КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ НАПИТКА
DRINK DISPENSING CONTAINER

Настоящее изобретение относится к контейнеру для дозирования напитка.
Известны, например, из публикации ЕР 1064221 контейнеры для дозирования напитков, в которых осуществляется регулирование давления, что поддерживает напиток, находящийся во внутренней полости контейнера, при относительно постоянном давлении. Описанный в этой публикации контейнер для дозирования напитка содержит во внутренней полости устройство управления давлением, которое включает в себя отсек с рабочей средой под давлением и приводное устройство управления на основе преобладающего давления во внутренней полости контейнера подачей рабочей среды под давлением из указанного отсека во внутреннюю полость контейнера. В таком контейнере каждый раз, когда уменьшается давление в его внутренней полости ниже установленного значения, в нее может быть подано какое-то количество рабочей среды под давлением с тем, чтобы давление вернулось к установленному значению.
В этом известном контейнере приводное устройство поочередно открывает и закрывает клапан, выпускающий указанную рабочую среду под давлением. Давление в первом отсеке относительно низкое, поскольку в него помещено вещество, абсорбирующее или адсорбирующее рабочую среду под давлением.
Предметом настоящего изобретения является создание контейнера для дозирования напитка такого типа, который описан в вводной части.
В первом аспекте контейнер в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что в нем имеется внутренняя полость для приема дозируемого напитка и устройство регулирования давления, в которое входит первый отсек и отсек регулирования давления, изолированный от внешнего окружения, причем в первом отсеке имеется выходное отверстие с перекрывающим элементом, а на отсеке регулирования давления расположено приводное средство, предназначенное для открывания и закрывания перекрывающего элемента. Имеется канал, который в открытом положении находится в открытом сообщении с первым отсеком, при этом отсек регулирования давления имеет перегородку, выполненную с возможностью перемещения относительно первого отсека в рабочем направлении, которая несет на себе рабочий элемент, имеющий возможность скольжения в направлении упомянутого канала, вплотную к нему и поверх него, а также возможность открывания или закрывания выпускного отверстия этого канала, в то время как это выпускное отверстие непосредственно или косвенным образом выходит во внутреннюю полость контейнера. При таком контейнере рабочая среда под давлением может выпускаться в том случае, когда канал, а именно выпускное отверстие, открыт рабочим элементом, в то же время его выпускание прекращается, если этот канал, а именно выпускное отверстие, закрыт рабочим элементом. Влияние давления рабочей среды под давлением в первой камере на перекрывающий элемент, таким образом, может быть, по меньшей мере частично, исключено.
Во втором аспекте контейнер в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что отсек регулирования давлением оборудован элементами, обеспечивающими закрепление перекрывающего элемента в открытом положении. В результате влияние давления рабочей среды под давлением в первой камере на открывание перекрывающего элемента во время его работы исключено.
Канал на высоте выпускного отверстия предпочтительно имеет направление выходного потока, которое составляет угол с рабочим направлением; этот угол не равен 180°, и его значение предпочтительно составляет от 30 до 150°, лучше, если между 60 и 120°, и еще более предпочтительно, если он равен приблизительно 90°. В результате влияние давления и выходного потока рабочей среды под давлением на перемещение подвижной перегородки уменьшается.
В еще одном аспекте контейнер в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что отсек регулирования давления заключен в первый корпус, имеющий возможность скольжения в рабочем направлении, и, по меньшей мере частично, заключен во второй корпус, прикрепленный к первому отсеку, при этом имеются фиксирующие/крепежные элементы для фиксации/крепления первого корпуса относительно второго корпуса. Первый корпус может теперь быть перемещен из, например, нерабочего положения в рабочее положение, при этом в нерабочем положении перекрывающий элемент закрыт, а подвижная перегородка и рабочий элемент открыть перекрывающий элемент не могут, в то время как в рабочем положении перекрывающий элемент открыт и поддерживается в открытом положении первым корпусом, зафиксированным относительно второго корпуса.
В еще одном аспекте контейнер в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что перекрывающий элемент включает в себя шток, содержащий канал, в котором выходное отверстие канала выходит в область выравнивания давления рабочего элемента и может быть, таким образом, закрыто. При открытом выходном отверстии между областью выравнивания давления и первым отсеком происходит выравнивание давления, а при закрытом выходном отверстии перекрывающий элемент под воздействием соответствующей подвижной перегородки перемещается между своим открытым и закрытым положениями. В результате влияние содержащейся в первом отсеке рабочей среды под давлением может быть скомпенсировано таким образом, что оно фактически не будет оказывать никакого влияния на открывание или закрывание перекрывающего элемента.
Еще в одном аспекте настоящее изобретение характеризуется тем, что контейнер имеет внутреннюю полость для содержания предназначенного для дозирования напитка, при этом предусмотрено устройство регулирования давления, включающее в себя первый отсек и изолированный от окружающего пространства отсек регулирования давления, причем первый отсек имеет выходное отверстие с перекрывающим элементом, а на отсеке регулирования давления имеется приводное средство, предназначенное для открывания перекрывающего элемента путем смещения по меньшей мере его части в рабочем направлении, причем перекрывающий элемент и приводное средство выполнены для установки приблизительно одинакового давления с обеих расположенных в рабочем направлении одна против другой сторон перекрывающего элемента. В результате для смещения перекрывающего элемента в рабочем направлении требуется приложение лишь малого усилия, которое, кроме того, фактически не зависит от давления рабочей среды под давлением в первом отсеке.
Наконец, в еще одном аспекте изобретение характеризуется тем, что в контейнере, выполненном в соответствии с настоящим изобретением, используется устройство регулирования давления. Такое устройство регулирования давления может быть подготовлено для работы вне контейнера, а затем установлено в контейнер или на него до его использования.
Настоящее изобретение будет дополнительно пояснено на основе чертежей, при этом будут описаны более подробно иллюстративные варианты исполнения контейнера и устройства управления давлением. На чертежах:
на фиг.1 схематически в виде частичного продольного сечения показан первый вариант исполнения контейнера в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.1А схематически в виде частичного продольного сечения показан альтернативный вариант исполнения контейнера в соответствии с фиг.1.
