УКУПОРОЧНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ КЕГА С ПРИКРЕПЛЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ
KEG CLOSURE WITH ATTACHED VENTILATION SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к укупорочному средству для кега для напитков, выполненного с возможностью хранения, транспортировки и выдачи напитка. Аспекты изобретения относятся к укупорочному средству для кега для напитков и к кегу для напитков, укомплектованному или оборудованному укупорочным средством.
Уровень техники
Кеги широко используются для распространения и выдачи напитков, таких как пиво. Кеги обычно снабжены укупорочным средством, которое закрывает и герметизирует горлышко кега. Укупорочное средство может образовать пару путей потока, которые обеспечивают возможность введения напитка в кег во время операции наполнения, которая обычно выполняется с перевернутым вверх дном кегом. Пути потока могут дополнительно обеспечивать возможность выдачи напитка из кега, например, с помощью газа под давлением, вводимого в кег через первый из путей потока, чтобы вытеснять напиток из кега через второй путь потока.
Традиционные кеги обычно изготавливаются из металла, и предназначены для многократного использования до их утилизации. Однако на рынок также были выведены пластиковые кеги, включая одноразовые кеги, которые изготавливаются путем выдувного формования из преформы из ПЭТ (полиэтилентерефталат) или другого пластикового материала.
Обычно желательно обеспечить сброс давления в кеге после использования, например, после того, как содержимое кега было выдано. В частности, это относится к одноразовым пластиковым кегам, которые обычно раздавливают после использования. Для этого некоторые распределительные головки включают в себя спускной клапан, который выполнен с возможностью действовать для выпуска газа-пропеллента из кега до того, как укупорочное средство будет отсоединено от распределительной головки. Некоторые укупорочные средства также включают в себя механизм для предотвращения возврата клапанного элемента укупорочного средства в закрытое состояние после отсоединения от распределительной головки, чтобы обеспечить, что внутри кега не останется остаточное давление. Однако эти механизмы часто являются сложными и дорогостоящими, и могут включать в себя длинные цепочки допусков и быть предрасположенными к выходу из строя.
Дополнительно, желательно ограничивать внутреннее давление, испытываемое внутри кега. Для этого некоторые укупорочные средства включают в себя автоматическую вентиляционную систему. Однако известные вентиляционные системы обычно являются сложными и дорогостоящими, особенно когда они используются в пластиковых укупорочных средствах, которые могут в некоторых случаях представлять собой одноразовые изделия, которые должны утилизироваться вместе с кегом после использования, и могут не обеспечивать надежный выпуск газа при стабильном внутреннем давлении.
Наконец, обычно желательно минимизировать стоимость и сложность укупорочных средств для кегов, повысить легкость сборки и обеспечить прочную конструкцию. Однако известные укупорочные средства часто включают в себя значительное количество деталей, образующих основную конструкцию укупорочного средства, и могут быть сложными и трудоемкими для сборки.
Целью настоящего изобретения является устранение недостатков известного уровня техники.
Сущность изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается укупорочное средство для кега для напитков, содержащее:
впуск для подачи газа под давлением в свободное пространство над продуктом кега для напитков; и
вентиляционное отверстие, отдельное от впуска, выполненное с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде между свободным пространством над продуктом кега и областью снаружи от укупорочного средства, причем вентиляционное отверстие выполнено в стенке корпуса корпусного компонента, который образует, по меньшей мере, участок корпуса клапана укупорочного средства;
при этом укупорочное средство снабжено барьером, выполненным с возможностью герметизации вентиляционного отверстия таким образом, что укупорочное средство способно удерживать газ под давлением внутри кега в невентилируемой конфигурации, и при этом барьер выполнен с возможностью разрыва и/или по меньшей мере частичного открепления от укупорочного средства под действием внутреннего давления изнутри кега и/или изнутри укупорочного средства, чтобы перевести укупорочное средство в вентилируемую конфигурацию, в которой вентиляционное отверстие больше не герметизировано барьером, и
укупорочное средство дополнительно содержит кольцевую стенку, образованную отдельно от стенки корпуса в виде части отдельной крепежной части и проходящую вокруг, по меньшей мере, участка стенки корпуса, причем кольцевая стенка, по меньшей мере, частично закрывает вентиляционное отверстие и барьер.
Вентиляционное отверстие и барьер согласно настоящему изобретению обеспечивают надежную и удобную вентиляционную систему, с помощью которой в укупорочном средстве (и в кеге, к которому прикреплено укупорочное средство) может осуществляться автоматически и необратимо выпуск газа в зависимости от внутреннего давления внутри кега. Тем самым возможно ограничить внутреннее давление, испытываемое внутри кега, когда укупорочное средство установлено на кег. Было обнаружено, что вентиляционная система согласно настоящему изобретению обеспечивает стабильный автоматический выпуск газа при предсказуемом внутреннем давлении с небольшими колебаниями давления, при котором происходит выпуска газа, между укупорочными средствами одной конструкции. Вентиляционная система согласно настоящему изобретению также является простой, прочной и экономически эффективной.
Барьер может быть приварен к укупорочному средству, например, с помощью ультразвуковой сварки, индукционной сварки или термической сварки. В качестве альтернативы барьер может быть приклеен к укупорочному средству с помощью адгезива. Приваривание или приклеивание барьера к укупорочному средству обеспечивает простой и надежный способ крепления, с предсказуемой прочностью крепления между барьером и укупорочным средством. Путем приваривания или приклеивания барьера к укупорочному средству можно исключить необходимость в любых дополнительных компонентах для крепления барьера к укупорочному средству (за исключением материала, требуемого для образования сварного или клеевого шва). Дополнительным преимуществом использования приваренного барьера является то, что не нужны адгезивы, и что может быть получено более надежное крепление, в результате чего также будет более предсказуемым поведение под действием давления, и разрыв барьера или его открепление будет происходить при более четко определенном пределе давления. Результатом этого является более надежная и, следовательно, более безопасная герметизация.
Барьер может принимать форму мембраны или слоя пленки. Следует понимать, что мембрана или слой пленки представляют собой относительно тонкий листообразный элемент. Мембрана или лист пленки могут иметь толщину по меньшей мере 0,01 мм и/или толщину меньше 0,08 мм, и могут быть в общем гибкими. Мембрана или слой пленки могут быть по меньшей мере по существу круглыми, и могут принимать форму диска.
Барьер может содержать металлическую фольгу, такую как алюминиевая фольга.
Металлическая фольга может иметь толщину по меньшей мере 0,01 мм и/или толщину меньше 0,05 мм или меньше 0,03 мм.
Барьер может содержать покровный слой или защитный слой, образованный из пластикового материала, такого как ПЭНП (полиэтилен низкой плотности). Покровный слой или защитный слой может располагаться на стороне барьера, обращенной в направлении внутренней части укупорочного средства, и может обеспечивать инертный барьер между барьером и содержимым кега.
Барьер может иметь ширину или диаметр в диапазоне 6-14 мм или в диапазоне 8-12 мм. Диапазон может иметь нижний предел 6 мм или 8 мм и верхний предел 14 мм или 12 мм.
Барьер может содержать участок крепления, который прикреплен к укупорочному средству, и свободный или незакрепленный внутренний участок внутри от участка крепления, который продолжается поперек вентиляционного отверстия, при этом свободный или незакрепленный внутренней участок барьера имеет ширину или диаметр в диапазоне 4-12 мм. Клеевой или сварной шов между барьером и укупорочным средством может иметь наружную ширину или диаметр в диапазоне 6-14 мм и/или толщину (в радиальном направлении от вентиляционного отверстия) в диапазоне 1-3 мм. Следует понимать, что участок крепления (который является участком барьера, прикрепляемым к укупорочному средству) может не продолжаться до наружного края барьера, и что барьер может в некоторых случаях нависать над участком крепления.
Вентиляционное отверстие может иметь ширину или диаметр в диапазоне 1-4 мм или в диапазоне 2-3 мм. Диапазон может иметь нижний предел 1 мм или 2 мм и верхний предел 4 мм или 3 мм.
