ЕМКОСТЬ И СПОСОБ НАПОЛНЕНИЯ ЕМКОСТИ
CAPACITY, AND CAPACITY FILLING METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к емкости, в частности, к крупногабаритной одноразовой емкости, например, из полимерного материала, например к кегу для всевозможных жидкостей, в частности для напитков, с соединительной арматурой и с уплотнением.
Уровень техники
Такие емкости известны, например, из публикации WO 2008/083782 A2. А также из DE 10138365 A1 или DE 102006034638 A1.
Крупногабаритные емкости емкостью обычно более чем 10 л, в частности, 30 л или 50 л, служат в целом для заправки и розлива под давлением жидкостей, в частности, таких напитков, как, например, пиво. В частности, известны специальные крупногабаритные емкости, так называемые "кеги". Речь идет о повторно используемых бочках, разработанных для заводского наполнения и стерилизованного хранения напитков. Понятие "кега" происходит от английского языка и используется для "маленькой бочки". Кеги широко зарекомендовали себя в гастрономии и их также используют все больше в частном секторе в сочетании с соответствующими раздаточными устройствами.
Как правило, кеги располагают на своей верхней стороне клапаном, так называемой "головкой" кеги. На этом клапане или головке кеги может размещаться подходящая раздаточная головка, подводящая из внешнего контейнера газ-вытеснитель, например, двуокись углерода или также азот, и производящий вследствие этого избыточное давление во внутренней части указанной емкости. Это избыточное давление обеспечивает возможность отвода заправленной в контейнер или емкость жидкости через трубку для подачи жидкости в раздаточное устройство. Раздаточная головка плотно закрывает емкость, поэтому заправленная в нее жидкость остается стерилизованной.
При открывании раздаточного крана созданное газом-вытеснителем избыточное давление в кеге вытесняет содержимое напитка через трубку для подачи жидкости во внутренней части кеги. При снятии раздаточной головки клапан герметично закрывает кегу, что обеспечивает дальнейшее хранение содержимого. Это препятствует также высыханию возможно имеющихся остатков. Избыточное давление внутри бочки сохраняется.
Головка кеги или установленный в этом месте клапан представляют собой, по существу, специальное выполнение указанной в ограничительной части формулы изобретения соединительной арматуры, а также уплотнения. В любом случае, уплотнение обеспечивает сохранение емкостью или кегой при снятой раздаточной головке ранее созданного избыточного давления во внутренней части емкости. Как правило, в этом месте работают с избыточным давлением, примерно, в 3 бар или более.
В целом при использовании кег и, в частности, одноразовых кег из полимерного материала, на практике всегда наблюдают две проблемы. Прежде всего, наполнение емкостей или кег регулярно происходит тогда, когда соединительная арматура уже смонтирована в горловине емкости. Большей частью соединительная арматура состоит из корпуса фитинга и упора для уплотнения или имеет такой упор. Вследствие того, что корпус фитинга соединительной арматуры, а следовательно, соединительная арматура смонтированы в горловине емкости, неизбежно уменьшается отверстие для наполнения, имеющееся в горловине емкости. Из-за этого при определенных обстоятельствах, при поступлении желаемой жидкости или разливаемого продукта в емкость возникают закручивания. Такие закручивания могут приводить в зависимости от характера разливаемого продукта к образованию пены, снижающему, в конце концов, скорость наполнения.
Другой недостаток можно видеть в том, что известные соединительные арматуры поставляют в закрытом положении и объединенными с емкостью, с так называемой "колбой" емкости. Вследствие этого существует опасность, что соединительная арматура имеет возможные загрязнения, в частности, на участке закрытых уплотнительных поверхностей. Их можно снимать, если вообще возможно, - только с большой трудоемкостью. Здесь приходит на помощь изобретение.
Раскрытие изобретения
В основу изобретения поставлена техническая задача усовершенствовать такую емкость, чтобы наполнение было облегчено и имелась возможность исключения загрязнений соединительной арматуры. Изобретение имеет своей задачей также создание способа наполнения такой емкости.
Для решения этой технической задачи в известной емкости, в частности, в крупногабаритной одноразовой емкости, например, из полимерного материала предусмотрено согласно формуле изобретения, что соединительная арматура и/или уплотнение имеют в состоянии поставки проходное отверстие, закрытое в состоянии при отпуске продукции.