На фиг.2 схематически в виде частичного продольного сечения показан второй вариант исполнения контейнера в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.3А-С представлены сечения части устройства управления давлением в соответствии с настоящим изобретением в первом варианте его исполнения, находящегося в нерабочем положении, в рабочем закрытом положении и в рабочем открытом положении соответственно.
На фиг.4А-С представлены сечения части устройства управления давлением в соответствии с настоящим изобретением во втором варианте его исполнения, находящегося в нерабочем положении, в рабочем закрытом положении и в рабочем открытом положении соответственно.
На фиг.5А-С представлены сечения части устройства управления давлением в соответствии с настоящим изобретением в третьем варианте его исполнения, находящегося в нерабочем положении, в рабочем закрытом положении и в рабочем открытом положении соответственно.
На фиг.6А-С представлены сечения части устройства управления давлением в соответствии с настоящим изобретением в четвертом варианте его исполнения, находящегося в нерабочем положении, в рабочем закрытом положении и в рабочем открытом положении соответственно.
На фиг.7А-С представлены сечения части устройства управления давлением в соответствии с настоящим изобретением в пятом варианте его исполнения, находящегося в нерабочем положении, в рабочем закрытом положении и в рабочем открытом положении соответственно.
На фиг.8А-С представлены сечения части устройства управления давлением в соответствии с настоящим изобретением в шестом варианте его исполнения, находящегося в нерабочем положении, в рабочем закрытом положении и в рабочем открытом положении соответственно.
На фиг.9А-С представлены сечения части устройства управления давлением в соответствии с настоящим изобретением в седьмом варианте его исполнения, находящегося в нерабочем положении, в рабочем закрытом положении и в рабочем открытом положении соответственно.
На фиг.10А-С представлены сечения части устройства управления давлением в соответствии с настоящим изобретением в восьмом варианте его исполнения, находящегося в нерабочем положении, в рабочем закрытом положении и в рабочем открытом положении соответственно.
На фиг.11 представлено сечение еще одного альтернативного варианта исполнения контейнера в соответствии с настоящим изобретением.
В данном описании идентичные или соответствующие элементы имеют идентичные или соответствующие ссылочные позиции. Показанные варианты исполнения настоящего изобретения приведены лишь с иллюстративной целью, они ни в коей мере не должны пониматься как несущие какие-либо ограничительные функции. В описании отправной точкой будет являться контейнер для дозирования газированных напитков, таких как пиво. Однако можно также производить дозирование и других слабоалкогольных напитков или вина.
На фиг.1 схематически показано устройство 1 в соответствии с настоящим изобретением, выполненное в виде контейнера 2, который заполняется некоторым количеством напитка 3, который подлежит дозированию. В качестве напитка рассматривается пиво, но данное изобретение не ограничивается только им. Напиток 3 заполняется во внутреннюю полость 4 контейнера 2. Контейнер 2 может быть представлен как относительно тонкостенный бидон с вместимостью, например, в несколько литров, но на самом деле этот бидон может иметь любую форму, размеры и конструкцию. В показанном варианте исполнения вместимость этого бидона составляет, например, от 3 до 6 литров, но может использоваться бидон и с меньшей вместимостью, и с большей чем 10 литров, например 25, 30 или 50 литров. Как правило, в таких контейнерах во избежание контакта между напитком 3 и внешним окружением внутренняя полость 4 изолирована от внешней среды. Для розлива напитка 3 используется дозирующее средство 7, которое будет описано далее. На фиг.1 оно находится в отверстии 6, выполненном в верхней поверхности 5, но она может находиться и в другом положении или на другой поверхности контейнера, например на боковой стенке. Далее во внутренней полости 4 контейнера расположено устройство 8 регулирования давления, которое в данном варианте исполнения свисает с дозирующего средства 7, но оно может быть закреплено, например, на дне 11 контейнера 2, как показано на фиг.1А, или размещено каким-либо иным образом. В принципе, оно может даже находиться в напитке 4 либо автономно, либо как фиксированный элемент контейнера 2. Имеется погружная трубка 10, которая идет от дозирующего средства 7 почти до точки, расположенной у самого дна 11, чтобы можно было разлить весь напиток 3.
В показанном исполнении дозирующее средство 7 включает в себя дозирующую трубку 13, которая проходит от крышки или другого клапана 12 до точки, расположенной за внешней периферией верхней поверхности 5, и имеет такую форму, чтобы перед его выходным отверстием можно было бы держать стакан или иной держатель 20. Погружная трубка 10 подсоединена к клапану 12. Предусмотрена ручка 14 управления, с помощью которой трубка 13 может нажиматься вниз, при этом клапан 12 открывается, и напиток может под давлением дозироваться из внутренней полости 4 в стакан 20. Такая конструкция контейнера известна, например, из публикации ЕР1064221, была выпущена на рынок заявителем под торговой маркой "Draftkeg".
2
2
В этом контейнере "Draftkeg" управление давлением производится с использованием первого отсека, заполненного активированным углем, содержащим некоторое количество углекислого газа СO, большая часть которого абсорбируется и адсорбируется этим активированным углем. В результате давление газа СО является относительно низким, притом что в него может быть включено достаточное количество газа, для вытеснения всего напитка 3 из внутренней полости 4. Устройство управления давлением снабжено приводным средством, с помощью которого давление во внутренней полости во время дозирования напитка автоматически поддерживается на уровне заданного давления вытеснения. Таким образом, это известное устройство имеет то преимущество, что не требуется никакое внешнее давление. С другой стороны, в некоторых случаях использование активированного угля может быть менее привлекательным. Это может быть, например, более дорогим, технически более сложным, активированный уголь может создать проблемы загрязнений и отходов и, кроме того, процесс извлечения газа из (через) активированного угля может оказаться слишком чувствительным к температуре устройства регулирования давления вообще и, в частности, к температуре газа и угля. Следующим недостатком может быть то, что устройство регулирования давления, особенно первый отсек, в котором заключен газ, все-таки должен быть относительно большим. Еще одним недостатком известного устройства регулирования давления является то, что оно менее пригодно для работы с высоким давлением в первом отсеке, поскольку в этом случае давление первого отсека, точнее изменение давления в первом отсеке, так как давление газа непосредственно воздействует на приводное устройство, оказывает нежелательное влияние на поведение приводного устройства.