Барьер может быть выполнен с возможностью разрыва и/или по меньшей мере частичного открепления от корпусного компонента под действием внутреннего давления в диапазоне 5-8 бар (0,5-0,8 МПа), например, 5,5 бар (0,55 МПа) или 7 бар (0,7 МПа). Точный предел давления, при котором вентиляционное отверстие должно быть открыто, будет зависеть от конкретного применения. Различные материалы, формы и размеры кега способны выдерживать более высокие внутренние давления без каких-либо проблем. Так, в некоторых применениях, предел давления может быть даже выше, чем 8 бар (0,8 МПа). Также планируемое содержимое кега может влиять на определение требуемого предела давления. Если, в некоторых применениях, не ожидается давление выше 4 бар (0,4 МПа), меньший предел давления может быть более подходящим, даже когда сам кег способен выдерживать давление, например, 5 бар (0,5 МПа) или 6 бар (0,6 МПа).
Вентиляционное отверстие может быть выполнено с возможностью расположения снаружи от кега (например, выше верха горлышка кега), когда укупорочное средство прикреплено к кегу.
Барьер может располагаться, по меньшей мере, по существу непосредственно рядом с выходом вентиляционного отверстия.
Вентиляционное отверстие выполнено в стенке корпуса, которая образует, по меньшей мере, часть корпуса клапана укупорочного средства. Стенка корпуса может представлять собой кольцевую стенку и может образовать наружную стенку корпуса клапана. Стенка корпуса может быть выполнена с возможностью ее приема по меньшей мере частично внутри горлышка кега, когда укупорочное средство установлено на кег. Вентиляционное отверстие может продолжаться через стенку корпуса по существу в радиальном направлении относительно укупорочного средства. Размещение вентиляционного отверстия в стенке корпуса может обеспечить эффективное в отношении занимаемого пространства расположение вентиляционной системы, и в частности может минимизировать влияние вентиляционной системы на высоту укупорочного средства.
Корпус клапана может вмещать конструкцию клапана, содержащую клапанный элемент и смещающее устройство, такое как пружина, которая выполнена с возможностью смещения клапанного элемента к закрытому положению относительно корпуса клапана.
Барьер может быть прикреплен к стенке корпуса вокруг вентиляционного отверстия.
Барьер может располагаться на наружной стороне стенки корпуса.
Барьер может быть прикреплен к стенке корпуса через выступающую структуру, которая, по меньшей мере, частично окружает вентиляционное отверстие. Выступающая структура может быть выполнена за одно целое со стенкой корпуса. Выступающая структура может принимать форму выпуклости или короткой стенки, и может быть в общем кольцевой. Если барьер приваривается к корпусному компоненту, выступающая структура может быть выполнена с возможностью расплавления во время приваривания барьера к стенке корпуса.
Укупорочное средство может дополнительно содержать кольцевую стенку, проходящую вокруг, по меньшей мере, части стенки корпуса, причем кольцевая стенка, по меньшей мере, частично закрывает вентиляционное отверстие и барьер. кольцевая стенка может обеспечивать защиту барьера, например, чтобы предотвращать случайное повреждение барьера.
Кольцевая стенка может образовать часть крепежной системы для крепления укупорочного средства к горлышку кега. Кольцевая стенка может быть выполнена с возможностью приема, по меньшей мере, части горлышка кега, когда укупорочное средство прикреплено к кегу. Стенка корпуса и кольцевая стенка могут вместе образовать кольцевое пространство, выполненное с возможностью приема, по меньшей мере, части горлышка кега, когда укупорочное средство прикреплено к кегу. Кольцевая стенка может быть снабжена одним или больше элементами зацепления для крепления укупорочного средства к горлышку кега, например одну или больше защелкивающиеся структуры, чтобы обеспечить возможность защелкивающегося соединения укупорочного средства с горлышком кега, или внутреннюю резьбу, чтобы обеспечить возможность навинчивания укупорочного средства на горлышко кега. Элемент (элементы) зацепления может быть обеспечен в месте, расположенном ниже вентиляционного отверстия и барьера.
Кольцевая стенка может быть сформирована отдельно от стенки корпуса как часть крепления.
Кольцевая стенка может быть снабжена, по меньшей мере, одним проемом, выполненным с возможностью обеспечения инспекции барьера и/или доступа к барьеру через кольцевую стенку. Проем может принимать форму отверстия, проходящего через кольцевую стенку, или зазора между смежными секциями кольцевой стенки.
Один или оба компонента, обеспечивающие стенку корпуса, и компонент, обеспечивающий кольцевую стенку, могут быть снабжены распознаваемым признаком или комплементарными структурами, которые могут использоваться для обеспечения правильного выравнивания проема в кольцевой стенке с вентиляционным отверстием, когда компоненты, обеспечивающие стенку корпуса и кольцевую стенку, собирают вместе друг с другом во время сборки укупорочного средства. В качестве альтернативы кольцевая стенка может быть снабжена множеством проемов, чтобы обеспечить правильное выравнивание с вентиляционным отверстием, когда компоненты, обеспечивающие стенку корпуса и кольцевую стенку, собирают вместе друг с другом во время сборки укупорочного средства.
Укупорочное средство может дополнительно содержать головную часть, выполненную с возможностью крепления к заливочной головке или распределительной головке. Головная часть может быть образована отдельно от стенки корпуса как крепежная часть. Головная часть может быть выполнена с возможностью крепления к заливочным головкам и распределительным головкам типа «flat type», например, заливочным головкам и распределительным головкам типа A или типа G, или в качестве альтернативы к заливочным головкам и распределительным головкам типа S или типа D. Головная часть может быть выполнена за одно целое совместно с кольцевой стенкой как часть единого компонента, например, наружной головки, крепежной части или пружинного стопорного кольца, который может быть сформирован отдельно от стенки корпуса. Размещение вентиляционного отверстия в компоненте, отдельном от кольцевой стенки и/или головной части укупорочного средства, может минимизировать влияние вентиляционной системы на высоту укупорочного средства.
Барьер может дополнительно содержать, по меньшей мере, одно место разрыва, причем толщина стенки в месте разрыва меньше, чем общая толщина барьера. Добавление одного или более мест разрыва может улучшить управление давлением, при котором происходить разрыв или разрушение барьера, механизм фактического разрыва и форму и расположение частей барьера, которые остаются прикрепленными к укупорочному средству после разрыва. Места разрыва могут быть выполнены на обращенной внутрь и/или наружу поверхности корпуса клапана, и, например, выполнены в виде тонкой линии и/или малой геометрической формы. В примере варианта воплощения общая толщина барьера находится в диапазоне 0,1-2 мм, и толщина стенки в месте разрыва находится в диапазоне 0,05-0,5 мм.
Укупорочное средство может дополнительно содержать головную часть, выполненную с возможностью крепления к заливочной головке или распределительной головке. Головная часть может быть выполнена с возможностью крепления к заливочным головкам и распределительным головкам типа «flat type», например, заливочным головкам и распределительным головкам типа A или типа G, или в качестве альтернативы к заливочным головкам и распределительным головкам типа S или типа D.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается кег для напитков, укомплектованный или оборудованный укупорочным средством, включающим в себя любой из описанных выше признаков.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ сборки укупорочного средства для кега для напитков, причем укупорочное средство содержит впуск для подачи газа под давлением в свободное пространство над продуктом кега для напитков и вентиляционное отверстие, отдельное от впуска, выполненное с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде между свободным пространством над продуктом кега для напитков и областью снаружи от укупорочного средства, при этом способ включает в себя приваривание барьера к укупорочному средству, чтобы тем самым герметизировать вентиляционное отверстие таким образом, что укупорочное средство способно удерживать газ под давлением внутри кега для напитков.
Этап приваривания барьера к укупорочному средству может включать в себя приваривание барьера к укупорочному средству с помощью ультразвуковой сварки, индукционной сварки или термической сварки.
Укупорочное средство и/или барьер могут включать в себя любой из описанных выше признаков, и способ может включать в себя любые этапы, связанные со сборкой укупорочного средства, включающего в себя любой из описанных выше признаков.
Способ может дополнительно включать в себя расплавление выступающей структуры, расположенной рядом с вентиляционным отверстием, во время приваривания барьера к укупорочному средству, чтобы образовать сварной шов между барьером и укупорочным средством.
