КЛАПАН ДЛЯ КЕГА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к пищевой промышленности, а конкретно к устройствам для хранения и отпуска напитков, например, пива, находящихся под давлением.
Как правило, емкости (кеги) для хранения и отпуска пива дополнительно содержат под давлением углекислый газ, либо азот, либо их смесь (пивной газ). Технология заполнения и отпуска чаще всего предусматривает в клапане наличие пивного клапана, который используется для налива и отпуска пива, а также применения второго канала для заполнения и стравливания газа.
Известен ряд устройств, которые обеспечивают соблюдения вышеописанной технологии, например: RU 2093455, RU 2198132, RU 2402481.
Однако эти изобретения при их реализации сложны в изготовлении, содержат большое количество деталей, дороги.
Более простым, надежным, дешевым может быть, клапан по патенту GB 2446396.
Известный клапан представляет собой корпус, герметично подсоединенный к горлышку кега. В корпусе вдоль центральной оси расположена трубка с расширенной глухой верхней частью, имеющей на верху бортик и выполненное под ним выходное отверстие, при этом бортик лежит на кольцевом эластичном уплотнительном кольце, установленном в отверстии корпуса и подпираемом снизу пружиной, покоящейся на основании. Основание замкнуто по краю на корпус и имеет проходные отверстия.
В известном клапане, в процессе заполнения при нажатии сверху на трубку, образуются два канала. Один канал формируется через входное отверстие в трубке и проходит до дна кега, второй возникает между уплотнительным кольцом и корпусом, далее через проходные отверстия в основании.
В начале до заполнения кега пивом в него под давлением выше атмосферного подается газ (CO2, или N, или их смесь), затем напиток по каналу подачи пива (по первому каналу) методом противодавления заполняется кег, вытесняя по второму каналу лишний газ.
Этот клапан, взятый за аналог, не смотря на его простоту исполнения, надежную работу, не решает некоторые проблемы.
В настоящее время для улучшения качества хранимого пива, для повышения санитарно-гигиенических условий хранения внутрь кега закладывают сложенный полиэтиленовый пакет, который подсоединяют герметично к клапану, образуя систему «пакет в кеге».
При заполнении такого пакета пивом в нем полностью отсутствуют следы воздуха, что благоприятно для сохранения качества пива, дополнительно обеспечивается механическая прочность оболочки, но возникает другая проблема: между пакетом и оболочкой кега образуется воздушное пространство.
Пространство нельзя оставлять открытым, т.к. в нем будут накапливаться пыль, грязь, микроорганизмы, а тонкая полиэтиленовая стенка не гарантирует полную непроницаемость для кислорода атмосферы. Пространство нельзя сразу герметизировать, т.к. оставшийся воздух будет сжиматься при заполнении пакета, препятствуя его заполнению.
Проблему сохранения пива за счет использования внутреннего пакета и путем создания защитного воздушного пространства между кегом и пакетом от внешнего воздействия решают клапаны для кегов, предложенные в заявке №2011136614.
Один из вариантов исполнения имеет канал, связывающий межемкостное пространство (между кегом и пакетом) с внешней средой, который управляется вручную при помощи двухуровневого защелкивающегося замка, установленного между корпусом и горловиной, обеспечивающего при защелкивании на первом уровне пропуск вытесняемого наполняемым пакетом воздуха в атмосферу и наглухо закрывающего выход из межемкостного пространства при защелкивании замка на втором уровне.
Данный клапан взят за прототип.
Недостатком прототипа является то, что в заполненном пивом пакете всегда наряду с пивом будет присутствовать не до конца вытесненный им предварительно закаченный в пакет пивной газ или газ СO2. Наличие газа будет влиять на первоначальные вкусовые свойства пива.
Целью полезной модели является создания клапанов для кегов с одноразовыми пластмассовыми пакетами, позволяющими сохранить первоначальные характеристики и свойства напитков, исключая влияние пивного газа или газа CO2 на первоначальное качество напитка, дополнительно защищая межемкостное пространство, после предварительной его очистки и обработки.
Техническое решение для достижения поставленной цели можно обеспечить за счет раздельного использования пивного и газового каналов при заполнении пакета только пивом методом противодавления, не допуская смешивания газа с ним, причем газовый канал должен быть направлен в межемкостное пространство, при этом должен быть предусмотрен выход из пространства в атмосферу для обеспечения предварительной очистки путем продувки газом и(или) мойки этого пространства, обеспечивая при этом наличие защитной газовой оболочки между кегом и пакетом.
Достижением поставленной цели может быть осуществлено двумя вариантами исполнения клапанов, имеющих общий технический замысел.