В устройстве в соответствии с настоящим изобретением используется устройство 8 регулирования давления, которое значительно менее чувствительно к высокому давлению и, в частности, к изменениям давления во время использования. Кроме того, в нем не требуется использования никакого активированного угля или иного подобного материала для абсорбции или адсорбции газа (хотя в принципе это возможно) при сохранении ранее описанных преимуществ, низкого давления с таким же количеством газа в отсеке такого же объема. Далее со ссылками на фиг.2-11 будут подробно описаны варианты исполнения устройства регулирования давления в соответствии с настоящим изобретением, каждое из которых имеет, например, корпус 15 с первым отсеком 16 и средством 17 регулирования давления, выполняющим функцию приводного устройства для управляемого дозирования газа из первого отсека 16, что далее будет описано более детально. На фиг.1 основная часть 15 показана подвешенной на дозирующем средстве 7 с использованием подвесного средства 18. Дозирующее средство 7 предпочтительно может быть введено с устройством 8 регулирования давления через отверстие 6, после чего отверстие закупоривается дозирующим средством 7, или, например, размещается на дне 11 контейнера до его закрывания.
На фиг.2 схематически показан альтернативный вариант исполнения устройства 1 по настоящему изобретению, которое также выполнено в виде контейнера 2, например стального или пластмассового контейнера, при этом дозирующее средство 7 содержит выпускное отверстие 21, как известно, например, из публикаций WO 9931010, WO 0007927 или WO 2006/000437 или так же как используется на практике в пивных банках для дозирования напитка под влиянием гравитации. В рамках настоящего изобретения возможны многочисленные варианты исполнения этого устройства, причем выпускное отверстие 21 может быть предусмотрено в любом желаемом положении. Перед использованием выпускное отверстие 21 может быть практически полностью включено во внутреннюю полость 4 контейнера, как это показано на фиг.2 пунктирной линией. Потянув за губу 22, внутреннюю часть 23 трубки 21 можно вытянуть из корпуса 24, при этом освобождается дозирующее отверстие 25, после чего погружная трубка 10 входит в открытое сообщение с дозирующим отверстием 25, через которое может дозироваться напиток.
В варианте исполнения, показанном на фиг.2, устройство 8 регулирования давления подвешено в отверстии 6, выполненном в верхней поверхности 5 контейнера 2, так, что отверстие 6, таким образом, плотно закрывается. Имеющиеся на фиг.1 и 2 остальные еще не упомянутые и не описанные ссылочные позиции будут подробно описаны ниже со ссылками на фиг.3-10. На них показан вариант исполнения настоящего изобретения, в котором устройство 8 регулирования давления содержит основную часть 15, включающую в себя первый отсек, а также первый корпус 26 и второй корпус 27. Второй корпус 27 по меньшей мере частично окружает первый корпус 26 и скреплен с основной частью 15. Во втором корпусе 27 имеется часть, непосредственно примыкающая к стороне, отделенной от основной части 15 буртиком 28. Отверстие 6 имеет кромку 29, которая проходит во внутреннюю полость 4 контейнера и в которую буртик может быть должным образом вставлен предпочтительно с зажимом и еще более предпочтительно с уплотнением, таким образом, что отверстие 6 может быть закупорено. Как вариант между вторым корпусом и кромкой 29 можно поместить прокладку 30, например пластмассовое или резиновое кольцо, или использовать клеевое или иное уплотнение для получения между ними газонепроницаемого соединения. Во втором корпусе 27 ниже прокладки 30 предусмотрены два отверстия 31, назначение которых будет пояснено далее. Доступ к первому корпусу 26 для включения устройства регулирования давления осуществляется с внешней стороны контейнера 2, например, рукой или каким-либо инструментом, что далее будет описано более подробно.
2
Следует заметить, что каждое из представленных на фиг.2-10 устройств 8 регулирования давления и их варианты могут быть использованы в устройстве в соответствии с настоящим изобретением, примеры которого показаны на фиг.1, 1А, 2 и 11. На каждой из фиг.3-10 схематически показаны сечения части устройства регулирования давления, при этом в каждом случае показывается состояние перед первым использованием (А), состояние сразу после включения в работу или состояние в покое после срабатывания (В), а также состояние после подачи газа из первой камеры (С), что соответственно обозначается как "нерабочее состояние", "закрытое рабочее состояние" и "открытое рабочее состояние". В каждом из показанных вариантов исполнений первый отсек 16, по меньшей мере в начале использования, заполнен газом, находящимся под давлением, в частности СO, предпочтительно под относительно высоким давлением, например при начальном давлении более 5 бар в газообразной фазе или более предпочтительно при давлении между 10 и 20 бар в газообразной фазе, или, например, при давлении более 30 бар, то есть, например, при давлении приблизительно 50 бар в жидкой фазе при температуре 20°С. Когда в контейнере давления используется абсорбирующий и адсорбирующий материал, например активированный уголь, цеолит или подобный материал, то либо давление становится меньшим, либо может быть введено большее количество газа. В дальнейшем описании это будет отправной точкой, если ясно не оговорено иное. Там, где в описании описывается клапан, следует понимать, что в качестве такового может быть использован клапан любого типа, который с помощью приводного устройства может устанавливаться в открытое или закрытое положение. Предпочтительно, чтобы в закрытом положении этот клапан был смещен.