В пределах объема настоящего изобретения явно подразумевается, что различные аспекты, варианты воплощения, примеры и альтернативы, приведенные в предыдущих абзацах, в формуле изобретения и/или в последующем описании и на чертежах, и в частности их индивидуальные признаки, могут быть использованы независимо или в любом сочетании. То есть все варианты воплощения и/или признаки любого варианта воплощения могут комбинироваться любым способом и/или в любом сочетании, если эти признаки не являются несовместимыми.
Краткое описание чертежей
Несколько вариантов воплощения изобретения будут далее описаны, только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - вид, иллюстрирующий в разрезе кег в сборе, включающий в себя пластиковый кег и укупорочное средство в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид, иллюстрирующий укупорочное средство отдельно;
Фиг. 3 - вид с разделением деталей, иллюстрирующий компоненты укупорочного средства;
Фиг. 4а-4h - различные виды, иллюстрирующие корпусной компонент укупорочного средства;
Фиг. 5a-5e и 6a-6e - виды, иллюстрирующие в разрезе укупорочное средство на различных стадиях его работы; и
Фиг. 7 - вид нижней стороны корпусного компонента, иллюстрируемого на фиг. 4a-4d.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1 иллюстрируется вид в разрезе кега в сборе, содержащего пластиковый кег 90 и укупорочное средство 1 в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения. Укупорочное средство 1 также иллюстрируется отдельно от кега 90 на фиг. 2, и вид с разделением деталей компонентов укупорочного средства 1 иллюстрируется на фиг. 3.
Кег 90 содержит по существу полусферическое основание, включающее в себя множество блистеровидных ножек, расположенных в петалоидной конфигурации, на которых кег 90 может стоять при использовании. Кег 90 дополнительно содержит цилиндрическую основную часть, которая выполнена за одно целое с основанием и продолжается вверх от верха основания, и по существу полусферическую плечевую часть 91, которая выполнена за одно целое с основной частью на ее верхнем крае. На верху плечевой части 92 кег 90 снабжен горлышком 92, которое образует отверстие кега 90. Укупорочное средство 1 присоединено к горлышку 92 кега 90 с помощью защелкивающегося соединения, как описывается более подробно ниже.
Кег 90 изготовлен путем выдувного формования из преформы из пластика, такой как преформа из ПЭТ (полиэтилентерефталат), и выполнен с возможностью использования при распространении и выдаче под давлением напитка, такого как разливное пиво (хотя в других вариантах воплощения кег 90 равным образом может быть выполнен с возможностью использования с другими газированными и негазированными напитками). Кег 90 выполнен с возможностью самостоятельно стоять на ножках его основания при использовании (например, во время выдачи под давлением с помощью обычного распределительного устройства для разливного пива), и выполнен с возможностью независимо выдерживать внутренние давления, связанные с выдачей под давлением разливного пива (например, при давлении от 1 бар (0,1 МПа) до 4 бар (0,4 МПа)). Кег 90 может включать в себя барьерный слой, чтобы увеличить срок годности при хранении содержащегося в нем пива.
Далее будет описана конструкция и работа укупорочного средства 1. Следует понимать, что все ссылки на направления, сделанные в отношении укупорочного средства 1 и компонентов укупорочного средства 1 в данном описании, такие как «вверх», «вниз», «верхний», «нижний» и «нижняя сторона», сделаны в отношении укупорочного средства в вертикальной ориентации, иллюстрируемой на фиг. 1, представляющей собой ориентацию, в которой укупорочное средство 1 располагается, когда присоединено к кегу 90, стоящему в вертикальной ориентации на его основании. Также следует понимать, что ориентации каждой части укупорочного средства 1 могут варьироваться при использовании, например, если укупорочное средство используется в ориентации, отличающейся от иллюстрируемой на фиг. 1.
Укупорочное средство 1 содержит крепежную часть 10 или наружную головку или пружинное стопорное кольцо для крепления укупорочного средства 1 к горлышку 92 кега 90. Крепежная часть 10 содержит кольцевую головную часть 11, которая располагается на верху горлышка 92 кега 90, когда укупорочное средство установлено на кег 90. Головная часть 11 имеет по существу плоскую верхнюю поверхность и включает в себя фланцевую часть, которая нависает над горлышком 92 кега 90, и головная часть 11 выполнена с возможностью взаимодействия с заливочными головками и распределительными головками. Укупорочное средство 1 представляет собой укупорочное средство типа A, и головная часть 11 выполнена с возможностью взаимодействия со стандартными заливочными головками и распределительными головками типа A, используемыми при распространении и выдаче под давлением разливного пива обычным образом. Головная часть 11 содержит центральное отверстие 12, выполненное с возможностью его открытия и закрытия посредством подвижного клапанного элемента 30, чтобы по выбору открывать и закрывать концентрические внутренний и наружный пути потока через укупорочное средство 1, как описывается более подробно ниже.
Крепежная часть 10 дополнительно содержит кольцевую крепежную часть или кольцевую стенку 13, которая продолжается вниз от нижней стороны головной части 11. Кольцевая стенка 13 выполнена с возможностью приема в ней по меньшей мере верхней части горлышка 92 кега 90, когда укупорочное средство 1 установлено на кег 90. Кольцевая стенка 13 снабжена множеством защелкивающихся структур 14, которые продолжаются радиально внутрь от кольцевой стенки 13 в направлении ее нижнего конца. Защелкивающиеся структуры 14 выполнены с возможностью защелкивания поверх кольца, обеспеченного вокруг горлышка 92 кега 90, чтобы обеспечить возможность защелкивающегося соединения укупорочного средства 1 с горлышком 92 кега 90 и его надежного удерживания на нем.
Укупорочное средство 1 дополнительно содержит интегрированный корпусной компонент 20, который крепится к крепежной части 10. Интегрированный корпусной компонент 20 иллюстрируется отдельно на фиг. 4а, в разрезе на фиг. 4b и с нижней стороны на фиг. 4c.
Интегрированный корпусной компонент 20 содержит наружную стенку 21 корпуса. Наружная стенка 21 корпуса и головная часть 11 крепежной части 10 вместе образуют корпус клапана, внутри которого размещены клапанный элемент 30 и пружина 40, выполненная с возможностью смещения клапанного элемента 30 в направлении закрытого положения. Основная часть корпуса образована посредством наружной стенки 21 корпуса, и верхняя часть корпуса образована посредством головной части 11 крепежной части 10.
Верхний край наружной стенки 21 корпуса принимается в окружной канавке, образованной на нижней стороне головной части 11 крепежной части 10. Интегрированный корпусной компонент 20 прикрепляется к крепежной части 10 с помощью множества защелкивающихся структур 23, которые присоединены к наружной стенке 21 корпуса рядом с ее верхним краем и принимаются в соответствующем множестве отверстий, обеспеченных в кольцевой стенке 13 крепежной части 10, когда интегрированный корпусной компонент 20 соединен по прессовой посадке с крепежной частью 10.
Наружная стенка 21 корпуса принимается с плотным прилеганием внутри горлышка 92 кега 90, когда укупорочное средство 1 установлено на кег 90. Уплотнительное кольцо опционально может быть обеспечено между наружной стенкой 21 корпуса и внутренней поверхностью горлышка 92 кега 90, чтобы улучшить эффективность уплотнения. Наружная стенка 21 корпуса содержит верхнюю часть, которая продолжается выше верха горлышка 92 кега 90, когда укупорочное средство 1 установлено на кег 90.
Интегрированный корпусной компонент 20 дополнительно содержит внутренний канал 24 или соединитель для заборной трубки в форме удлиненной трубки. Внутренний канал 24 располагается концентрически внутри наружной стенки 21 корпуса и продолжается через корпус, образованный наружной стенкой 21 корпуса. Внутренний канал 24 разделяет корпус на кольцевое наружное пространство (между наружной стенкой 21 корпуса и внутренним каналом 24), образующее наружный путь потока через укупорочное средство 1, и внутреннее пространство (внутри внутреннего канала 24), образующее внутренний путь потока через укупорочное средство 1.
