фиг. 12 показывает вариант осуществления, представленный на фиг. 10, в поперечном сечении, причем контейнер 1 для напитков был проколот соединительным устройством 15.
Фиг. 13-15 показывает другой вариант осуществления устройства 100 розлива напитков, имеющего размещенный в нем контейнер 1 для напитков, при этом фиг. 13 показывает устройство розлива напитков в аксонометрическом изображении, фиг. 14 на виде спереди, а фиг. 15 на виде сбоку. Устройство 100 розлива напитков содержит верхний деформирующий модуль 120, в котором находится позиционирующая центральная часть (не изображена). К позиционирующей центральной части предусмотрен доступ через дверцу 55 в верхнем деформирующем модуле 120. Контейнер 1 для напитков помещен в нижнем деформирующем модуле 130, который в процессе использования перемещается в направлении вверх относительно верхнего деформирующего модуля 120. Верхний деформирующий модуль 120 содержит первую часть, прикрепленную к устройству 100 розлива напитков, и вторую часть, т.е. дверцу 55, выполненную с возможностью перемещения относительно первой части. Дверца 55 содержит опорный элемент (не изображен), выполненный с возможностью поддержки позиционирующей центральной части внутри верхнего деформирующего модуля, когда дверца закрыта.
На фиг. 16 показана в поперечном сечении система 200 розлива напитков согласно изобретению. Система 200 содержит контейнер 1 для напитков, содержащий напиток и толкающее средство, предназначенное для проталкивания напитка из контейнера в линию розлива. Линия розлива и контейнер 1 для напитков соединены посредством соединительного устройства 15. Толкающее средство представляет собой механическое нажимное средство, содержащее верхний и нижний деформирующие модули 120, 130. Кроме того, контейнер 1 для напитков содержит крышку 17, соединенную с отверстием в контейнере для напитков, причем крышка 17 содержит мембрану, предназначенную для прокалывания с помощью прокалывающего средства соединительного устройства.
Кроме того, толкающее средство и контейнер 1 для напитков помещены внутрь шкафа 18. Шкаф 18 может содержать охлаждающие средства, предназначенные для сохранения напитка в контейнере 1 для напитков при заданной низкой температуре. Кроме того, колонна 19, содержащая кран 20 для розлива и направляющий канал 21, расположена сверху шкафа 18, имеющего камеру 22, находящуюся в сообщении по текучей среде с направляющим каналом 21. Линия розлива (не изображена) может направляться вниз через колонну посредством направляющего канала 21 в камеру 22, в которой соединительное устройство 15 может быть размещено в направляющей в верхнем деформирующем модуле 120 для соединения с контейнером 1 для напитков. Кран 35 для розлива содержит исполнительный механизм 23 или рукоятку, выполненную с возможностью открывания и закрывания выходного отверстия 24. Напиток раздается из указанного выходного отверстия 24.
Когда новый контейнер для напитков помещается в устройство 100 розлива напитков, и дверца шкафа закрывается, запускается управляющий модуль, и нижний деформирующий модуль с контейнером для напитков приводится в движение в направлении вверх до тех пор, пока не достигается необходимое розлива давление. Давление розлива предварительно задается в управляющем модуле. Давление измеряется с помощью описанного выше манометра. Двигатель соединен со шпинделем, а шпиндель соединен с нижним деформирующим модулем посредством шпиндельной гайки. При вращении шпинделя по часовой стрелке, нижний деформирующий модуль перемещается в направлении вверх (при розливе), и при вращении против часовой стрелки, нижний деформирующий модуль перемещается в направлении вниз (пустой контейнер).
Мощность двигателя и продолжительность работы, и, тем самым, перемещение нижнего деформирующего модуля, регулируются посредством управляющего модуля. Когда давление розлива падает, управляющий модуль начинает непрерывно поднимать нижний деформирующий модуль, так что давление доходит до необходимого для розлива давления. Эти этапы продолжаются до тех пор, пока нижний деформирующий модуль не дойдет до верхнего положения, а контейнер для напитков не опустеет (регистрируется верхним выключателем). Когда контейнер для напитков становится пустым, нижний деформирующий модуль автоматически возвращается (двигается вниз) в нижнее положение.
Изобретение также относится к способам управления двигателем устройства розлива напитков согласно настоящему изобретению.
Все способы содержат этапы, на которых
- после введения контейнера для напитков в его приемник, приводят в действие двигатель для деформации контейнера для напитков;
- измеряют давление напитка в контейнере для напитков;
- останавливают двигатель, когда достигается первый заданный уровень давления; и
- повторно запускают двигатель, если измеренное давление опускается ниже второго заданного давления.
В некоторых вариантах осуществления способ может содержать дополнительный этап, на котором реверсируют двигатель, если измеренное давление превысит первое заданное давление.
