КЛАПАН ДЛЯ КЕГА

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 заполняет 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 условия 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 за счет защиты воздушного пространства между кегом и пакетом от внешнего воздействия решают клапаны для кегов, предложенные в заявке №2011136614.
Один из вариантов использования клапанов имеет одноуровневый защелкивающийся замок и канал, связывающий межемкостное пространство (между кегом и пакетом) с внешней средой через узел, автоматически открывающийся во время заполнения пакета в начале пивным газом или CO2, а затем пивом, автоматически закрывающийся после заполнения пакета. Данный клапан взят за прототип.
Недостатками рассмотренного клапана является то, что в заполненном пивом пакете всегда наряду с пивом будет присутствовать не до конца вытесненный им предварительно закаченный в пакет газ, наличие которого будет влиять на первоначальные вкусовые (органолептические) свойства пива.
Целью полезной модели является создание клапанов для кегов с одноразовыми пластмассовыми пакетами, позволяющими сохранять первоначальные характеристики и свойства напитков, исключая влияние пивного газа или газа CO2 на первоначальное качество напитка, дополнительно защищая пространство между кегом и пакетом от внешней среды.
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 (между кегом и пакетом), при этом в межемкостном пространстве необходимо сохранить защитную газовую оболочку из CO2.
Достижение поставленной цели может быть осуществлено двумя вариантами исполнения клапанов, имеющих общий технический замысел.
Первый вариант исполнения представляет собой клапан для кега, состоящий из горловины кега, включающей корпус с центральным отверстием, содержащий основание, выполненное в виде стакана со своим центральным отверстием в донной части, в котором установлены соосно пружина и трубка, которая имеет на верху расширенную глухую часть с бортиком и с выполненными под ним входными отверстиями пивного канала, при этом бортик располагается над кольцевым эластичным уплотнителем, размещенным в центральном отверстии корпуса, причем в донной части основания выполнены проходные отверстия газового канала, кроме того, основание опирается при помощи выступов на кольцевой уступ, выполненный на горловине, причем, горловина и корпус соединены одноуровневым защелкивающимся замком, согласно полезной модели, горлышко пакета закреплено на свободном конце трубки, при этом на верхней части трубки под кольцевым эластичным уплотнителем установлен коаксиально выполненный узел с возможностью отпирания и запирания входных отверстий пивного канала и прохода по газовому каналу, состоящий из фигурной шайбы, подпираемой снизу пружиной, между шайбой и трубкой выполнено кольцевое уплотнение, расположенное ниже входных отверстий.
Второй вариант исполнения представляет собой клапан для кега, состоящий из горловины кега, включающей корпус с центральным отверстием, содержащий основание, выполненное в виде стакана со своим центральным отверстием в донной части, в котором установлена соосно трубка, имеющая на верху расширенную глухую часть с бортиком и с выполненными под ним входными отверстиями пивного канала, при этом бортик располагается над кольцевым эластичным уплотнителем, размещенным в центральном отверстии корпуса, причем в донной части основания выполнены дополнительно проходные отверстия газового канала, кроме того, основание опирается при помощи выступов на кольцевой уступ, выполненный на горловине, при этом горловина и корпус соединены одноуровневым защелкивающимся замком, согласно полезной модели, горлышко пакета закреплено на свободном конце трубки, на верхней части трубки под кольцевым эластичным уплотнителем установлена коаксиально манжета с упругими свойствами, позволяющая управлять раздельно проходами газа и пива, фиксируемая на опорном поясе, выполненном на трубке, расположенном ниже входных отверстий.
Конструкции клапанов для кегов поясняются 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 заполнения газом межемкостного пространства;
Фигура 3 - вид в разрезе клапана первого варианта на фазе заполнения внутреннего пакета пивом;
Фигура 4 - вид в разрезе клапана второго варианта после заполнения его пивом.
Первый вариант исполнения клапана для кега (фиг.1) состоит из горловины 1, включающей в себя корпус 2 с центральным отверстием 3 и основание 4 со своим центральным отверстием 7, в котором соосно установлены пружина 8 и трубка 9, которая имеет на верху расширенную глухую часть 10 с бортиком 11 и с выполненными под ними входными отверстиями 12 пивного канала, при этом бортик располагается над кольцевым уплотнителем 13, который размещен в центральном отверстии корпуса, причем в донной части основания выполнены проходные отверстия 14 газового канала, основание опирается при помощи выступов 17, выполненных на его внешней цилиндрической части, на кольцевой уступ 18, выполненный на внутренней части горловины, кроме того, горловина и корпус соединены защелкивающимся замком 31. Горлышко 22 пакета 26 закреплено на нижнем свободном конце трубки, при этом на верхней части трубки установлены под кольцевым эластичным уплотнителем коаксиально выполненные фигурная шайба 24 и подпирающая ее снизу пружина, причем между шайбой и внешней поверхностью трубки выполнено уплотнение в виде кольца 25.