Внутренний канал 24 продолжается по высоте до уровня, который находится немного ниже верхнего края наружной стенки 21 корпуса, и снабжен центральной крышкой 60 на его верхнем конце. Центральная крышка 60 содержит концевой колпачок 61, который располагается над открытым верхним концом внутреннего канала 24. Центральная крышка 60 дополнительно содержит множество ножек 62, которые продолжаются вниз от концевого колпачка 61, причем каждая содержит выступающую наружу защелкивающуюся структуру. Ножки 62 принимаются внутри верхнего конца внутреннего канала 24, при этом защелкивающиеся структуры, обеспеченные на ножках 62, зацепляются с обращенным вниз уступом, образованным вблизи верха внутреннего канала 24, чтобы надежно удерживать центральную крышку 60 относительно внутреннего канала 24 и препятствовать перемещению в направлении наружу центральной крышки 60. Концевой колпачок 61 центральной крышки 60 располагается на небольшом расстоянии от верхнего конца внутреннего канала 24 таким образом, что центральная крышка 60 не герметизирует верхний конец внутреннего канала 24, а позволяет сообщение по текучей среде между внутренней частью внутреннего канала 24 и областью непосредственно окружающей верхний конец внутреннего канала 24 между ножками 62 центральной крышки 60.
Кольцевой клапанный элемент 30 содержит кольцевую головную часть 31 и юбку 32, которая продолжается вниз от головной части 31, причем обе окружают внутренний канал 24 и зацепляют наружную поверхность внутреннего канала 24. Клапанный элемент 30 дополнительно содержит множество лапок, которые продолжаются вниз от головной части 31 снаружи от юбки 32. Лапки 33 разнесены друг от друга таким образом, что между лапками 33 обеспечиваются проходы для текучей среды. Каждая лапка 33 снабжена на ее нижнем конце продолжающимся радиально наружу элементом 34 зацепления или захватной структурой. Элементы 34 зацепления или захватные структуры каждый включает в себя наклонную нижнюю поверхность и верхнюю поверхность, образующую крюк. Назначение лапок 33 и элементов 34 зацепления или захватных структур подробно описывается ниже.
Клапанный элемент 30 выполнен с возможностью перемещения путем скольжения вдоль внутреннего канала 24 внутри корпуса клапана. Клапанный элемент 30 имеет верхнее закрытое положение (иллюстрируемое на фиг. 1), в котором головная часть 31 клапанного элемента 30 зацепляется и образует уплотнение с каждым из головной части 11 крепежной части 10 (по окружности ее наружного края) и концевым колпачком 61 центральной крышки 60 (по окружности его внутреннего края), тем самым перекрывая наружный и внутренний пути потока через укупорочное средство 1. Клапанный элемент 30 выполнен с возможностью перемещения в открытое положение путем вдавливания клапанного элемента 30 относительно корпуса клапана. Когда клапанный элемент 30 перемещен в открытое положение, сообщение по текучей среде между наружным путем потока и областью снаружи от укупорочного средства 1 допускается между клапанным элементом 30 и головной частью 11 крепежной части 10, и сообщение по текучей среде между внутренним путем потока и областью снаружи от укупорочного средства 1 допускается между клапанным элементом 30 и концевым колпачком 61 центральной крышки 60.
В рассматриваемом варианте воплощения внутренний канал 24 соединен с наружной стенкой 21 корпуса, образующей основную часть корпуса клапана, посредством соединительной части 25 таким образом, что внутренний канал 24 и наружная стенка 21 корпуса выполнены за одно целое друг с другом как часть единого интегрированного корпусного компонента 20. Соединительная часть 25 продолжается радиально внутрь от нижнего края наружной стенки 21 корпуса и образует закрытое основание корпуса клапана. Пружина 40 (которая располагается внутри корпуса клапана в кольцевом пространстве между наружной стенкой 21 корпуса и внутренним каналом 24) размещается в сжатом состоянии между соединительной частью 25 (образующей основание корпуса клапана) и клапанным элементом 30 таким образом, чтобы смещать клапанный элемент 30 вверх в направлении его закрытого положения.
Соединительная часть 25 может принимать форму стенки, опционально по существу плоской горизонтальной стенки, включающей в себя множество отверстий 26 или вырезов, или множество отдельных балок, разнесенных друг от друга в окружном направлении, чтобы образовать между ними отверстия 26 или вырезы. Отверстия 26, обеспеченные в соединительной части 25, обеспечивают возможность сообщения по текучей среде между наружным путем потока укупорочного средства 1 и свободным пространством над продуктом внутри кега 90, например, чтобы позволить вводить напиток в кег 90 через укупорочное средство 1 во время операций наполнения, и чтобы позволить напитку проходить через укупорочное средство 1 в область снаружи от кега 90 во время операций выдачи.
Отверстия 26 также выполнены с возможностью приема ножек элемента блокировки, расположенного внутри корпуса клапана, как подробно описывается ниже. Четыре из отверстий снабжены стопорной структурой 25a, которая выступает в соответствующее ей отверстие. Стопорные структуры 25a иллюстрируются на фиг. 7. Каждая стопорная структура 25a включает в себя поверхность зацепления, которая выступает за нижнюю сторону основания 25 и выполнена с возможностью ее зацепления элементом зацепления или крюковой структурой элемента блокировки, как подробно описывается ниже. Поверхности зацепления стопорных структур 25a наклонены относительно продольной оси укупорочного средства 1, чтобы увеличить надежность зацепления с элементами зацепления или крюковыми структурами.
Внутренний канал 24 продолжается вниз ниже соединительной части 25, чтобы обеспечить хвостовую часть, которая может быть вставлена и соединена с ней по прессовой посадке в удлиненную трубку или заборную трубку (не иллюстрируется). Трубка предпочтительно продолжается до некоторого места на дне или вблизи дна кега 90, чтобы обеспечить сообщение по текучей среде между дном кега 90 и внутренней частью внутреннего канала 24, тем самым обеспечивая возможность выведения напитка, содержащегося внутри кега 90, со дна кега 90 вверх во внутреннюю часть внутреннего канала 24 и через укупорочное средство 1 через внутренний путь потока.
Крепежная часть 10, интегрированный корпусной компонент 20 и клапанный элемент 30 каждый предпочтительно представляет собой изготовленный путем инжекционного формования пластиковый компонент. Описанное выше укупорочное средство 1 может быть собрано путем вставки вначале пружины 40 и клапанного элемента 30 в кольцевое пространство, образованное между наружной стенкой 21 корпуса и внутренним каналом 24 интегрированного корпусного компонента 20. Центральная крышка 60 затем может быть вставлена и соединена с ним по прессовой посадке во внутренний канал 24, и интегрированный корпусной компонент 20 может быть соединен по прессовой посадке с крепежной частью 10, чтобы завершить сборку укупорочного средства 1. Удлиненная трубка может опционально поставляться в комплекте с укупорочным средством 1, и может прикрепляться к укупорочному средству перед установкой укупорочного средства 1 на горлышко 92 кега 90.
Описанная выше конструкция укупорочного средства обеспечивает укупорочное средство 1, которое является простым, прочным и надежным. Укупорочное средство 1 также легко собирается, имея небольшое количество деталей.
Согласно настоящему изобретению укупорочное средство 1 снабжено вентиляционной системой для автоматического ограничения внутреннего давления внутри кега 90, на котором установлено укупорочное средство 1. Вентиляционная система содержит вентиляционное отверстие 27, образованное в части корпуса клапана и продолжающееся через нее. В рассматриваемом варианте воплощения вентиляционное отверстие 27 принимает форму круглого отверстия с диаметром приблизительно 2,4 мм, которое продолжается через наружную стенку 21 корпуса интегрированного корпусного компонента 20, как иллюстрируется на фиг. 1, 4a и 4b. Вентиляционное отверстие 27 обеспечено в верхней части наружной стенки 21 корпуса в месте, находящемся вблизи верхнего края наружной стенки 21 корпуса, и поэтому располагается снаружи от горлышка 92 кега 90, когда укупорочное средство 1 установлено на кег 90. Вентиляционное отверстие 27 окружено небольшой кольцевой стенкой 28 с наружным диаметром приблизительно 10 мм и внутренним диаметром приблизительно 7 мм, которая продолжается на небольшое расстояние наружу от радиально наружной поверхности наружной стенки 21 корпуса. В качестве альтернативы кольцевая стенка 28 может продолжаться от радиально внутренней поверхности наружной стенки 21 корпуса.