Фиг. 17-19 показывает в поперечном сечении направленное перемещение и центрирование контейнера 1 для напитков относительно соединительного устройства 15, так что крышка 17 контейнера 1 для напитков устанавливается правильным образом в устройстве розлива перед тем, как крышка приводится в контакт с прокалывающим элементом соединительного устройства 15.
На фиг. 17 контейнер 1 для напитков размещен в углублении 60, расположенном в верхнем деформирующем модуле 120. Углубление 60 имеет первый конец 61, второй конец 62 и диаметр, причем углубление уменьшается в диаметре от первого конца 61 до второго конца 62, так что облегчается центрирование крышки 17 контейнера 1 для напитков в верхнем деформирующем модуле 120. Углубление 60 имеет на первом конце 61 сужающуюся выступающую часть 63, предназначенную для направленного перемещения колпачка 17 в углубление, когда контейнер 1 для напитков приводится в контакт с верхним деформирующим модулем 120. На первом расстоянии 64 от первого конца 61 углубление 60 уменьшается в диаметре также для дополнительного облегчения центрирования крышки 17 относительно прокалывающего элемента соединительного устройства 15. На фиг. 17 верхняя часть колпачка 17 приведена в контакт с прокалывающим элементом соединительного устройства 15.
На фиг. 18 крышка 17 контейнера 1 для напитков введена дальше вверх в углубление 60, и крышка 17 уже проколота с помощью соединительного устройства 15 или будет в скором времени проколота. На втором расстоянии 65 от первого конца 61 углубление 60 также уменьшается в диаметре для обеспечения окончательного центрирования и размещения крышки 17 в углублении 60.
На фиг. 19 крышка 17 установлена в углублении 60 и полностью проколота соединительным устройством 15, так что внутренняя часть 66 контейнера 1 для напитков приводится в сообщение по текучей среде с линией 11 розлива посредством соединительного устройства 15.
Крышка 17, показанная на фиг. 17-19, имеет нижнюю трубку 67, простирающуюся в направлении вниз в контейнере 1 для напитков. Контейнер 1 для напитков содержит напиток 68, имеющий поверхность 69. Нижняя трубка 67 имеет длину, обеспечивающую то, что конец 70 трубки нижней трубки 67 расположен ниже поверхности 69, когда контейнер 1 для напитков заполнен заданным количеством напитка 68. Нижняя трубка 67 обеспечивает то, что напиток 68 может быть роздан быстрым образом из контейнера 1 для напитков, когда он деформируется при перемещении деформирующих модулей друг относительно друга. Над поверхностью 69 предусмотрено верхнее пространство 71. Верхнее пространство 71 содержит газ. Если нижняя трубка 70 не предусмотрена, верхнее пространство 71 должно быть сначала опорожнено посредством выведения газа из контейнера 1 для напитков через линию розлива во время деформации контейнера 1 для напитков.
Фиг. 20 и 21а-21с показывают снимающий инструмент 115. Снимающий инструмент 115 расположен в соединении с устройством розлива и выполнен с возможностью содействия отсоединению контейнера для напитков от верхнего деформирующего модуля после того, как контейнер для напитков был деформирован вокруг верхнего деформирующего модуля.
Снимающий инструмент 115, показанный на фиг. 20, имеет первый выступ 116, выступающий относительно базовой части 117. Первый выступ 116 является частью удлиненного элемента 118, причем первый выступ 116 по существу перпендикулярен удлиненному элементу 118. Удлиненный элемент предпочтительно нагружен пружиной, так что первый выступ проталкивается вовнутрь. Съемный инструмент 115 также содержит нагруженный пружиной второй элемент 119, расположенный ниже удлиненного элемента 118. Второй элемент 119 также выступает относительно части 117 основания. Удлиненный элемент и/или второй элемент может быть выполнен с возможностью смещения в осевом направлении относительно базовой части.
На фиг. 21а-21с показано действие снимающего инструмента 115. Снимающий инструмент 115 устанавливается на устройстве для розлива. На фиг. 21а контейнер 1 для напитков полностью сжат посредством перемещения вверх нижнего деформирующего модуля 130 и располагается вокруг верхнего деформирующего модуля 120, так что сжатый контейнер 1 для напитков помещен между верхним и нижним деформирующими модулями. Во время перемещения в направлении вверх нижнего деформирующего модуля 130, первый выступ 116 снимающего инструмента 115 проталкивается в направлении внутрь, так что контейнер 1 для напитков помещается ниже первого выступа 116. Поскольку контейнер 1 для напитков плотно располагается вокруг верхнего деформирующего модуля 120, и крышка контейнера для напитков плотно входит в углубление верхнего деформирующего модуля, при этом соединительное устройство прокололо крышку, контейнер 1 для напитков трудно освободить от верхнего деформирующего модуля. Когда нижний деформирующий модуль 130 перемещается в направлении вниз, выступ 140 нижнего деформирующего модуля 130 упирается во второй элемент 119, в результате чего он, вместе с удлиненным элементом 118, начинает перемещаться в направлении вниз с нижним деформирующим модулем 130, в результате чего первый выступ 116 будет сжимать контейнер 1 для напитков верхнего деформирующего модуля 120, как показано на фиг. 21b. Как показано на фиг. 21b, второй элемент 119 будет проскальзывать внутрь базовой части, в результате чего снимающий инструмент отсоединяется от нижнего деформирующего модуля. Удлиненный элемент 118 продолжает перемещаться в направлении вниз с контейнером для напитков, как показано на фиг. 21с.