Работает клапан следующим образом.
На первой технологической фазе заполняется газом CO2 межемкостное пространство, при этом (см. фиг.2) исполнительным органом заборной головки 32 центральное отверстие 3 разделяется на внешнее кольцевое и внутреннее, отжимается эластичный уплотнитель 13 вместе с фигурной шайбой 24 от корпуса 2, открывая для газа CO2 проход по внешнему кольцу отверстия 3. Газ CO2 проходит через проходные отверстия 14 в пространство между кегом и пакетом 26.
На следующей фазе (см. фиг.3) пиво под давлением, превышающем давление газа CO2, поступает через внутреннее отверстия 3 и через отверстия 12 по трубке 9 в пакет 26. Пакет, наполняясь пивом, расширяется и вытесняет газ CO2 в обратном направлении.
На заключительной фазе исполнительный орган заборной головки возвращается в исходное состояние, эластичный уплотнитель 13, подпираемый снизу пружиной 8, через фигурную шайбу 24 закрывает центральное отверстие 3, оставляя часть газа между пакетом и кегом.
Пакет 26 заполнен пивом, в нем отсутствует посторонний газ, при этом между кегом и пакетом сохраняется слой газа CO2, который дополнительно защищает пакет с пивом от воздействия внешней среды.
Таким образом, все поставленные цели полезной модели выполнены рассмотренным вариантом клапана.
Вариант исполнения два клапана для кега (см. фиг.4) состоит из горловины 1, включающей в себя корпус 2 с центральным отверстием 3 и основание 4 со своим центральным отверстием 7, в котором соосно установлена трубка 9, которая имеет на верху расширенную глухую часть 10 с бортиком 11 и с выполненными под ним отверстиями 12 пивного канала, при этом бортик располагается над кольцевым уплотнителем 13, который размещен в центральном отверстии корпуса, причем в донной части основания выполнены проходные отверстия 14 газового канала, основание опирается при помощи выступов 17, выполненных на его внешней цилиндрической части, на кольцевой уступ 18, выполненный на внутренней части горловины, кроме того, горловина и корпус соединены защелкивающимся замком 31. Горлышко 22 пакета 26 закреплено на нижнем свободном конце трубки, при этом на верхней части трубки под кольцевым эластичным уплотнителем установлена коаксиально манжета 29, фиксируемая на опорном поясе 30, выполненном на трубке ниже входных отверстий 12.
Манжета 29, обладающая упругими свойствами, имеет одинаковое применение и назначение, которое есть у коаксиально установленного узла, регулирующего раздельной работой газового и пивного каналов, состоящего из фигурной шайбы 24, с подпираемой снизу пружиной 8 и кольцевым уплотнителем 25, используемых в первом варианте клапана.
Работа клапана второго варианта исполнения аналогична работе клапана первого варианта.
Отличие заключается в том, что на начальной фазе, при воздействии исполнительного органа на эластичный уплотнитель 13, происходит сжатие манжеты 29, при этом открывается центральное отверстие 3 и образуется раздельно функционирующие газовый и пивной каналы, а при прекращении воздействия исполнительного органа на заключительной технологической фазе за счет упругих сил манжета восстанавливает свое исходное состояние и клапан закрывается.
Таким образом и второй вариант исполнения клапана обеспечивает отсутствие пивного газа или газа CO2 в наполненном пивом пакета, создает газовый слой из CO2 в межемкостном пространстве, обеспечивая дополнительно защиту пакета от внешней среды.
Общий технический замысел, реализуемый в вариантах заключается:
- в подсоединении пакета к свободному концу наливной трубки, а в прототипе пакет подсоединен к нижней части основания с проходными отверстиями газового канала;
- 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 совмещены;
- в создании защитного слоя, состоящего из газа CO2 в межемкостном пространстве и удержании слоя газа при помощи одноуровневого защелкивающего замка, а в прототипе этот слой состоит из воздуха.
На основе вышеизложенного можно утверждать о наличии в предлагаемых конструкциях клапанов совокупностей существенных признаков, достаточных для достижения вариантами полезной модели технических вариантов, о соответствии полезной модели вариантов 1 и 2 требованиям критерию «новизна».
Промышленный выпуск предлагаемых клапанов не вызовет затруднений, т.к. для их производства могут быть использованы те же известные материалы и способы производства, применяемые при изготовлении аналогов и прототипа.
Манжета может быть выполнена, например, на текстильной или(и) на армированной основах с использованием вулканизируемых резиновых смесей, допускаемых для контакта с пищевыми продуктами.