Вентиляционное отверстие 27 снабжено барьером 29, который прикреплен к наружной стенке 21 корпуса вокруг вентиляционного отверстия 27 и закрывает и герметизирует вентиляционное отверстие 27, когда укупорочное средство 1 находится в невентилируемой конфигурации (в которой оно поставляется потребителям для использования). Барьер 29 не показан на фиг. 4a и фиг. 4b, но иллюстрируется на фиг. 4c, а также на фиг. 4d, на схематическом частичном виде в разрезе, взятом по горизонтали через наружную стенку 21 корпуса в месте расположения вентиляционного отверстия 27. Толщина барьера 29 на фиг. 4c и фиг. 4d показана в преувеличенном размере для улучшения наглядности.
Барьер 29 содержит мембрану или слой пленки с общей толщиной приблизительно 0,03 мм. В рассматриваемом варианте воплощения барьер 29 принимает форму многослойной пленки, содержащей слой 29a алюминиевой фольги с толщиной приблизительно 0,02 мм, и покровный или защитный слой 29b, образованный из пластикового материала, такого как ПЭНП (полиэтилен низкой плотности). Слой 29a алюминиевой фольги является основным конструктивным компонентом барьера 29 и обеспечивает конструкционную прочность барьера 29. Покровный или защитный слой 29b обращен в направлении внутренней части укупорочного средства 1 и действует в качестве инертного барьера между слоем 29a алюминиевой фольги и внутренней частью укупорочного средства 1. Покровный или защитный слой 29b может дополнительно содействовать при приваривании или приклеивании барьера 29 к укупорочному средству 1. Пленка может быть подобна алюминиевым пленкам, используемым в блистерных упаковках для лекарств. Барьер 29 принимает форму диска с диаметром приблизительно 10 мм и имеет круглую наружную форму, хотя также возможны другие формы.
В рассматриваемом варианте воплощения барьер 29 располагается на верху кольцевой стенки 28. Барьер 29 приваривается к наружной стенке 21 корпуса, например, с помощью ультразвуковой сварки, индукционной сварки или термической сварки, так что кольцевая стенка 28 расплавляется и образует сварной шов между наружным участком 29c или участком крепления барьера 29 и наружной стенкой 21 корпуса, причем сварной шов продолжается вокруг вентиляционного отверстия 27, как схематически иллюстрируется на фиг. 4d. В качестве альтернативы, кольцевая стенка и барьер могут располагаться на внутренней стенке 21 корпуса. Барьер 29 включает в себя свободный или незакрепленный внутренний участок 29d (внутри от сварного шва). В рассматриваемом варианте воплощения наружный диаметр сварного шва составляет приблизительно 10 мм, и диаметр свободного или незакрепленного внутреннего участка 29d составляет приблизительно 7 мм. Таким образом, барьер 29 прикрепляется к корпусу клапана без необходимости использования каких-либо дополнительных удерживающих компонентов, что уменьшает стоимость, сложность и количество деталей укупорочного средства 1. В других вариантах воплощения кольцевая стенка 28 может отсутствовать, и барьер 29 может быть приварен непосредственно к криволинейной наружной поверхности наружной стенки 21 корпуса, или в качестве альтернативы барьер 29 может быть приклеен к наружной стенке 21 корпуса с помощью адгезива. В еще одном альтернативном варианте воплощения кольцевое углубление на внутренней или наружной поверхности стенки 21 корпуса может образовать контактную поверхность для приваривания к ней барьера. В этом варианте воплощения приваренный барьер будет располагаться в радиальном направлении на одном уровне со стенкой 21 корпуса.
Кольцевая стенка 13 крепежной части 10 укупорочного средства 1 продолжается вниз от головной части 11 до уровня ниже вентиляционного отверстия 27 и барьера 29. Кольцевая стенка 13 крепежной части 10 тем самым обеспечивает защиту барьера 29, когда укупорочное средство 1 будет полностью собрано. Однако кольцевая стенка 13 крепежной части 10 снабжена проемом 15 для инспекции/доступа, продолжающимся через нее, который выровнен с вентиляционным отверстием 27, обеспеченным в наружной стенке 21 корпуса. Проем 15 для инспекции/доступа, обеспеченный в кольцевой стенке 13 крепежной части 10, обеспечивает возможность визуальной инспекции барьера 29. Проем 15 для инспекции/доступа также позволяет доступ к барьеру 29, чтобы обеспечить возможность целенаправленного ручного сброса давления в кеге 90, к которому прикреплено укупорочное средство 1, как описывается более подробно ниже.
В рассматриваемом варианте воплощения кольцевая стенка 13 крепежной части 10 снабжена одним проемом 15 для инспекции/доступа, который должен быть выровнен с вентиляционным отверстием 27 и барьером 29, когда крепежная часть 10 прикреплена к наружной стенке 21 корпуса интегрированного корпусного компонента 20. Чтобы обеспечить правильное выравнивание крепежной части 10 относительно наружной стенки 21 корпуса во время сборки укупорочного средства 1, крепежная часть 10 и наружная стенка 21 корпуса каждая снабжена распознаваемым признаком, чтобы способствовать выравниванию. В рассматриваемом варианте воплощения распознаваемые признаки принимают форму небольшого углубления, обеспеченного в верхней поверхности головной части 11 крепежной части 10, и небольшого выступа, обеспеченного в нижней части наружной стенки 21 корпуса (оба показаны на фиг. 2), которые должны быть выровнены друг с другом перед креплением крепежной части 10 к наружной стенке 21 корпуса.
В других вариантах воплощения крепежная часть 10 может быть выполнена с возможностью крепления к наружной стенке 21 корпуса интегрированного корпусного компонента 20 во множестве различных ориентаций, чтобы повысить легкость сборки укупорочного средства 1. Например, крепежная часть 10 может быть выполнена с возможностью крепления к интегрированному корпусному компоненту 20 в любой из четырех возможных конфигураций, разнесенных на 90 градусов друг от друга вокруг центральной оси укупорочного средства 1 (при этом любая одна из защелкивающихся структур 23 интегрированного корпусного компонента 20 зацепляется внутри любого одного из соответствующих отверстий, обеспеченных в кольцевой стенке 13 крепежной части 10). В этом случае кольцевая стенка 13 крепежной части 10 может включать в себя множество проемов 15 для инспекции/доступа, разнесенных друг от друга по окружности кольцевой стенки 13, при этом каждый из проемов 15 для инспекции/доступа выполнен с возможностью выравнивания с вентиляционным отверстием 27 и барьером 29 в одной возможной ориентации сборки крепежной части 10 относительно интегрированного корпусного компонента 20. Тем самым можно обеспечить видимость барьера 29 и доступ к барьеру 29 независимо от ориентации крепежной части 10 относительно интегрированного корпусного компонента 20.
Барьер 29 выполнен с возможностью разрыва, если внутреннее давление внутри укупорочного средства 1 (и внутри кега 90, на который установлено укупорочное средство 1) превышает предварительно заданное максимальное допустимое давление. Предварительно заданное максимальное допустимое давление предпочтительно находится между максимальным рабочим давлением кега 90 (то есть самым высоким давлением, которое, как ожидается, будет действовать во время использования кега 90) и давлением выхода из строя кега 90 (то есть давлением, при котором, как прогнозируется, будет происходить выход из строя кега 90). В рассматриваемом варианте воплощения предварительно заданное максимальное допустимое давление составляет приблизительно 6 бар (0,6 МПа) (избыточное давление, как используется во всем описании), и находится между максимальным рабочим давлением приблизительно 5,5 бар (0,55 МПа) и давлением выхода из строя кега приблизительно 7 бар (0,7 МПа). Таким образом, вентиляционное отверстие 27 и барьер 29 обеспечивают возможность автоматического и полного выпуска газа из внутренней части кега 90, на который установлено укупорочное средство 1, если внутреннее давление внутри кега 90 превышает предварительно заданное максимальное давление, допускаемое укупорочным средством 1.
Вентиляционное отверстие 27 и барьер 29 располагаются таким образом, что обеспечивается возможность автоматического выпуска газа из кега 90, когда укупорочное средство 1 соединено с заливочной головкой или распределительной головкой, а также после того, как укупорочное средство 1 было отсоединено от заливочной головки (например, после завершения операции наполнения) или распределительной головки (например, после того, как содержимое кега 90 было выдано).