На фиг.3А-С показана часть устройства 8 регулирования давления, которое имеет основную часть 15 с первым отсеком 16. В основной части 15 имеется дозирующее отверстие 32 с клапаном 33, закупоривающим это дозирующее отверстие 32. В показанном варианте исполнения клапан 33 представлен как клапан штырькового типа, что означает, что шток 34 проходит от этого клапана до точки, расположенной вне основной части 15. От первого открытого конца 36 штока 34 через шток проходит первая часть 35 соединительного канала, который у противоположного, второго открытого конца 37 штока 34 изгибается таким образом, что сбоку штока 34 образуется впускное отверстие 38. В первом отсеке 16 вокруг штока 34 расположен перекрывающий элемент 39, который, когда клапан 33 находится в своем закрытом положении, перекрывает впускное отверстие 38. В этом закрытом положении смещение клапана обеспечивается пружинным средством, которое не показано. Такой клапан 33 сам по себе достаточно хорошо известен и в основном используется, например, в аэрозольных баллончиках. При перемещении штока 34 против этого смещения в рабочем направлении F в сторону в первого отсека 16 под перекрывающим элементом 39 освобождается впускное отверстие 38 и, таким образом, обеспечивается открытое сообщение с первым отсеком. Это «открытое состояние» показано на фиг.3В и 3С. С внешней стороны штока 34 рядом с его первым концом 36 установлена прокладка, например, в виде уплотнительного кольца.
Второй корпус 27 имеет по существу цилиндрическую форму с первой осевой длиной L1, и своим нижним концом 41 он крепится к основной части 15, например, под завернутой кромкой 42, при этом клапан 33 крепится к нему обычным образом. В результате этот корпус не может перемещаться относительно основной части 15. Рядом с продольной кромкой 43 против нижнего конца корпуса выполнены два отверстия 31, расположенные, например, диаметрально противоположно друг другу. Первый корпус 26 также является по существу цилиндрическим с осевой длиной L2, но с обоих противоположных торцов 45 и 46 он закрыт. На фиг.3А видно, что на своей продольной стенке 47 первый корпус имеет ряд предпочтительно небольших отверстий 48, выполненных, например, на высоте отверстий 31. Перегородка 49 разделяет внутреннее пространство первого корпуса 26 на две полости, разделенные по существу поперечно относительно его осевого направления. Со стороны перегородки 49, отделенной от основной части 15, находится камера 50 регулирования давления. С противоположной стороны находится соединительная полость 51, в которую выходят отверстия 48. В данном варианте исполнения перегородка 49 выполнена в виде мембраны, сформированной, например, из деформируемой пластмассы или металла. Между перегородкой 49 и торцевой стенкой 45, удаленной от основной части, установлен пружинный элемент 52 в виде сжатой пружины, который поджимает эту перегородку в направлении клапана 33.
Торец 46 первого корпуса 26, ближний к клапану 33, образован промежуточным элементом 53, который может быть выполнен либо как одно целое с первым корпусом 26, либо в виде крышки. На промежуточном элементе 53 со стороны, обращенной к клапану 33, выполнен элемент 55, имеющий форму по существу цилиндрической гильзы, которая насаживается на шток 34 и перекрывающий элемент 39 для получения газонепроницаемого соединения. С противоположной стороны промежуточного элемента 53 выполнен второй шток 59. Он проходит предпочтительно соосно ранее упомянутому штоку 34. Через второй шток 56 проходит вторая часть 57 канала, который проходит от точки 58, ближайшей к клапану 33 в направлении противоположного конца 59, где часть 57 соединительного канала образует изгиб таким образом, что сбоку второго штока 56 чуть ниже расположенного рядом конца 59 образуется выпускное отверстие 60. Вокруг внешней стороны второго штока 56 предусмотрены две прокладки 61А и 61В, например, в виде уплотнительных колец, по одной с каждой стороны выпускного отверстия 60. Первая часть 35 канала и вторая часть 57 канала являются соосными, так что в рабочем положении (Фиг.3В и С) они образуют непрерывный канал 62.
Со стороны перегородки 49, ближайшей к клапану 33, установлен исполнительный элемент 68 исполнительного средства 69, выполненный в виде по существу цилиндрической гильзы 63, который при своем осевом перемещении скольжением, то есть перемещении в рабочем направлении F насаживается на второй шток 56 и на две прокладки 61А и 61В. В стенке 64 гильзы 63 выполнено отверстие 65 в таком месте, что в открытом рабочем положении (см. фиг.3С) и опционально в нерабочем положении (см. фиг.3А) оно располагается у выпускного отверстия 60, что следует понимать таким образом, что оно располагается так, что при этих указанных условиях между каналом 62 и соединительной полостью 51 образуется непрерывный путь потока, в то время как в закрытом рабочем положении (см. фиг.3В) отверстие 65 отстоит от клапана дальше, чем та из двух прокладок 61А и 61В, которая удалена от клапана 33 на большее расстояние. Затем пространство в гильзе 63 между перегородкой 49 и концом 59 второго штока 56 вступает предпочтительно в открытое сообщение с соединительной полостью 51, при этом происходит выравнивание давления.
Первый корпус 26 на своей внешней стороне имеет выступы 66, которые в нерабочем положении (см. фиг.3А) располагаются на или над верхней продольной кромкой второго корпуса 27, но которые в рабочем положении заходят в отверстия 31 таким образом, что зацепляются в них и предотвращают дальнейшее осевое перемещение первого корпуса 26 относительно второго корпуса 27. Между внешней стороной первого корпуса 26 и внутренней стороной второго корпуса 27 вблизи промежуточной части или вокруг нее установлен скользящий перекрывающий элемент 67 таким образом, что полость 70 между вторым корпусом 27 и основной частью 15 в направлении отверстий 31 оказывается изолированной. Подобная же прокладка может быть установлена рядом с верхней окружной кромкой второго корпуса за отверстиями 31. Это особенно важно в варианте исполнения изобретения, показанном на фиг.2, поскольку таким образом предотвращается утечка газа наружу.
Показанное на фиг.3 устройство 8 регулирования давления может использоваться следующим образом.
0
control
2
2
1
0
В камере 50 регулирования давления преобладает управляющее давление Р, равное давлению окружающей среды, которое совместно с силой упругости пружины 52 оказывает давление P на перегородку 49 в направлении клапана 33, то есть в рабочем направлении F. В первой камере 16 в начале использования в результате закачки в нее сжатого газа, например чистой углекислоты СО, преобладает максимальное давление газа Р, например, в диапазоне от 12 до 16 бар. В соединительной полости 51 преобладает давление P, которое, например, равно давлению Р в камере 50 регулирования давления. Как показано на фиг.3А, первый корпус 26 находится в нерабочем положении, при этом промежуточная часть 53 и особенно гильза 55 расположены на удалении от штока 34 и, следовательно, клапан 33 остается закрытым.