Фиг. 22 и 23а-23с показывает другой снимающий инструмент 115. В этом варианте осуществления снимающий инструмент 115 расположен снаружи нижнего деформирующего модуля 130. Снимающий инструмент содержит два направленных вверх выступающих элемента 122, расположенных с каждой стороны нижнего деформирующего модуля 130. Каждый их выступающих элементов 122 имеет направленный внутрь выступ 123. Выступающие элементы могут быть выполнены из пружинной стали и расположены таким образом, что выступы 123 нагружены пружиной в направлении внутрь.
На фиг. 23а-23с показано действие снимающего инструмента 115. На фиг. 23а контейнер 1 для напитков опорожняется при перемещении нижнего деформирующего модуля 130 в направлении вверх. Снимающий инструмент 115 скользит в направлении вверх по наружной поверхности контейнера 1 для напитков. На фиг. 23b контейнер 1 для напитков полностью сжат между верхним и нижним деформирующими модулями. Выступ 123 упирается в верхнюю часть контейнера 1 для напитков, так что, когда нижний деформирующий модуль 130 перемещается в направлении вниз, выступ 123 отталкивает сжатый контейнер для напитков от верхнего деформирующего модуля 120, как проиллюстрировано на фиг. 23с. Сжатый контейнер 1 для напитков затем будет следовать за нижним деформирующим модулем и может легко быть удален.
Снимающий инструмент может также быть расположено с возможностью скольжения на устройстве для розлива, так что оно может упираться в контейнер для напитков, когда он перемещается в направлении вверх относительно верхнего деформирующего модуля, и следовать за контейнером для напитков. Когда контейнер для напитков опорожнен и должен быть удален, снимающий инструмент снова будет следовать за нижним деформирующим модулем в направлении вниз и, тем самым, обеспечит, что контейнер для напитков отсоединяется от верхнего деформирующего модуля посредством его проталкивания в направлении вниз, следуя за нижним деформирующим модулем. Снимающий инструмент может также содержать освобождающий механизм, обеспечивающий, что снимающий инструмент перестанет следовать за нижним деформирующим модулем, когда освобождающий механизм активирован.
Фиг. 24a-24d показывает еще один снимающий инструмент 115 и его действие. В этом варианте осуществления снимающий инструмент 115 расположен в соединении с верхним деформирующим модулем 120. Как видно на фиг. 24а, снимающий инструмент 115 расположен внутри верхнего деформирующего модуля 120. Снимающий инструмент 115 содержит скользящий элемент 135, имеющий первый выступ 136 и второй выступ 137. Первый выступ выступает относительно верхнего деформирующего модуля 120, а второй выступ расположен на противоположном конце скользящего элемента относительно первого выступа и выступает в противоположном направлении. Пружина 138 упирается во второй выступ 137. На фиг. 24b нижний деформирующий модуль 130 перемещен вверх относительно верхнего деформирующего модуля 120, так что контейнер 1 для напитков находится в сжатом состоянии. Контейнер 1 для напитков упирается в первый выступ 136, и когда он проталкивается в направлении вверх, скользящий элемент 135 следует за ним, при этом проталкивая и тем самым воздействуя на пружину 138. На фиг. 24с нижний деформирующий модуль опущен, а сила упругости пружины 138 обеспечивает при этом, что сжатый контейнер 1 для напитков может быть отделен от верхнего деформирующего модуля 120 и тем самым перемещен в направлении вниз. На фиг. 24d сжатый контейнер для напитков был удален, и пружина 138 находится в ненагруженном положении.
Хотя приведенное выше описание относится, главным образом, к устройству розлива напитков, насыщенным углекислым газом, например, к пиву, следует понимать, что основные признаки устройства розлива напитков могут быть применены для различных прочих жидкостей, например, к винам, безалкогольным напиткам, лимонадам, сидрам и т.д.
Хотя изобретение описано выше применительно к предпочтительным вариантам реализации изобретения, специалистам в данной области техники будет очевидно, что возможно несколько модификаций, принадлежащих области патентной защиты изобретения, ограниченной пунктами последующей формулы изобретения.