Барьер 29 не имеет возможности повторной герметизации, и тем самым сброс давления, вызываемый разрывом барьера 29, является необратимым, и в дальнейшем невозможно повторное создание избыточного давления в кеге 90 и использование кега 90 с укупорочным средством 1, все еще прикрепленным к кегу 90.
Было обнаружено, что описанная выше вентиляционная система обеспечивает возможность надежного автоматического выпуска газа из укупорочного средства 1 (и кега 90, к которому прикреплено укупорочное средство 1) при предварительно заданном максимальном допустимом давлении, с приемлемыми небольшими колебаниями давления разрыва между укупорочным средствами одной конструкции. Описанная выше вентиляционная система также является простой и экономически эффективной благодаря небольшой стоимости барьера 29 и отсутствию дополнительных компонентов, необходимых для крепления барьера 29 к корпусу клапана.
В рассматриваемом варианте воплощения разрыв барьера 29 обычно происходит от области рядом со стороной вентиляционного отверстия 27 и/или рядом с наружным участком барьера 29 (который приварен к наружной стенке 21 корпуса). Однако в других вариантах воплощения барьер 29 может быть выполнен с возможностью разрыва от его центра, и/или разрыва в предварительно ослабленной области, которая может быть обеспечена в любом подходящем месте на барьере 29, и/или по меньшей мере частичного открепления от наружной стенки 21 корпуса (при этом разрушается по меньшей мере часть сварного или клеевого шва между барьером 29 и наружной стенкой 21 корпуса).
Максимальное давление, допускаемое укупорочным средством 1 (то есть внутреннее давление, при котором происходит автоматический выпуск газа), регулируется, среди прочего, следующими факторами: a) прочность барьера 29, b) прочность сварного или клеевого шва между барьером 29 и наружной стенкой 21 корпуса, c) диаметр свободного или незакрепленного внутреннего участка 29d барьера 29 и d) диаметр вентиляционного отверстия 27. На прочность барьера 29 влияют, например, материалы, выбранные для барьера, толщина барьера 29 или отдельных слоев барьера 29, и наличие или отсутствие каких-либо предварительно ослабленных областей. Максимальное давление, допускаемое укупорочным средством 1, тем самым может изменяться путем управления прочностью барьера 29, прочностью сварного или клеевого шва, диаметром свободного или незакрепленного внутреннего участка 29d барьера 29 и/или диаметром вентиляционного отверстия 27. Тем самым возможно использовать одни и те же основные конструктивные компоненты клапана (например, одни и те же крепежную часть 10 и интегрированный корпусной компонент 20) для получения различных укупорочных средств 1, которые обеспечивают различные максимальные допустимые давления для разных применений или разных потребителей, например, путем выбора другого барьера 29, путем изменения прочности сварного или клеевого шва, путем изменения диаметра свободного или незакрепленного внутреннего участка 29d барьера 29 и/или путем обеспечения вентиляционных отверстий 27 различных размеров.
Так как барьер 29 виден через проем 15 для инспекции/доступа, обеспеченный в кольцевой стенке 13 крепежной части 10, путем инспекции барьера 29 через проем 15 для инспекции/доступа возможно определить или подтвердить произошел или нет разрыв барьера 29.
Также возможно осуществлять ручной целенаправленный сброс давления в кеге 90, к которому прикреплено укупорочное средство 1, путем ручного разрыва барьера 29. Например, острый стержень или другой инструмент может быть вручную вставлен через проем 15 для инспекции/доступа и использован для осуществления разрыва барьера 29, чтобы перевести барьер в негерметизированное состояние, и тем самым осуществить сброс давления в кеге 90.
На фиг. 4e и фиг. 4f показан крупным планом на виде в перспективе другой вариант воплощения барьера 29, выполняющего функцию предохранительного клапана в стенке укупорочного средства. На фиг. 4e барьер 29 показан, если смотреть снаружи от корпуса 20 клапана, и на фиг. 4f он показан, если смотреть изнутри. В качестве альтернативы привариванию барьера 29 к стенке 21 корпуса, барьер 29 на этих чертежах сформирован путем инжекционного формования барьера 29 за одно целое с корпусом 21. Во время процесса инжекционного формования подвижный компонент может сжимать область, в которой формируется барьер 29, чтобы получить высокоэффективный барьер 29. Сжатая область будет иметь толщину меньше, чем окружающие части сформированного путем инжекционного формования объекта, так что она будет достаточно ослабленной для разрыва при заданном пределе давления, но при этом достаточно прочной, чтобы надежно герметизировать вентиляционное отверстие 27 при нормальных рабочих условиях. Предпочтительная толщина барьера 29 зависит от материала, используемого для корпуса, конкретной геометрической конструкции барьера 29, его соединения с остальной частью корпуса 21 клапана и заданного давления, при котором должен происходить разрыв барьера. Например, барьер 29 может иметь толщину в диапазоне от примерно 0,1 мм до примерно 2 мм. Некоторые дополнительные преимущества использования выполненного за одно целое барьера вместо приваренного барьера заключаются в том, что только один материал требуется для корпуса 21 клапана и для барьера, и дорогостоящие этап приваривания может быть исключен. Примерами подходящих материалов для корпуса 21 клапана и выполненного за одно целое с ним барьера 29 являются ПЭТ (полиэтилентерефталат) и ПП (полипропилен), но также могут использоваться другие типы пластиковых материалов.
Корпусы 21 клапана, показанные на фиг. 4e и фиг. 4f, не имеют отдельного вентиляционного отверстия дополнительно к барьеру 29. После своего разрыва барьер 29 обеспечивает отверстие, через которое может быть осуществлен сброс давления. В альтернативном варианте воплощения дополнительное вентиляционное отверстие четко определенной формы и размера может быть обеспечено рядом с барьером 29. Это может быть сделано перед и/или после барьера 29, т.е. ближе к внутренней или наружной поверхности корпуса 21 клапана.
Поверхность барьера может быть по существу плоской и гладкой, как показано на фиг. 4e и фиг. 4f, но в качестве альтернативы может содержать места 291, 292 разрыва, как показано на фиг. 4g и фиг. 4h. Первый пример места 291 разрыва на фиг. 4g реализован в форме трех тонких линий, пересекающихся друг с другом в центре барьера и разделяющих круглый барьер 29 на шесть по существу одинаковых секторов круга. На фиг. 4h места 292 разрыва разделяют барьер 29 на 8 по существу одинаковых секторов круга с дополнительным углублением в каждом. Места 291, 292 разрыва представляют собой узкие углубления в поверхности барьера, которые локально образуют толщину, которая еще меньше, чем в других частях барьера 29. Как вариант, для мест разрыва могут использоваться небольшие квадраты, круги или другие геометрические формы. Благодаря их меньшей толщине, увеличивающееся давление будет вызывать разрыв барьера 29 вначале в углублениях. Барьер 29, снабженный местами 291, 292 разрыва, может иметь или может не иметь немного большую общую толщину барьера. Например, общая толщина барьера находится в диапазоне от примерно 0,1 мм до примерно 2 мм, и толщина стенки в месте разрыва находится в диапазоне от примерно 0,05 мм до примерно 0,5 мм.
В показанных здесь примерах вариантов воплощения места 291, 292 разрыва выполнены на наружной поверхности барьера. Как вариант или дополнительно, места разрыва могут быть выполнены также на внутренней поверхности барьера. Места 291, 292 разрыва на внутренней и наружной поверхностях барьера могут быть идентичными, иметь разные конфигурации или иметь одинаковые конфигурации, но повернутые на угол между 0° и 360°. Конфигурация и точная толщина углублений влияют на давление, при котором будет происходить разрыв барьера 29, и форму отверстия клапана, которое образуется после разрыва. Возможными преимуществами использования мест 291, 292 разрыва вместо гладкого барьера 29 являются лучшее управление точным давлением, при котором будет происходить разрыв барьера 29, и лучшее управление тем, как будет происходить разрыв.
Следует отметить, что места 291, 292 разрыва здесь описаны как признаки формованного за одно целое барьера 29, но места разрыва также могут использоваться, с меньшей эффективностью, в привариваемых или иным образом прикрепляемых барьерах 29 из различных других материалов.