В частности, согласно изобретению имеются различия между состоянием соединительной арматуры или уплотнения при поставке и состоянием при отпуске продукции. Это не имело места до настоящего времени и в уровне техники, так как соединительную арматуру, включая уплотнение, поставляют всегда закрытыми и соединенными с колбой емкости.
Однако теперь в данном изобретении соединительная арматура и/или уплотнение в состоянии поставки располагает проходным отверстием или образуют его. Это обеспечивает в любое время возможность незатруднительной очистки соединительной арматуры в состоянии поставки. Потому, что проходное отверстие позволяет осуществлять простую дезинфекцию или очистку таким образом, что в простейшем случае в указанном состоянии поставки соединительную арматуру, включая уплотнение, прополаскивают просто и с охватом.
Кроме того, получаются следующие преимущества. В частности, емкость можно наполнять согласно изобретению без смонтированной соединительной арматуры. То есть, процесс наполнения можно производить непосредственно через горловину емкости, так что в распоряжении будет находиться все поперечное сечение этой горловины емкости. Это приводит к повышению скорости наполнения посредством увеличенного поперечного сечения наполнения, а, в дополнение, благодаря этому так отчетливо не возникают, или больше не возникают наблюдаемые до этого закручивания. Соединительную арматуру с уплотнением вставляют в горловину емкости, только при полном наполнении емкости. При этом по-прежнему находящаяся в состоянии поставки соединительная арматура, включая уплотнение, обеспечивает возможность незатруднительного удаления возникающего при этом процессе или имеющегося избыточного давления в емкости через проходное отверстие. И только после установки соединительной арматуры, включая уплотнение, в наполненную емкость или ее горловину емкости, емкость переводят, по существу, в состояние при отпуске продукции, при котором проходное отверстие закрыто, так что принятая в емкость жидкость или разливаемый продукт вытекать не может.
С этой целью изобретение предлагает соединять соединительную арматуру с горловиной емкости только по окончании процесса наполнения или только после завершения процесса наполнения, а вследствие этого переводить соединительную арматуру и/или уплотнение в состояние при отпуске продукции. Это происходит посредством одновременного закрывания, по меньшей мере, одного или нескольких проходных отверстий. При этом процессе соединительную арматуру с находящимся в ней уплотнением для соединения с горловиной емкости нагружают, в целом, усилием. В данном случае речь может идти, например, о радиально действующем усилии, как это описывается в качестве примера для различных выполнений в публикации WO 2008/083782 A2.
Во всяком случае, изменение из состояния поставки в состояние при отпуске продукции осуществляют, нагружая соединительную арматуру, включая уплотнение, указанным усилием, предпочтительно, в радиальном направлении. Поскольку при этом процессе уплотнение, занимавшее до этого открытое положение по отношению к соединительной арматуре, закрыто, по меньшей мере, частично. При этом уплотнение фиксируется, в целом, в состоянии поставки по отношению к соединительной арматуре в приподнятом относительно нее положении.
Иначе говоря, уплотнение имеет в состоянии поставки приподнятое или находящееся на некотором расстоянии положение относительно соответствующей уплотнительной поверхности в соединительной арматуре или на ней. Это приподнятое или находящееся на некотором расстоянии положение уплотнения относительно указанной уплотнительной поверхности в состоянии поставки отменяют при переходе в состояние при отпуске продукции, поэтому уплотнение прилегает к уплотнительным поверхностям, а соединительная арматура получает желаемое и необходимое замыкание в состоянии при отпуске продукции.
Для этого изобретение предлагает, в частности, фиксирующий зажим для уплотнения. Этот фиксирующий зажим можно выполнить таким образом, что уплотнение в состоянии поставки входит в зацепление в вырез в соединительной арматуре или в трубке для подачи жидкости. В целом, этот вырез находится в трубке для подачи жидкости, так, что, в целом, уплотнение, кольцеобразно окружающее трубку для подачи жидкости, целиком или частично входит в зацепление своей внутренней кольцевой поверхностью в также кольцеобразный вырез в трубке для подачи жидкости. Уплотнение нагружается пружиной, так называемой замыкающей пружины. Однако, по существу, уплотнение может фиксироваться в приподнятом положении выступающим носиком в трубке для подачи жидкости или, в целом, во внутренней части соединительной арматуры.