Затем находящийся в показанном на фиг.3А нерабочем положении первый корпус 26 нажимается в рабочее направление F и в осевом направлении к клапану 33, до тех пор пока выступы, выполненные, например, как защелки, не войдут в зацепление с отверстиями 31 и не заблокируют перемещение первого корпуса 26 назад. При этом гильзообразный элемент 55 насаживается на первый шток 34 и на прокладку 40, тем самым, образуя канал 62. В результате этого перемещения до тех пор, пока заключение первого корпуса внутри второго корпуса обеспечивает открытое состояние клапана 33, этот клапан 33 будет оставаться открытым.
2
В варианте исполнения настоящего изобретения, показанном на фиг.1, перемещение первого корпуса из нерабочего положения (см. фиг.3А) в рабочее положение (см. фиг.3В и 3С) может совершаться в результате увеличения давления во внутренней полости 4 контейнера 2 до такой степени, чтобы первый корпус вдавился во второй корпус, чтобы выступы 66 зацепились отверстиями 33. Это может быть, например, выполнено подачей через отверстие 6 во внутреннюю полость небольшого количества углекислого газа СO. В варианте исполнения изобретения, показанном на фиг.2, это может быть сделано, например, нажатием первого корпуса 26 пальцем или каким-либо инструментом так же, чтобы выступы 66 зацепились отверстиями 31. Можно по своему усмотрению придумать и другие средства для перемещения первого корпуса в рабочее положение, например, с использованием винтовой резьбы, нанесенной на внешнюю поверхность первого корпуса и на внутреннюю поверхность второго корпуса.
2
1
1
2
control
1
1
1
2
В рабочем положении, показанном на фиг.3В и 3С, канал 62 проходит между впускным отверстием 38, которое всегда открыто и поэтому находится в открытом сообщении с газом высокого давления P, и выходным отверстием 60, которое в закрытом положении (см. фиг.3В) изолировано стенкой 64 гильзы 63 и двумя прокладками 61А, 61В. Давление P соединительной полости 51 всегда равно давлению во внутренней полости 4 контейнера 2. В положении равновесия это давление P будет примерно равно заданному управляющему давлению, которое для более легких сортов пива при температуре примерно 6°С составляет, например, от 1,7 до 2,1 бар, при этом управление предпочтительно осуществлять по равновесному давлению углекислого газа СО в напитке. Давление P, которое оказывается на перегородку 49 со стороны камеры 50 регулирования давления, будет затем уравновешено давлением, оказываемым на перегородку 49 со стороны соединительной полости 51 (где присутствует давление P), вследствие чего эта перегородка будет установлена в промежуточное положение, как показано на фиг.3В, так что выходное отверстие 60 при этом будет изолировано ранее описанным образом. Когда при открытом клапане 12 или трубке 21 напиток под давлением P из внутренней полости 4 контейнера выталкивается наружу, давление P во внутренней полости уменьшается и подвижная перегородка 49 принуждается к перемещению в сторону клапана, то есть в рабочем направлении F, при этом гильза 63 наползает на второй шток 56, пока, как показано на фиг.3С, в положении отверстия 65 не откроется выходное отверстие 60, так что газ под давлением Р сможет поступать в соединительную полость 51, а из нее - во внутреннюю полость 4. В результате давление во внутренней полости 4 и в соединительной полости 51 снова начнет увеличиваться, принуждая перегородку 49 переместиться назад в положение равновесия, показанное на фиг.3В, при котором подача газа высокого давления прекращается. Таким образом, давление во внутренней полости 4 автоматически поддерживается примерно на уровне управляющего давления.
2
2
Высокое давление газа P или давление закрывания клапана 33 вряд ли влияют, если влияют вообще, на перемещение перегородки 49 или на открывание клапана 33. В показанном варианте исполнения изобретения это достигается по меньшей мере тем, что выпускное отверстие G для газа, идущего от выходного отверстия, образует угол α с рабочим направлением F, или с продольной осью, или с осевым направлением первого и второго корпусов 26 и 27. В результате можно использовать высокое давление, и изменение давления P в первом отсеке 16, например, при уменьшении количества содержащегося в ней газа во время розлива напитка не оказывает никакого влияния на режим розлива или на установленное содержание углекислого газа в напитке.
2
На фиг.4А-С показан вариант исполнения устройства регулирования давления, подобного тому, которое было рассмотрено применительно к фиг.3. В основном, будет описано лишь одно отличие между ними. В данном случае вместо клапана штырькового типа используется клапан 33 розеточного типа. В клапане розеточного типа (первый) шток 34 связан не с клапаном 33, а с исполнительным устройством, таким как промежуточный элемент 53. В клапане 33 под отверстием 32 имеется чашеобразная часть 71, которая своим продольным краем под воздействием, например, пружины (на фигуре не показана) и/или давления газа P прижимается к перекрывающему элементу 39, но с помощью упомянутого штока 34 может быть от него отжата, таким образом, что между каналом 62 в штоке 34 и первым отсеком устанавливается открытое сообщение. Такие клапаны розеточного типа хорошо известны. В описываемом варианте исполнения изобретения первый шток 34 проходит от той стороны промежуточного элемента 53, которая является ближайшей к клапану 33, соосно со вторым штоком 56 таким образом, что, как уже говорилось, между впускным отверстием 38 и выпускным отверстием 60 образуется непрерывный канал 62, при этом изгиб канала с входной стороны первого штока 34 отсутствует. В данном варианте исполнения первый шток 34 при нажатии на него проходит сквозь отверстие 32 и попадает в часть 71, так что эта часть перекрывающего элемента 39 зажимается и удерживается перекрытой. Затем описанным ранее образом может производиться регулирование давления во внутренней полости.