Первый вариант представляет собой клапан для кега, состоящий из горловины, включающей корпус с центральным отверстием, содержащий основание, образующее стыкуемое подвижное соединение с корпусом и выполненное в виде стакана со своими центральным отверстием в нижней части, в котором установлены соосно пружина и трубка, которая имеет на верху расширенную глухую часть с бортиком и с выполненными под ним входными отверстиями, при этом бортик располагается над кольцевым эластичным уплотнителем, размещенном в центральном отверстии корпуса, причем имеются проходные отверстия в нижней части и на периферии основания, выполненные в виде пазов между выступами, расположенными на уступе горловины, кроме того, между горловиной и корпусом выполнен двухуровневый защелкивающийся замок с выходными отверстиями воздушного канала, расположенными на боковой поверхности корпуса, согласно полезной модели, горлышко пакета закреплено на свободном конце трубки, кроме того, на верхней части трубки под кольцевым эластичным уплотнителем установлен коаксиальный узел с возможностью отпирания и запирания входных отверстий пивного канала и с возможностью управления пропуском газов по газовому и воздушному каналам, состоящий из фигурной шайбы, подпираемой снизу пружиной, причем между шайбой и внешней поверхностью трубки выполнено кольцевое уплотнение, расположенное ниже входных отверстий.
Второй вариант представляет собой клапан для кега, состоящий из горловины кега, включающей корпус с центральным отверстием, содержащий основание, образующее стыкуемое подвижное соединение с корпусом и выполненное в виде стакана со своим центральным отверстием в нижней части, в котором установлена соосно трубка с верхней расширенной глухой частью и с бортиком, с выполненными под ним входными отверстиями и кольцевым эластичным уплотнителем, причем имеются проходные отверстия в нижней части и на периферии основания, выполненные в виде пазов между выступами, расположенными на уступе горловины, кроме того, между горловиной и корпусом выполнен двухуровневый защелкивающийся замок с выходными отверстиями воздушного канала, расположенными на боковой поверхности корпуса, согласно полезной модели, горлышко пакета закреплено на свободном конце трубки, при этом на верхней части трубки под кольцевым эластичным уплотнителем коаксиально установлена упругая манжета с возможностью отпирания и запирания входных отверстий пивного канала и с возможностью управления пропуском газов по газовому и воздушному каналам, зафиксированная на опорном поясе, выполненном на трубке и расположенном ниже входных отверстий.
Конструкция клапанов для кегов поясняется ниже со ссылкой на чертежи.
Краткое описание чертежей.
Фигура 1 - вид в разрезе клапана первого варианта после заполнения его пивом;
Фигура 2 - вид в разрезе клапана первого варианта на фазе чистки (продувки) межемкостного пространства;
Фигура 3 - вид в разрезе клапана первого варианта на фазе надува межемкостного пространства газом СO2;
Фигура 4 - вид в разрезе клапана первого варианта на фазе заполнения пакета пивом;
Фигура 5 - вид в разрезе клапана второго варианта после заполнения его пивом;
Фигура 6 - вид в разрезе клапана второго варианта на фазе заполнения пакета пивом.
Вариант первый клапана для кега состоит из горловины 1, включающей корпус 2 с центральным отверстием 3, содержащий основание 4, состыкованное цилиндрической периферийной частью 5 с внутренней цилиндрической частью 6 корпуса, при этом в нижней части основания выполнено центральное отверстие 7, в котором установлена трубка 9, вокруг которой, опираясь на основание, установлена пружина 8.
В трубке на верху имеется расширенная глухая часть 10 с бортиком 11 и с выполненными под ним входными отверстиями 12, при этом бортик располагается над кольцевым эластичным уплотнителем 13, размещенном в центральном отверстием корпуса; в нижней части основания выполнены проходные отверстия 14 газового канала, между цилиндрической частью основания и цилиндрической внутренней частью корпуса располагается уплотнительное кольцо 15, а на периферии основания выполнены проходные отверстия 16 в виде пазов между выступами 17, при этом верхний ряд выступов располагается на кольцевом уступе 18 горловины; между горловиной и корпусом выполнен двухуровневый защелкивающий замок 19, имеющий верхний уровень 21, нижний уровень 20 и выходные отверстия 28 воздушного канала; горлышко 22 пакета 26 закреплено на свободном конце 23 трубки; под кольцевым эластичным уплотнителем установлен коаксиальный узел, управляющий пивным и газовым каналами, состоящий из фигурной шайбы 24, пружины 8 и кольцевого уплотнителя 25, расположенного на верхней части трубки ниже входных отверстий пивного канала.
Работает клапан следующим образом.
На первой технологической фазе, осуществляется (см. фиг.2) профилактическая чистка или(и) продувка межемкостного пространства 27, при этом замок 19 защелкнут на первом уровне 21, через созданное при помощи заборного устройства 32 внешнее кольцевое отверстие, возникшее в центральном отверстии 3, через проходные отверстия 16 основания 4 нагнетается углекислота H2CO3 или(и) газ CO2, вытесняя воздух, мелкий сор и пыль через отверстия 16 и 28 в атмосферу.