Вследствие того, что в примере выполнения уплотнение входит в зацепление в кольцевой паз в трубке для подачи жидкости или кольцеобразный вырез своей внутренней кольцевой поверхностью, оно фиксируется в состоянии поставки в описанном приподнятом положении относительно уплотнительных поверхностей против усилия замыкающей пружины. Вследствие этого образуется определенное проходное отверстие, в частности, в форме, по меньшей мере, одной кольцевой щели, образующейся между внутренней кольцевой поверхностью уплотнения и/или его внешней кольцевой поверхностью и соответствующей трубкой для подачи жидкости или корпусом фитинга. Посредством этого проходного отверстия или кольцевой щели можно удалять возможное избыточное давление после наполнения емкости и установки соединительной арматуры, включая уплотнение, в состоянии поставки. Затем соединительную арматуру, включая уплотнение, переводят в состояние при отпуске продукции.
Для этого соединительную арматуру равномерно нагружают радиальным усилием, например, таким образом, чтобы соединительная арматура или ее корпус фитинга незначительно уменьшалась в своем диаметре или увеличивалась. В обоих случаях эта радиальная нагрузка обеспечивает в примере выполнения, чтобы уплотнение больше не фиксировалось своей внутренней кольцевой поверхностью в кольцевом пазе в трубке для подачи жидкости, а прилегало усилием замыкающей пружины к уплотнительным поверхностям. По существу, трубка для подачи жидкости также могла бы получать аксиальную нагрузку, так что, как следствие, внутренняя кольцевая поверхность уплотнения отделяется из кольцевого паза, а уплотнение вслед за этим занимает свое закрытое положение. Это относится в данном случае ко всей соединительной арматуре.
Само собой разумеется, что можно осуществлять изменение от состояния поставки к состоянию при отпуске продукции также другим способом. Решающим является исключительно обстоятельство, что в состоянии поставки соединительная арматура и/или уплотнение занимают фиксирующее положение или иначе созданное временное положение с определенным им проходным отверстием. Это временное положение или фиксирующее положение отменяется механическим путем, если состояние поставки переходит в состояние при отпуске продукции. В большинстве случаев это происходит одновременно с фиксацией соединительной арматуры, включая уплотнение, в горловине емкости. Несомненно, что по времени это может происходить также поочередно. То есть, сначала устанавливают состояние при отпуске продукции, а затем происходит соединение между горловиной емкости и соединительной арматурой, включая уплотнение, или наоборот.
В итоге описаны емкость и соответствующий способ наполнения такой емкости, при помощи которого можно значительно увеличивать скорость наполнения, а впрочем, существенно уменьшить опасность долговременных загрязнений соединительной арматуры. В этом следует видеть существенные преимущества.
Краткое описание чертежа
Далее приводится более подробное разъяснение изобретения посредством изображающего только один пример выполнения чертежа. На единственном чертеже показана соответствующая изобретению емкость на участке ее горловины емкости.
Осуществление изобретения
На чертеже изображена емкость, речь идет в примере выполнения о кеге 1 из полимерного материала, в частности из ПЭТ (полиэтилентерефталат). Такие кеги 1 используют в качестве одноразовой емкости для вмещения напитков, например пива. После опорожнения кеги 1 ее можно в целом уменьшить в ее объеме или сжать, а затем отправить для повторного использования.
Кега 1 или, в целом, крупногабаритная одноразовая емкость, например, из полимерного материала снабжена соединительной арматурой 2 с уплотнением 3. Соединительную арматуру 2, включая уплотнение 3, называют также клапаном или головкой 2, 3 кеги. К принципиальной конструкции относится еще изображенная трубка 4 для подачи жидкости, через которую выталкивается под давлением находящаяся во внутренней части емкости 1 и наполненная в нее жидкость.
Соединительная арматура 2 состоит, в частности, из корпуса 2а фитинга и только одного изображенного и опционального упора 2b. Говоря о корпусе 2а фитинга, речь идет о кольцеобразном и L-образном в поперечном сечении фланце, вставленном в горловину 5 кеги 1. После установки соединительная арматура 2, в целом, или корпус фитинга или фланец 2а может соединяться с горловиной 5 кеги 1 с силовым замыканием и/или с геометрическим замыканием, как это разъяснялось ранее подробно в уже описанной публикации WO 2008/083782 A2. Кроме того, корпус фитинга или фланец 2а служит как опорно-упорный элемент для пружины или замыкающей пружины 6, опирающейся своей ножкой на корпус 2a фитинга, а своей головкой нагружает уплотнение 3, прилегающее к упору 7 со стороны головки трубки 4 для подачи жидкости и к образованным там уплотнительным поверхностям. Трубка 4 для подачи жидкости расположена в примере выполнения неподвижно в кеге 1, но принципиально может, однако, двигаться в аксиальном направлении, как это уже описывалось вначале.