На фиг.5А-С и фиг.6А-С показано устройство 8 регулирования давления с клапаном штырькового и с клапаном розеточного типа соответственно, которое отличается от вариантов исполнения изобретения, показанных соответственно на фиг.3 и 4, в частности, тем, что перегородка 49, которая ранее была выполнена как мембрана, теперь имеет форму поршня 72, а промежуточный элемент 53 в данном случае представляет собой отдельную часть в нижней стороне первого корпуса, хотя он может быть скреплен с ним неразъемно, например, сваркой или с помощью клея. Поршень 72 имеет донную стенку 73 и окружную стенку 74, которая проходит в сторону, удаленную от клапана 33, и оборудована с внешней стороны изолирующим элементом 76, который может со скольжением уплотняться к внутренней части первого корпуса 26. Между поршнем 72 и первым корпусом 26 снова заключена камера 50 регулирования давления. Ход поршня 72 в направлении от клапана 33 предпочтительно ограничивается верхним концом 45 корпуса 26, а вниз - промежуточным элементом 53 и/или вторым штоком 63.
1
2
На фиг.7А-С и 8А-С показаны следующие варианты исполнения устройства регулирования давления в соответствии с настоящим изобретением, также с клапаном 33 штырькового и с клапаном розеточного типа соответственно. В описываемом варианте исполнения второй корпус 27 имеет перегородку 74, проходящую примерно в поперечном направлении относительно продольной оси этого корпуса 27, рядом с клапаном 33, и имеет гильзу 55, насаживающуюся на шток 34 и на прокладку 41 клапана 33 штырькового типа (см. фиг.7), или же он имеет первый шток 34, который проходит вниз и через отверстие 32 проходит часть 71. В этом варианте исполнения клапан 33 поэтому открыт и поддерживается вторым корпусом в открытом положении. Второй шток 56, имеющий внутренний канал 62, проходит в противоположном направлении на достаточно большое расстояние относительно осевой длины L второго корпуса и длины L первого корпуса 26. Канал 62 имеет примерно такую же форму, что и аналогичный канал на фиг.3 и 5 или 4 и 6 соответственно. Вокруг второго штока 56 также имеются две прокладки - 61А и 61В, которые расположены со стороны его свободного конца 59 по обе стороны от выходного отверстия 60.
В описываемом варианте исполнения первый корпус 26 имеет окружную стенку 47, которая вместе с поперечной стенкой 49 образует подвижную перегородку. В центре поперечной стенки 49 имеется открытая с обеих сторон гильза 63 по существу цилиндрической формы, проходящая соосно первому штоку. Рядом с концом 63А, удаленным от клапана 33, гильза 63 имеет внутреннее расширение 75; и с другой стороны она насаживается на второй шток 56 и прокладки 61 таким образом, что образуется скользящее уплотнение, за исключением того момента, когда одна из прокладок 61, а именно та прокладка 61, которая находится на наибольшем удалении от клапана 33, оказывается расположенной в расширении 75. С помощью прокладки 76 первый корпус уплотнен с возможностью скольжения по внутренней поверхности второго корпуса 27, тем самым по существу образуя поршень.
3
Между поперечной стенкой 49 и работающим как поршень первым корпусом 26 заключен отсек 50 регулирования давления. При использовании в состоянии равновесия преобладает управляющее давление Р, в то время как в нерабочем положении (см. фиг.7А, 8А соответственно) преобладает давление в ней, примерно равное атмосферному или по меньшей мере более низкое, чем управляющее. Когда устройство регулирования давления переводится в рабочее положение, газ в отсеке 50 регулирования давления сжимается, и осуществляется процесс регулирования давления. Как ясно следует из фиг.7В и 8В, в закрытом рабочем положении расширение 75 достигает высоты выходного отверстия 60 между двумя прокладками 61А и 61В, так что никакой газ не может поступать из этого выходного отверстия в окружающее пространство, особенно, во внутреннее пространство 4 контейнера.
1
Рядом с верхней продольной кромкой 45 во втором корпусе выполнены углубления 31А, которые выполняют функцию, подобную функции, которую выполняют показанные на предыдущих чертежах отверстия 31, но которые позволяют выполнять небольшое осевое скольжение, что ниже будет описано более подробно. Далее между верхней продольной кромкой 45 и углублениями 31А имеются отверстия 31В, которыми могут зацепляться имеющиеся на первом корпусе 26 выступы 66, когда устройство регулирования давления находится в нерабочем положении, как показано на фиг.7А и 8А. В закрытом рабочем положении, как следует из фиг.7В и 8В, в контейнере 2 преобладает давление P, которое по меньшей мере примерно равно заданному управляющему давлению (например, для легких сортов пива приблизительно 1,4-2,3 бар), оказывает давление на перегородку 49, и это давление по меньшей мере равно давлению в камере 50 регулирования давления. В результате первый корпус 26 максимально прижимается в направлении клапана, а выходное отверстие 60 в этом положении, как было описано, изолировано от внешнего окружения. При выпуске напитка из внутренней полости 4 или при уменьшении давления в ней по каким-либо иным причинам, например в результате охлаждения, давление на перегородку 49 со стороны, удаленной от клапана, будет понижаться, так что первый корпус 26 начнет отжиматься от клапана до максимального положения, при котором выступы 66 наткнутся на продольные кромки отверстий, по меньшей мере, в углублениях 31А, как показано на фиг.7С и 8С. В результате откроется проход Х по каналу 62 от первого отсека во внутреннюю полость контейнера, который проходит через расширение и конец гильзы.
Следует понимать, что вместо клапана 33 может быть использован иной перекрывающий элемент, например стопор, который может быть открыт только один раз, который можно было бы впрессовать в первый отсек и который оставался бы закрытым под давлением газа до тех пор, пока устройство регулирования давления не будет переведено в рабочее положение, или перекрывающий элемент, который может быть проткнут, например уплотнение, стопор или мембрана. В качестве основной части, содержащей первый отсек, могут быть использованы имеющиеся на рынке баллончики с углекислым газом, например баллончики для выдавливания взбитых сливок, содовой воды и т.п., которые можно было бы просто ввернуть во второй корпус, например в его донную часть напротив первого штока 34, и которые могут быть проткнуты ранее описанным способом.
