Узел соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков под давлением

Техническое решение относится к пищевой промышленности и может быть использовано, в частности, в торговом оборудовании для розлива пенящихся и/или газированных напитков в ёмкости под давлением.
Из уровня техники известен аппарат для ручного розлива пенящихся напитков по патенту РФ на полезную модель RU 110730 «Аппарат для ручного розлива пенящихся напитков» (МПК B67C 3/10, опубликован 27.11.2011). Известный аппарат включает механизм герметичного крепления горловины емкости.  Узел для крепления горловины емкости к участку корпуса аппарата в виде полого цилиндра, расположенного с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения вокруг нижней части корпуса аппарата и имеющего скобу для захвата буртика горловины емкости. Полый цилиндр кинематически связан с корпусом аппарата посредством глухих винтовых пазов, в каждом из которых установлен с возможностью скольжения упор, прикрепленный к стенке корпуса аппарата. Узел крепления содержит выходные отверстия канала подачи напитка и канала подачи и отвода газа и снабжен ручкой управления. В нижнем торце корпуса аппарата закреплено упруго-эластичное кольцевое уплотнение, к которому прижимается горло бутылки. Недостатком такого технического решения является длительная операция по прикреплению ёмкости к корпусу аппарата розлива, подразумевающая установку упоров в зависимости от высоты горловины емкости, установку горловины емкости под упруго-эластичное кольцевое уплотнение, захват буртика горловины емкости скобой, поворот ручки, за счет чего обеспечивается прижатие горловины емкости к кольцевому уплотнению и соединение полости емкости с выходными отверстиями каналов. А также конструкция узла не позволяет осуществить розлив напитка в стеклянную ёмкость, ввиду отсутствия у таких ёмкостей кольцевого буртика для захвата и прикрепления горлышка к аппарату розлива.
Из уровня техники известен аппарат для ручного розлива пенящихся и/или газированных напитков по патенту РФ на полезную модель RU 192737 «Аппарат для ручного розлива пенящихся и/или газированных напитков» (МПК B67C 3/00, опубликован 30.09.2019). Известный аппарат включает узел герметичного крепления горловины емкости к участку корпуса аппарата с выходными отверстиями канала подачи напитка и канала подачи и отвода газа. Узел крепления выполнен в виде полого цилиндра, расположенного с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения вокруг нижней части корпуса аппарата, и имеет прокладку для захвата горловины емкости. Полый цилиндр содержит сквозной вырез в боковой стенке и кинематически связан с корпусом аппарата посредством двух или более глухих винтовых пазов, а в каждом из винтовых пазов установлен с возможностью скольжения упор. Для прикрепления ёмкости её горловину устанавливают под прокладку корпуса аппарата в полый цилиндр через вырез. Далее поворачивают ручку, упоры скользят в винтовых пазах и смещают вверх полый цилиндр, прижимая за кольцевой буртик горловину емкости к прокладке, соединяя полость емкости с выходными отверстиями каналов. Таким образом, данный узел не позволяет быстро прикрепить емкость к корпусу аппарата для разлива, что критически важно для торгового оборудования в связи с необходимостью обслуживания большого количества клиентов в короткие сроки. Еще одним недостатком является отсутствие возможности розлива напитка в стеклянную ёмкость, так как в ней отсутствует кольцевой буртик для прикрепления ёмкости к аппарату розлива.
Известно устройство розлива пенящихся или газированных напитков в стеклянную емкость по патенту РФ на полезную модель RU 193100 «Устройство розлива пенящихся или газированных напитков в стеклянную емкость» (МПК B67C 3/06, опубликован 14.10.2019), выбранный в качестве ближайшего аналога. Известное устройство включает механизм поджима емкости и узел налива напитков с каналом подачи напитка, снабженным прокладкой герметизации и ниппелем для подачи газа. Отличительной особенностью стеклянных емкостей является отсутствие на их горлышке кольцевого буртика для захвата устройством крепления. Поэтому в данном техническом решении используется механизм поджима ёмкости, содержащий опору для установки емкости, рычаг и пружину. После нажатия рычага, который связан с опорой, происходит опускание опоры и сжимание пружины. Емкость устанавливают на опору, рычаг отпускается, пружина разжимается, опору с емкостью поднимают в направлении узла налива. Горловина емкости поджимается к прокладке герметизации. Необходимость осуществления большого количества операций при такой конструкции значительно увеличивает время прикрепления ёмкости к узлу налива.