В соответствии с настоящим изобретением укупорочное средство 1 содержит систему блокировки для блокировки клапанного элемента 30 в открытом положении после того, как укупорочное средство было присоединено к распределительной головке. Система блокировки содержит элемент 50 блокировки, имеющий в общем кольцевую форму, который размещается внутри корпуса клапана между наружной стенкой 21 корпуса и головной частью 11 крепежной части 10. Элемент 50 блокировки располагается вокруг внутреннего канала 24 и пружины 40 и выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении внутри корпуса клапана.
Элемент 50 блокировки содержит кольцевую основную часть 51, которая продолжается непрерывно вокруг внутреннего канала 24 и пружины 40. Элемент 50 блокировки дополнительно содержит пару лапок 52, которые продолжаются вверх от основной части 51. Лапки 52 разнесены друг от друга на противоположные стороны основной части 51 и отделены друг от друга посредством вырезов или проемов.
Элемент 50 блокировки содержит пару верхних элементов 53 зацепления и пару нижних элементов 54 зацепления, каждый из которых продолжается радиально внутрь относительно укупорочного средства 1. Верхние элементы 53 зацепления выполнены за одно целое с лапками 52 около их верхних концов. Нижние элементы 54 зацепления выполнены за одно целое с основной частью 51 около ее верха. Нижние элементы 54 зацепления располагаются между лапками 52 и по высоте ниже верхних элементов 53 зацепления. Каждый из верхних и нижних элементов 53, 54 зацепления принимает форму продолжающегося внутрь запорного элемента, содержащего наклонную верхнюю поверхность и выступающую радиально внутрь нижнюю сторону, образующую крюк.
Элемент 50 блокировки дополнительно содержит пару упругих лапок, расположенных на его основной части 51, причем каждая включает в себя защелкивающуюся структуру 55. Защелкивающиеся структуры 55 каждая продолжается радиально за пределы кольцевой основной части 51 и включает в себя наклонную верхнюю поверхность. Защелкивающиеся структуры 55 выровнены с продолжающимися вверх лапками 52 и верхними элементами 53 зацепления, и располагаются между нижними элементами 54 зацепления.
Элемент 50 блокировки дополнительно содержит группу из четырех ножек 56, которые продолжаются вниз от основной части 51. Каждая из ножек 56 наклонена внутрь в направлении ее дистального нижнего конца и включает в себя обращенную внутрь ступенчатую часть в промежуточном месте вдоль ее длины. Каждая из ножек 56 снабжена выступающим радиально внутрь элементом зацепления или крюковой структурой 57 на ее дистальном нижнем конце. Ножки 56 продолжаются через отверстия 26, обеспеченные в основании 25 корпуса клапана, в область снаружи от корпуса клапана.
Далее будет описана работа системы блокировки во время использования укупорочного средства 1, со ссылкой на фиг. 5a-5e и фиг. 6a-6e. На фиг. 5a-5e иллюстрируется укупорочное средство 1 в разрезе, взятом в месте расположения верхних запорных элементов 53 элемента 50 блокировки, тогда как на фиг. 6a-6e иллюстрируется укупорочное средство 1 в разрезе, взятом в месте расположения нижних запорных элементов 54 элемента 50 блокировки.
На фиг. 5a и фиг. 6a иллюстрируется укупорочное средство 1 в его начальной конфигурации, в которой оно поставляется потребителям (перед присоединением любой заливочной головки или распределительной головки). Когда укупорочное средство 1 находится в его начальной конфигурации, элемент 50 блокировки находится в первом положении или нижнем положении, в котором основная часть 51 располагается близко от основания корпуса клапана. Когда элемент 50 блокировки находится в первом положении, обращенные наружу защелкивающиеся структуры 55 зацепляются соответственно с парой нижних отверстий, обеспеченных в наружной стенке 21 корпуса, чтобы тем самым удерживать элемент 50 блокировки в первом положении.
Когда требуется наполнить напитком кег 90, на котором установлено укупорочное средство 1, укупорочное средство 1 может быть соединено со стандартной заливочной головкой типа A, включающей в себя кольцевой поршень, который давит вниз на клапанный элемент 30, чтобы переместить клапанный элемент из его верхнего закрытого положения вниз (и внутрь относительно кега 90) в открытое положение, в котором устанавливается сообщение по текучей среде с каждым из наружного и внутреннего путей потока через укупорочное средство 1, как иллюстрируется на фиг. 5b и фиг. 6b. Кег 90 затем может быть наполнен напитком через укупорочное средство 1, например, через наружный путь потока.
Когда клапанный элемент 30 перемещается вниз в его открытое положение для наполнения, как иллюстрируется на фиг. 5b и фиг. 6b, захватные структуры 34, обеспеченные на лапках 33 клапанного элемента 30, перемещаются мимо верхних запорных элементов 53, обеспеченных на продолжающихся вверх лапках 52 элемента 50 блокировки, в положение, находящееся в осевом направлении ниже верхних запорных элементов 53. Захватные структуры 34, которые выровнены с верхними запорными элементами 53, отклоняются внутрь, когда их наклонные нижние поверхности проходят по наклонным верхним поверхностям верхних запорных элементов.
Когда укупорочное средство 1 отсоединяется от заливочной головки, клапанный элемент 30 перемещается вверх (и наружу относительно кега 90) обратно в его закрытое положение под действием пружины 40, как иллюстрируется на фиг. 5c и фиг. 6c. После того, как клапанный элемент 30 возвращается в его закрытое положение, укупорочное средство 1 будет герметизировано таким образом, что наполненный кег 90 может храниться и транспортироваться. После того, как кег 90 был наполнен, укупорочное средство 1 опционально может быть обеспечено средствами для защиты от пыли и индикации вскрытия, таким как фольга или полипропиленовая крышка (не показаны), которые могут быть прикреплены к кегу с помощью отрывной ленты.
Когда клапанный элемент 30 перемещается обратно вверх в направлении его закрытого положения после наполнения, образующие крюк верхние поверхности захватных структур 34, которые выровнены с верхними запорными элементами 53, зацепляют образующие крюк нижние стороны верхних запорных элементов 53 таким образом, что элемент 50 блокировки перемещается вверх (и наружу относительно кега 90) вместе с клапанным элементом 30 во второе положение или поднятое положение, как показано на фиг. 5c и фиг. 6c. Зацепление между захватными структурами 34 и верхними запорными элементами 53 образует первое соединение между клапанным элементом 30 и элементом 50 блокировки.
Обращенные наружу защелкивающиеся структуры 55 элемента блокировки способны перемещаться внутрь на их соответствующих упругих лапках, чтобы обеспечить возможность защелкивающимся структурам выходить из нижних отверстий, обеспеченных в наружной стенке 21 корпуса, когда элемент 50 блокировки перемещается в направлении его поднятого положения. Когда элемент 50 блокировки достигает его поднятое положение, защелкивающиеся структуры 55 зацепляются соответственно с верхними отверстиями, обеспеченными в наружной стенке 21 корпуса над нижними отверстиями. Зацепление защелкивающихся структур 55 с верхними отверстиями действует для предотвращения в дальнейшем перемещения вниз элемента 50 блокировки относительно корпуса клапана.
Когда требуется выдача напитка из кега 90, укупорочное средство 1 может быть соединено со стандартной распределительной головкой типа A, включающей в себя кольцевой поршень, который давит вниз на клапанный элемент 30, чтобы переместить клапанный элемент из его закрытого положения вниз (и внутрь относительно кега 90) в открытое положение, в котором устанавливается сообщение по текучей среде с каждым из наружного и внутреннего путей потока через укупорочное средство 1, как иллюстрируется на фиг. 5d и фиг. 6d. Напиток затем может выдаваться из кега 90 через укупорочное средство 1 через внутренний путь потока, тогда как газ под давлением вводится в кег 90 через наружный путь потока.