В устройстве регулирования давления, показанном на фиг.7 и 8, первый отсек может быть открыт уже на пивоваренном заводе, например, нажимом клапана, протыканием или подобным действием, в то время как камера регулирования нагнетается только во время работы в результате расположения камеры регулирования и поршня.
2
1
3
2
На фиг.9А-С показан следующий вариант устройства 8 регулирования давления в соответствии с настоящим изобретением, который в определенной степени подобен варианту исполнения, показанному на фиг.5А-С, в котором, однако, промежуточный элемент 53 опущен. В данном варианте исполнения перед использованием канал 62 первого штока 34 на втором его конце 36 запечатан, например, протыкаемым уплотнением 77. Этот канал проходит в первый отсек 16. В гильзе 63, выполненной на перегородке 49, которая - отметим еще раз - является частью поршня, вставлена игла 78 или подобный острый элемент, который в нерабочем положении приводного устройства (см. фиг.9А) расположен на некотором расстоянии от уплотнения 77. Когда, как описывалось ранее, первый корпус 26 переводится в рабочее положение (см. фиг.9В и 9С), игла 78 продавливается сквозь уплотнение 77. В закрытом рабочем положении (см. фиг.9В) эта игла немного оттянута относительно открытого рабочего положения (см. фиг.9С), так что в закрытом положении газ может поступать под высоким давлением Р из первого отсека 16 по каналу 62 в полость 79 внутри гильзы 63. В результате давление выравнивается и давление газа приблизительно одинаково по обоим концам штока 34. Это означает, что когда давление P в соединительной полости 51 (и, следовательно, во внутренней полости 4 контейнера 2) падает до уровня ниже приводного давления Р в отсеке 50 регулирования давления, подвижная перегородка 49 начнет перемещаться в рабочем направлении F, и тем самым шток 34 прижмется вниз, то есть в направлении первого отсека. В описываемом варианте исполнения шток 34 по своей внешней стороне имеет элемент 80, который в закрытом рабочем положении расположен выше перекрывающего элемента 39, так что при этом отверстие 32 закрыто. Когда шток 34 нажат, расширение 80 по меньшей мере частично приходит в положение уплотнения, так что газ под высоким давлением P может выходить по нему в соединительную полость 51 и через отверстие 48 во внутреннюю полость 3 контейнера 2. Поскольку на обоих концах штока преобладает фактически одинаковое давление, это давление не оказывает практически никакого влияния на величину усилия, необходимого для открывания канала для прохода газа. Если шток 34 поджат, например, пружиной (на фигуре не показана), то в закрытом положении соответствующим подбором поверхностей концов штока 34 можно добиться компенсации этого поджима, так что опять же усилие пружины никак не влияет на величину усилия, необходимого для открывания канала для прохода газа. При использовании силы, действующие в противоположных направлениях на противоположные концы штока, примерно компенсируют друг друга, независимо от давления, преобладающего в контейнере или в первом отсеке.
0
На фиг.10А-С показан еще один альтернативный вариант исполнения устройства 8 регулирования давления в соответствии с настоящим изобретением, конструкция которого по существу подобна конструкции, показанной на фиг.3. В данном случае во втором корпусе 27 рядом с первым концом 41, наиболее близким с первым отсеком, выполнены отверстия 81, через которые проходит часть первого корпуса 26, таким образом, что этот первый корпус непосредственно связан и скреплен с основной частью 15, по меньшей мере, в осевом направлении F. Первый корпус примерно в месте расположения подвижной перегородки 49, выполненной в виде мембраны, имеет плечевой элемент 82, над которым имеется ряд выемок 31А. Второй корпус 27 прямо над отверстием 81 имеет защелкивающиеся выступы 66, которые могут зацепляться выемками 31А. В нерабочем положении (см. фиг.10А) защелкивающиеся выступы 66 расположены несколько выше отверстий. Вокруг части первого корпуса 26 над плечевым элементом 82 установлена прокладка 67, которая образует скользящее уплотнение внутреннего пространства второго корпуса 27, ограниченного сверху торцевой стенкой 83. В результате между первым и вторым корпусами 26, 27 образуется переменный по объему отсек 50 регулирования давления, в котором в нерабочем положении (см. фиг.10А) преобладает относительно низкое давление Р, например, равное атмосферному. На первом штоке 34 закреплен прижимной элемент 84, выполненный, например, в виде тарелки, причем, таким образом, что осевое скольжение этого прижимного элемента 84 приводит к осевому смещению штока 34 и, следовательно, к открыванию или закрыванию клапана 33. Прижимной элемент 84 посредством по меньшей мере части продольной кромки 85 расположен ниже первого конца 41 второго корпуса 27. Гильза 63, прикрепленная к перегородке 49, может опять же скользить по штоку 34 и прокладкам 61А, 61В и имеет отверстие 65 для закрывания и открывания канала прохода для газа из первого отсека 16 через канал 62 и выходное отверстие 60 и через отверстие 65 к соединительной камере 51 и во внутреннее пространство 3 контейнера 2. Между гильзой 63 и перегородкой 49 имеется проход 86, который проходит в расположенную внутри гильзы 63 полость 79, так что между полостью 79 и соединительной камерой 51 давление всегда может выравниваться.
control
2
1
1
Когда при данном варианте исполнения устройства второй корпус 27 смещается в осевом рабочем направлении F, так что защелкивающиеся выступы 66 заходят в углубления 31А, устройство переходит из нерабочего положения (см. фиг.10А) в рабочее положение (см. фиг.10В и 10С). Затем по меньшей мере в закрытом рабочем положении давление в отсеке 50 регулирования давления увеличивается до заданного управляющего давления P (см. фиг.10В), при этом прижимной элемент 84 перемещается в осевом направлении, так что клапан 33 открывается и удерживается открытым. В этом закрытом рабочем положении гильза 63 позиционируется относительно штока 34 таким образом, что путь для газа высокого давления Р перекрыт. Когда давление P во внутренней полости 3 и, таким образом, и в соединительной полости 51 уменьшается, перегородка 49 перемещается гильзой 63 в рабочем направлении F в сторону основной части 15, и путь прохода для газа открывается, при этом давление P во внутренней полости 3 может возвратиться на заданный уровень.