Задачей заявляемого технического решения является создание узла соединения, обеспечивающего быстрое закрепление ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков под давлением, характеризующегося простотой конструкции. Технический результат заключается в повышении технологичности, а именно достижении оптимальных затрат, в том числе усилий и временных затрат, при подготовке изделия к использованию по назначению, техническом обслуживании.
Заявленный технический результат достигается тем, что в  узле соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков под давлением, содержащем полый корпус, включающий верхнюю часть, выполненную с возможностью закрепления с краном, в которой размещен  канал для подачи напитка и канал для подачи и отвода газа, и установочную часть для фиксации емкости, содержащую упругое уплотнение, согласно заявляемому техническому решению, установочная часть содержит полость,  расширяющуюся книзу, и цилиндрическую поверхность, на которой находятся выступы для закручивания емкости, расположенные под острым углом  к плоскости нижнего края корпуса. Полость, расширяющаяся книзу, может быть выполнена в виде усеченного конуса. Упругое уплотнение может быть расположено в кольцевой канавке, выполненной по периметру стыка нижней части полости, расширяющейся книзу, и цилиндрической поверхности. Выступы могут быть равномерно распределены по нижнему краю цилиндрической поверхности, а канал для подачи напитка выполнен винтовым.
Для реализации назначения, а именно осуществления розлива пенящихся и/или газированных напитков под давлением размещенный в корпусе канал для подачи напитка обеспечивает поступление напитка в ёмкость, а канал для подачи и отвода газа позволяет предварительно наполнить ёмкость газом и удалить остаток газа в горловине емкости и частично растворенный газ, выделяющийся из напитка. Установочная часть корпуса служит для фиксации горлышка ёмкости, при вращении ёмкости горлышко поджимается к уплотнительному кольцу, которое может быть расположено в кольцевой канавке, выполненной по периметру стыка нижней части расширяющейся полости и цилиндрической поверхности. Таким образом, обеспечивается герметичность крепления.
Для реализации назначения, в частности осуществления беспенного розлива, канал для подачи напитка может быть выполнен винтовым, а установочная часть корпуса содержит полость, расширяющуюся книзу. Таким образом, напиток из винтового сливного канала под действием центробежных сил подается в виде пленки на стенки полости, расширяющейся до размеров горлышка емкости, например банки. Напиток наливается по стенкам емкости в виде тонкой пленки жидкости, тем самым предотвращая излишнее образование пены. Для минимизации пенообразования посредством осуществления более плавного течения напитка полость, расширяющаяся книзу, может быть выполнена в виде усеченного конуса.
Выполненная в установочной части цилиндрическая поверхность позволяет захватывать горлышко емкости, а выступы служат для её закручивания. Таким образом, для закрепления емкости достаточно лишь закрутить её до зацепления выступов ёмкости с выступами корпуса, что не требует дополнительных усилий и значительных временных затрат. Для осуществления более надежного крепления емкости к корпусу выступы равномерно распределены по нижнему краю цилиндрической поверхности.
Заявляемое решение поясняется с помощью фигур.
На фиг. 1 представлен общий вид предпочтительного варианта исполнения узла соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков.
На фиг.2 представлен общий вид в разрезе предпочтительного варианта исполнения узла соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков.
На фиг. 3 представлен вид снизу предпочтительного варианта исполнения узла соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков.
На фиг. 4 представлен вид в разрезе предпочтительного варианта исполнения узла соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков с закрепленной ёмкостью.