Фактически в изобретении делается различие, в частности, между состоянием поставки соединительной арматуры 2 или уплотнения 3, как это изображено на чертеже сплошной линией и состоянием при отпуске продукции - в пунктирном изображении. В состоянии поставки соединительную арматуру 2 или уплотнение 3 определяет, по меньшей мере, одно проходное отверстие 8 в форме одной или нескольких кольцевых щелей, через которые может стравливаться, например, существующее в кеге 1 избыточное давление. И, напротив, если соединительная арматура 2 или уплотнение 3 принимают свое состояние при отпуске продукции (изображено пунктирно), проходное отверстие 8 закрыто.
В вышеназванном первом случае уплотнение 3 имеет по сравнению с соединительной арматурой 2, по меньшей мере, частично открытое положение. Фактически уплотнение 3 фиксировано в состоянии поставки по сравнению с соединительной арматурой 2 в противоположность ей в приподнятом положении. Для этого уплотнение 3 располагает, в частности, фиксирующим зажимом 9.
Говоря об этом фиксирующем зажиме 9, речь идет в примере выполнения о вырезе или кольцевом пазе 9, в который входит в зацепление уплотнение 3 своей внутренней кольцевой поверхностью 3a. Напротив, внешняя кольцевая поверхность 3b уплотнения 3 прилегает к корпусу 2a фитинга. Соединительная арматура 2, уплотнение 3, трубка 4 для подачи жидкости, кега 1, а также горловина 5 емкости выполнены в целом вращательно-симметрично по сравнению с общей осью А. По этой причине уплотнение 3 располагает кольцеобразной формой с уже определенной внутренней кольцевой поверхностью 3a и внешней кольцевой поверхностью 3b.
Уплотнение 3 входит в зацепление своей внутренней кольцевой поверхностью 3а в кольцевой паз 9 в трубке 4 для подачи жидкости и, в частности, в состоянии поставки соединительной арматуры 2 или уплотнения 3. Вследствие этого уплотнение 3 имеет расстояние В по отношению к упору 7 в трубке 4 для подачи жидкости и, следовательно, к образованной на этом месте уплотнительной поверхности. В этом состоянии поставки соединительную арматуру 2 с находящимся в ней уплотнением 3 вставляют после наполнения кеги 1 или в целом емкости, в горловину 5 емкости. Благодаря этому можно без проблем снижать, смотря по обстоятельствам, установленное наполненной жидкостью или разливаемым продуктом давление, так как это давление стравливается из емкости или кеги 1 через определенное в состоянии поставки проходное отверстие 8.
После того, как в состоянии поставки соединительная арматура 2 с уплотнением 3 вставлена в горловину 5 емкости наполненной емкости 1, а возможное избыточное давление стравлено из внутренней части емкости, соединительную арматуру 2, включая уплотнение 3, переводят по окончании процесса наполнения в состояние при отпуске продукции. Одновременно соединительная арматура 2, включая уплотнение 3, соединяется с горловиной 5 емкости. Большей частью соединение соединительной арматуры 2 с горловиной 5 емкости обеспечивает в то же время, а практически одновременно, перевод соединительной арматуры 2 или уплотнения 3 в состояние при отпуске продукции посредством закрывания проходного отверстия 8.
В частности, для достижения этого, в примере выполнения, корпус 2a фитинга нагружают действующим в радиальном направлении R усилием F, поэтому уплотнение 3 получает незначительную деформацию, а его внутренняя кольцевая поверхность 3а выходит из кольцевого паза 9 или образованного таким образом фиксирующего зажима 9. Вследствие этого уплотнение 3 оставляет свое, по меньшей мере, частично открытое положение по отношению к соединительной арматуре 2 в состоянии поставки, так как замыкающая пружина 6 обеспечивает теперь прижатие освободившегося от трубки 4 для подачи жидкости уплотнения 3 к упору 7. Вследствие этого кега 1 закрыта, а находящаяся во внутренней части жидкость (больше) не может выходить. Следовательно, емкость находится в состоянии при отпуске продукции и может быть снабжена, например, описанной вначале раздаточной головкой для выдавливания находящейся во внутренней части жидкости или разливаемого продукта.