На следующей технологической фазе осуществляется (см. фиг.3) надув межемкостного пространства 27 газом CO2, замок 19 защелкнут на второй уровень 20, исполнительный орган заборной головки 32 давит на эластичный уплотнитель 13 и через фигурную шайбу 24 сжимает пружину 8. В образовавшееся внешнее кольцевое отверстие между корпусом и исполнительным органом нагнетается под давлением через отверстия 14 газ CO2 в межемкостное пространство, таким образом в пространстве создается объем повышенного давления газа CO2.
На завершающей технологической фазе (см. фиг.4) осуществляется закачка пива через образовавшийся проход в центральном отверстии 3 между исполнительным органом заборной головки 32 и трубкой 9 и далее через входные отверстия 12 в пакет 26. Давление пива превышает давление газа в пространстве 27, поэтому газ вытесняется в обратном порядке через отверстия 14. Завершается наполнение пакета пивом с таким расчетом, чтобы между пакетом и кегом сохранялся слой газа CO2, что обеспечит дополнительную защиту содержимого пакета. В этот момент исполнительный орган заборной головки подымается, кольцевой эластичный уплотнитель 13 возвращается в исходное состояние, клапан закрыт.
В результате конструкция клапана для кега первого варианта обеспечивает наполнение пластмассового пакета пивом, исключает смешивание пива с газом CO2 и защищает дополнительно пакет за счет газовой прослойки между кегом и пакетом, позволяя при этом предварительно продувать или(и) промывать межемкостное пространство.
Вариант второго исполнения клапана для кега (см. фиг.5) состоит из горловины 1, включающей корпус 2 с центральным отверстием 3, основание 4 со своим центральным отверстием 7, в котором расположена трубка 9 с глухой верхней частью 10 и с бортиком 11, под которым выполнены входные отверстия 12 пивного канала и кольцевой уплотнитель 13, причем в основании выполнены проходные отверстия 14 и отверстия 16 между выступами 17, верхний ряд которых расположен на уступе 18 горловины, между горловиной и корпусом выполнен двухуровневый замок 19 с отверстиями 28 воздушного канала, горлышко 22 пакета 26 закреплено на свободном конце 23 трубки, при этом на верхней ее части установлена манжета 29, зафиксированная на опорном поясе 30.
Упругая манжета 29 имеет тоже назначение и применение, которым обладает коаксиально установленный узел на трубке в клапане первого варианта, а именно, регулирует раздельной работой газового и пивного каналов при воздействии на нее исполнительным органом заборной головки 32.
Работа клапана второго варианта аналогично работе клапана первого варианта (см. фиг.6).
Отличие заключается в том, что на начальной фазе технологического процесса, при воздействии исполнительного органа на уплотнитель 13, происходит сжатие манжеты 29, при этом открывается центральное отверстие 3 и образуются раздельно функционирующие газовый и пивной каналы, а при прекращении воздействия за счет упругих свойств манжета восстанавливает исходное состояние и клапан закрывается.
Таким образом, клапан второго варианта исполнения обеспечивает отсутствие пивного газа или газа CO2 в пакете при его заполнении пивом; создает газовый слой из CO2 в межемкостном пространстве, предоставляя возможность выполнять на предварительной фазе продувку или(и) мойку пространства.
Общий технический замысел, выполненный в первом и втором вариантах заключается:
- в подсоединении пакета к свободному концу наливной трубки, а в прототипе пакет подсоединен к нижней части основания;
- в создании коаксиально выполненного и установленного на трубке узла или для варианта два - манжеты, позволяющих раздельно функционировать пивному и газовому каналам, и исключать наличие газа в напитке, а в прототипе при открывании центрального отверстия корпуса каналы совмещаются;
- в создании защитного слоя, состоящего из газа CO2 в межемкостном пространстве и удержании его при помощи двухуровнего защелкивающего замка, а в прототипе этот слой состоит из атмосферного воздуха;
- в создании технической возможности, за счет совместной работы двухуровневого замка и коаксиально установленного на трубке регулирующего узла (манжеты), предварительно перед заполнением пакета продувать или(и) промывать межемкостное пространство, а в прототипе такая возможность исключена.
На основе вышеизложенного можно утверждать о наличии в предлагаемых конструкция клапанов совокупности существенных признаков, достаточных для достижения вариантами полезной модели технических результатов и о соответствии полезной модели обоих вариантов требованиям критерию «новизна».
Промышленный выпуск предлагаемых клапанов не вызовет затруднений, т.к. для их производства могут использоваться известные материалы и способы производства, применяемые при изготовлении известных аналогов и прототипа.
Манжета может выполняться, например, на текстильной или(и) армированной основах с использованием вулканизируемых резиновых смесей, допускаемых для контакта с пищевыми продуктами.