В варианте исполнения, показанном на фиг.3-10, в дополнение к каждой иллюстрации двух рабочих положений дается иллюстрация одного нерабочего положения. Однако можно выполнить устройство 8 регулирования давления, в частности приводное устройство или устройство регулирования давления, которое не имело бы этого нерабочего положения. Так может быть, например, в том случае, когда сразу же после сборки или во время сборки устройство регулирования давления оказывается в среде, в которой преобладает заданное давление газа или может быть установлено без большой потери газа. Это, например, является случаем, когда устройство регулирования давления собрано, по меньшей мере налажено и установлено в контейнер для работы вместе с устройством заливки напитка. В таком варианте исполнения первый и второй корпуса могут быть непосредственно взаимосвязаны в жестком положении или даже составлять одно целое. В этом случае размещение привода управления или устройства регулирования давления 90 на основной части 15 приведет к открыванию клапана и/или к включению устройства регулирования в работу. Но и наличие нерабочего положения может иметь то преимущество, что в этом состоянии, например, при атмосферном давлении устройство регулирования давления может храниться более длительное время и, следовательно, может быть изготовлено и установлено в контейнер независимо от устройства заполнения.
2
В показанном варианте исполнения, когда устройство регулирования давления установлено таким образом, что по меньшей мере к его части может осуществляться доступ извне контейнера 2 так, как показано на фиг.2, его активизация (из нерабочего положения) может выполняться механическим образом, например вручную пользователем. Если устройство регулирования давления полностью или частично заключено во внутреннюю полость 3 контейнера, это может быть сделано кратковременным увеличением давления в контейнере на величину, по меньшей мере большую управляющего давления, такую, при которой устройство регулирования принудительно установилось бы в рабочее положение. Это избыточное давление может быть получено, например, вводом дополнительного количества CO в пространство в верхней части заполненного напитком контейнера. В результате достигается нужное увеличение давления, затем избыточное давление будет поглощено напитком и/или выйдет наружу при первом же открытии разливочного средства 7. Поскольку пространство в верхней части контейнера относительно невелико по сравнению с количеством напитка, для создания избыточного давления необходимо лишь немного газа.
control
На фиг.11 показан альтернативный вариант исполнения устройства 1 по настоящему изобретению, в котором к верхней части контейнера 2 прикреплено верхнее кольцо 90, которое поднимается над верхней поверхностью 5. В этом варианте исполнения устройства используется разливочное средство 91, например, описанное в WO02/42197, в котором имеется рабочая ручка 14, выполненная в форме рычага, с помощью которой производится нажим на дозирующую трубку 13 для открывания клапана 12. Дальнейшее описание приводится по указанной публикации WO02/42197, которая включена в настоящую заявку в качестве ссылки. Устройство 8 регулирования давления закреплено на верхней поверхности 5. В данном варианте исполнения второй корпус 27 закреплен в отверстии, выполненном в верхней поверхности 5, например, с использованием соединения в виде фальцевого шва, клея, механической фиксации или иным подходящим способом. В результате это отверстие является газонепроницаемо изолированным, при этом отверстия 31 расположены внутри внутренней полости 4. Первый отсек 16 приведен в нерабочее состояние, при этом основная часть, содержащая первый отсек 16, который в показанном варианте исполнения является, например, хорошо известным газовым баллончиком, может быть поставлен заказчику либо в комплекте с контейнером, но отдельно от него, либо может быть уже установленным на первый корпус. В этом варианте исполнения устройства в нерабочем положении первый корпус расположен со стороны отверстий 31 рядом с первым концом 41, как схематически показано на фиг.11А слева. Защелкивающиеся выступы 66, в отличие от предыдущих вариантов исполнения изобретения, направлены в противоположную сторону. Чтобы перевести устройство 8 регулирования давления в рабочее положение, основная часть 15, содержащая первый отсек, размещается в гильзе 63, например, посредством резьбового соединения, зажима, байонетного разъема или иным образом, если оно не было установлено в нем заранее, например, на пивоваренном заводе или на заводе розлива. После этого основная часть 15 вместе с первым корпусом 26 вжимаются в направлении по меньшей мере частично закрытого второго конца 43 второго корпуса, таким образом, чтобы защелкивающиеся выступы 66 зашли в отверстия 31, а верхний конец 45 первого корпуса не оказался внутри второго корпуса. При этом предпочтительно, чтобы второй конец 45 первого корпуса был в определенной степени сферическим и гибким в нерабочем положении (см. фиг.11А слева). Это означает, что по завершении перемещения в направлении рабочего положения ее кривизна частично или полностью исчезает (см. фиг.11А справа), таким образом, что объем отсека управления давлением сокращается, и устанавливается управляющее давление P.
В устройстве в соответствии с настоящим изобретением клапан 33 устройства регулирования давления, в принципе, может быть постоянно открыт. В данном случае пружина клапана 33 никак не влияет на усилие, необходимое для выхода газа из отсека 16, так что при этом достигается даже еще лучшие характеристики управления. В качестве альтернативного варианта исполнения клапан может быть заменен на иной перекрывающий элемент, который может быть, а может и не быть постоянно открытым, такой как, например, протыкаемое уплотнение, мембрана или стопор, или перекрывающий элемент, который можно было бы вытолкнуть, например стопор, клапан или другой элемент, известный специалистам в данной области техники.
Настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается вариантами исполнения, представленными в описании и на чертежах. Они приведены только ради иллюстраций, в то время как в рамках объема изобретения, определенного пунктами формулы изобретения, возможны многочисленные его варианты, в числе которых, в частности, могут быть комбинации элементов показанных вариантов исполнения. Устройство регулирования давления в соответствии с настоящим изобретением может быть - частично или полностью - помещено во внутреннюю полость контейнера, но может быть также подсоединено и к изливному штоку пивной бочки или к входному отверстию известного из практики "гравитационного" бидона, подобного показанному на фиг.2. Эти и иные подобные варианты исполнения разумеется соответствуют объему данного изобретения.