Цифрами на фигурах 1-4 обозначены: 1 – корпус, 2 – выступы, 3 – кран, 4 – канал для подачи напитка, 5 – полость, расширяющаяся книзу, 6 – канал для подачи и отвода газа, 7 – упругое уплотнение, 8 – цилиндрическая поверхность.
Далее со ссылками на фигуры описана конструкция узла соединения ёмкости с краном.
Узел соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков под давлением, содержит полый корпус 1. Корпус 1 включает верхнюю и установочную части.  Верхняя часть выполнена с возможностью закрепления с краном 3, в ней размещены канал для подачи и отвода газа 6 и канал для подачи напитка 4, в частности, винтовой сливной канал.
Установочная часть корпуса содержит упругое уплотнение 7, полость 5, расширяющуюся книзу, и цилиндрическую поверхность 8. Полость 5, расширяющаяся книзу, в предпочтительном варианте выполнена в виде усеченного конуса.
Упругое уплотнение 7, например, уплотнительное кольцо преимущественно расположено в кольцевой канавке, выполненной по периметру стыка нижней части расширяющейся полости 5 и цилиндрической поверхности 8.
На цилиндрической поверхности 8 находятся выступы 2 для закручивания емкости, расположенные под острым углом к плоскости нижнего края корпуса 1. Преимущественно, выступы 2 равномерно распределены по нижнему краю цилиндрической поверхности 8.
Внешняя поверхность установочной части корпуса может быть выполнена конусообразной, ступенчатой, с фланцем по нижнему краю или любой другой.
Узел соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков под давлением работает следующим образом.
Полый корпус жестко закреплен с корпусом крана 3, который может быть размещен, например, на стойке или кронштейне. Ввиду особенности розлива пенящихся и газированных напитков в стеклянные ёмкости, заключающейся в использовании противодавления, при котором даже малейший дефект ёмкости может привести к её разрушению и вызвать травмы персонала, кронштейн может быть дополнительно оснащен защитным экраном. Кран 3 может быть выполнен любой, известной из уровня техники конструкции, например вентильный, шаровый, пробковый и т.д.
Горлышко ёмкости закручивается до зацепления выступов 2 корпуса 1 узла за выступы горлышка ёмкости, соединяя полость емкости с полостью корпуса, при этом венчик ёмкости при ее вращении поджимается к упругому уплотнению 7. В качестве ёмкости может использоваться бутылка, банка и подобные емкости, имеющие горлышко с выполненными на нём выступами для крепления. В частности, размеры и основные параметры таких ёмкостей раскрыты в ГОСТ 5717.2-2003. Материал ёмкости не ограничивается только стеклом, могут использоваться ёмкости, выполненные из пластика, алюминия, нержавеющей стали и т.д.
Напиток проходит через канал для подачи 4, затем попадает на стенки расширяющейся книзу полости 5 установочной части корпуса и далее в виде пленки плавно стекает по стенкам ёмкости, предотвращая пенообразование. Остаток газа в горловине емкости и частично растворенный газ, выделяющийся из напитка, удаляется через канал для подачи и отвода газа 6.
Таким образом, узел соединения позволяет быстро закрепить ёмкость с корпусом крана и осуществить розлив пенящегося и/или газированного напитка с минимальным образованием пены.
Узел соединения ёмкости с краном для беспенного розлива пенящихся и/или газированных напитков под давлением характеризуется простотой конструкции и возможностью быстрого прикрепления ёмкости, что позволяет уменьшить временные и трудовые затраты на прикрепление емкости и розлив напитка.
Специалисту в данной области очевидно, что приведенный пример выполнения узла соединения ёмкости с краном и отдельных его частей, а также виды, представленные на фигурах, не ограничивают объем заявляемого технического решения. Возможно изготовление и использование узла соединения ёмкости с краном в других видах в объеме заявляемой формулы. Например, возможны иные формы внешней поверхности корпуса и его частей.