Когда клапанный элемент 30 перемещается вниз в его открытое положение для выдачи напитка, как иллюстрируется на фиг. 5d и фиг. 6d, захватные структуры 34, обеспеченные на лапках 33 клапанного элемента 30, отцепляются от верхних запорных элементов 53 и перемещаются мимо нижних запорных элементов 54, обеспеченных в основной части 51 элемента 50 блокировки, в положение, находящееся в осевом направлении ниже нижних запорных элементов 54. Захватные структуры 34, которые выровнены с нижними запорными элементами 54, отклоняются радиально внутрь, когда их наклонных нижние поверхности проходят по наклонным верхним поверхностям нижних запорных элементов 54. Зацепление защелкивающихся структур 55 в верхних отверстиях, образованных в наружной стенке 21 корпуса, предотвращает перемещение вниз элемента 50, когда клапанный элемент 30 вдавливается для выдачи.
Когда укупорочное средство 1 отсоединяется от распределительной головки, например, после того, как напиток был выдан из кега 90, клапанный элемент 30 освобождается от воздействия поршня распределительной головки. Однако величина перемещения вверх клапанного элемента 30 обратно в направлении его закрытого положения ограничивается элементом 50 блокировки, который действует для предотвращения возврата клапанного элемента 30 в его закрытое положение и герметизации укупорочного средства 1.
В частности, образующие крюк верхние поверхности захватных структур 34, которые выровнены с нижними запорными элементами 54, зацепляют образующие крюк нижние стороны нижних запорных элементов 54, чтобы обеспечить второе соединение между клапанным элементом 30 и элементом 50 блокировки, причем второе соединение предотвращает перемещение вверх клапанного элемента 30 относительно элемента 50 блокировки. Дополнительно, элементы зацепления или крюковые структуры 57, обеспеченные на концах ножек 56 элемента 50 блокировки, зацепляют стопорные структуры 25a, обеспеченные на основании 25 корпуса клапана, чтобы предотвратить перемещение вверх элемента 50 блокировки относительно корпуса клапана. Тем самым предотвращается закрытие укупорочного средства после того, как напиток был выдан из кега 90, так что невозможно повторно наполнить кег 90, создать в нем избыточное давление и закрыть его после того, как исходное содержимое кега 90 было выдано, при этом укупорочное средство 1 остается соединенным с кегом 90.
Описанная выше система блокировки является простой и прочной, и обеспечивает надежный и экономически эффективный механизм для предотвращения повторной герметизации укупорочного средства 1 после выдачи напитка. В частности, расположение элементов зацепления или крюковых структур 57 на ножках 56, которые продолжаются наружу от основной части 51 элемента 50 блокировки и выступают в область снаружи от корпуса клапана, обеспечивает эффективный в отношении занимаемого пространства механизм для предотвращения перемещения вверх элемента 50 блокировки после того, как клапанный элемент 30 был соединен с элементом 50 блокировки во втором соединении. Описанная выше система блокировки также позволяет минимизировать высоту, на которую укупорочное средство 1 продолжается над верхом горлышка 92 кега 90, что является преимуществом.
Положение, в которое клапанный элемент 30 опускается путем вдавливании, когда укупорочное средство соединяется с распределительной головкой, обычно находится ниже, чем положение, в которое клапанный элемент 30 опускается путем вдавливании, когда укупорочное средство соединяется с заливочной головкой, из-за разных стандартных длин хода для заливочных головок и распределительных головок. Положения верхних запорных элементов 53 и нижних запорных элементов 54 относительно основной части элемента 50 блокировки могут быть заданы с учетом разных длин хода, обычно встречающихся для наполнения и выдачи, и таким образом, чтобы обеспечить захватным структурам 34 клапанного элемента 30 возможность зацепления верхних запорных элементов 53 во время хода наполнения, когда элемент 50 блокировки находится в его нижнем положении, и возможность зацепления нижних запорных элементов 54 во время хода выдачи, когда элемент 50 блокировки находится в его поднятом положении.
Возможны множество модификаций описанных выше примеров, не выходя за пределы объема настоящего изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.
Например, в описанном выше варианте воплощения укупорочное средство 1 выполнено с возможностью защелкивающегося соединения с горлышком кега, включающим в себя кольцо вокруг горлышка. Однако также возможны другие механизмы крепления. Например, укупорочное средство может быть выполнено с возможностью соединения путем навинчивания на горлышко кега, включающего в себя участок горлышка с наружной резьбой, и в этом случае кольцевая стенка крепежной части может быть снабжена внутренней резьбой.
Дополнительно, описанный выше вариант воплощения относится к укупорочному средству типа A для использования вместе со стандартными заливочными головками и распределительными головками типа A. Однако в других вариантах воплощения укупорочное средство равным образом может быть выполнено с возможностью использования с другими типами заливочных и распределительных устройств. Например, укупорочное средство, использующее одну или больше описанных выше корпусных конструкций (с выполненными за одно целое наружной стенкой корпуса и внутренним каналом), вентиляционную систему и/или систему блокировки, равным образом может включать в себя головную часть и клапанный механизм, выполненные с возможностью взаимодействия с заливочными головками и распределительными головками типа G, типа D или типа S.
В описанном выше варианте воплощения корпус клапана укупорочного средства обеспечен посредством наружной стенки 21 корпуса, которая образует основную часть корпуса, и головной части 11, которая образует верхнюю часть корпуса, причем наружная стенка 21 корпуса и головная часть 11 сформированы отдельно друг от друга и выполнены с возможностью взаимного крепления. Однако в других вариантах воплощения по меньшей мере часть стенки, образующая основную часть корпуса клапана, равным образом может быть выполнена за одно целое с головной частью. Например, укупорочное средство может содержать крепежную часть, включающую в себя головную часть для крепления к заливочной головке или распределительной головке, и первую и вторую концентрические кольцевые стенки, продолжающиеся вниз от головной части, причем наружная из кольцевых стенок выполнена с возможностью соединения с горлышком кега, и внутренняя из кольцевых стенок выполнена с возможностью ее приема внутри горлышка кега и образования корпуса для клапанного механизма.
В описанном выше варианте воплощения наружная стенка корпуса (образующая основную часть корпуса клапана) и внутренний канал (образующий внутренний путь потока через укупорочное средство и место крепления для удлиненной трубки или заборной трубки) выполнены за одно целое друг с другом как часть единого компонента. Однако в других вариантах воплощения наружная стенка корпуса и внутренний канал равным образом могут быть сформированы как отдельные компоненты. В этом случае наружная стенка корпуса и внутренний канал могут прикрепляться друг к другу с помощью отдельного промежуточного соединительного компонента, который может образовать основание корпуса клапана и поверхность зацепления для нижнего конца пружины.
В описанном выше варианте воплощения вентиляционное отверстие 27 вентиляционной системы обеспечено в наружной стенке 21 корпуса и продолжается через нее, и барьер 29 прикреплен к наружной поверхности наружной стенки 21 корпуса. Однако в других вариантах воплощения барьер 29 равным образом может прикрепляться к внутренней поверхности наружной стенки 21 корпуса. В других вариантах воплощения вентиляционная система в качестве альтернативы может быть обеспечена в крепежной части 10, посредством которой укупорочное средство прикрепляется к горлышку кега (вместо обеспечения в наружной стенке 21 корпуса, сформированной отдельно от крепежной части 10), при этом вентиляционное отверстие 27 продолжается через часть крепежной части 10 в область снаружи от укупорочного средства. В других вариантах воплощения вентиляционная система может отсутствовать в укупорочном средстве.
В описанном выше варианте воплощения элементы зацепления или крюковые структуры 57, которые выполнены с возможностью предотвращения дальнейшего перемещения вверх элемента 50 блокировки после того, как элемент блокировки переместился в его поднятое положение, каждый выступает внутрь относительно укупорочного средства 1 и выполнен с возможностью зацепления стопорных структур 25a, обеспеченных на нижней стороне соединительной части, которая соединяет наружную стенку 21 корпуса с внутренним каналом 24 и выполнена за одно целое с ними. Однако в других вариантах воплощения элементы зацепления или крюковые структуры 57 равным образом могут выступать радиально наружу от ножек 56 элемента 50 блокировки и быть выполнены с возможностью зацепления основания наружной стенки 21 корпуса. В еще одних вариантах воплощения ножки 56 элемента 50 блокировки могут быть выполнены с возможностью продолжаться в область снаружи от корпуса клапана через наружную стенку 21 корпуса, вместо продолжения через основание 25 корпуса. В других вариантах воплощения система блокировки может отсутствовать в укупорочном средстве.
Другие модификации и изменения также будут очевидны специалистам в этой области техники.