專利名稱：用于分配充碳酸氣的飲料的裝置和三通旋塞的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及食品工業，更具體涉及商業設備，并且用于從等壓儲罐向零售亭、商店、飯店和酒吧中的塑料瓶分配啤酒及其它泡沫飲料和/或充碳酸氣的飲料。
背景技術：
為了通過閥(或者出口)給容器(無論是瓶子或者小桶)裝填產品，需要在供應管線中的壓力和容器內的壓力之間存在某種差。該差值確定了向容器供應產品的速度。通常，為了阻止液面由于紊流而上升，以適中的初始速度供給產品，然后速度慢慢地增大。為了該目的，將容器內的氣體壓力初步泵壓至遠超氣體溶于液體的飽和壓力的數值。待分配的液體借助于壓力缸或者泵也被保持在該壓力下，并且被供給到分配機。在容器中產生了等于供給液體壓力的壓力之后，將容器連接至供應待分配的液體的管線。通過受控的氣體壓力的釋放來形成用于液體進入容器的條件。以該方式形成的壓差確定了液體的流動速度。此外，已知到分配結束時使氣體釋放減速，從而減小了容器的空腔和供應管線之間的壓差。結果，到過程結束時每單位時間倒出的液體量減少了，允許人們在當容器被填充有所需數量液體時的瞬間準確地結束過程。該飲料分配技術被稱為反向氣體控制技術(back gas control technology) 0所述控制的優點在于，在任何時刻液體上的氣體的壓力都超過產品中的飽和壓力。從大儲罐向瓶子及其它小容器分配飲料的上述想法實施在許多自動分配生產線中(參見美國專利No. 6601618、IPC B67C 3/06,2003年8月 5日公開；美國專利No. 61擬946，IPC B 65 B1/04，2001年2月27日公開；澳大利亞專利 No. 491145，IPC B 67 3/10，3/06，1978 年公開；Volfgang Kuntse, Tekbnologiya soloda i piva, St. Petersburg :Professiya,2001,第 566-567 頁(由 W. Kunze, Technologie Brauer und Malzerlli$ Berlin ；VLB, 1998)；以及 Tekhnologicheskoe oborudovanie konservnykh zavodov (Process Equipment for Canneries)，莫斯禾斗，1986，第 418—419 頁。然而，所述飲料分配系統成本高，很難操作，并且幾乎不適用于從小桶向零售亭、 酒吧、咖啡館和飯店的瓶子或者杯子分配飲料。已知的是一種啤酒分配裝置，其包括容納啤酒的等壓儲罐或者若干個容納不同種類啤酒的儲罐、啤酒增壓單元、冷卻單元和分配器，所述分配器配備具有用于將飲料分配到小容器的分配龍頭的多個管子、并具有將啤酒供應至分配器的管子，所述分配器被設計成環形主體，并且設有用于使飲料在環形主體中循環的泵和冷卻器(參見2000年12月沈日公開的美國專利 No. 6164083，IPC B67 D1/08)。然而，由于沒有泡沫抑制單元而造成飲料起泡沫，該現有技術的裝置不能保證分配單元中的飲料的質量，并且將過量的泡沫傳送給消費者。此外，所述裝置不適合從等壓儲罐向塑料瓶分配飲料，并且需要額外的致冷設備用于冷卻飲料。已知一種用于手動分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料的裝置，其包括貯氣瓶、 飲料桶、致冷器、具有用于將飲料分配至小容器的分配龍頭的區域(bar)和安裝在龍頭的輸出管道中用于在分配期間抑制泡沫的單元的序列(參見國際申請WO 00/58201, IPCB67D 1/14，2000 年 10 月 5 日公開)。然而，上述裝置僅適于以很低的分配速度向小容器(杯子或者玻璃杯)分配飲料， 并且不能實現飲料在反壓力下從等壓儲罐向塑料瓶的分配。大部分相關技術由用于手動分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料的裝置構成，所述裝置包括由貯氣瓶與容納飲料的等壓儲罐構成的飲料制備系統、和具有泡沫抑制單元的飲料分配器件(參見RE專利2266862，IPC B67C 3/02,2005年12月27日公開)。所述飲料分配裝置包括外殼，其具有輸出管道、連接至從貯氣瓶供應氣體的管子的管道、和連接至從等壓儲罐供應飲料的管子的管道；用于將塑料瓶的頸部緊固到輸出管道的開口端的單元，該單元在輸出管道附近定位在外殼上；和，安裝在外殼內并且連接到輸出管道的節流閥，其中泡沫抑制單元放置在輸出管道內。連接至氣體供應管及飲料供應管的管道通過三通旋塞被另外的管道連接至輸出管道，所述三通旋塞安裝在用于將飲料分配至塑料瓶的器件的外殼上。飲料分配裝置設有用于將飲料分配至杯子或玻璃杯的龍頭，所述龍頭連接到從等壓儲罐供應飲料的管子。三通旋塞包括具有蓋子的圓筒形外殼，其中在所述外殼的底部中制造出兩個貫穿的入口孔和一個出口孔，并且其中具有轉動選擇的上部盤和固定不動地固定的下部盤同軸地安裝在外殼內。上部盤通過蓋子中的孔剛性地連接至定位在三通旋塞的外殼外部的桿上，并且在下部盤上制造出通孔以便與在外殼底部中制成的孔同軸。在與其中的所述孔相對的下部盤側上的上部盤的本體中制造出鐮刀形的不通凹槽，以便外殼的入口孔之一與其出口孔連通。在外殼的蓋子下面的桿周圍設置環形的彈性密封件，以將上部盤和下部盤相互壓靠并壓到外殼的底部上，并且彈性的環形密封件被安裝到在外殼的底部制成的孔中。用于將塑料瓶的頸部緊固到輸出管道的端部的單元包括與輸出管道同軸地附接至輸出管道端部的彈性的環形單元、和具有桿及凹槽的的匙狀物，匙狀物的凹槽與塑料瓶頸部的尺寸匹配，其中匙狀物的圓筒形部分在出口孔處設置在輸出管道的端部周圍并且借助于卡口連接動態地連接至輸出管道的壁，匙狀物的凹槽定位在輸出管道的出口孔的前面。卡口連接表示為在輸出管道的壁中制成的不通的螺旋凹槽，其中具有輥子的軸被安裝并附接到用于緊固塑料瓶的頸部的單元的匙狀物的圓筒形部分。該單元能夠快速且緊密地將塑料瓶的頸部連接到裝置的輸出管道的端部，以便手動分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料。飲料分配裝置的泡沫抑制單元包括具有軸向貫穿管道的噴嘴，該噴嘴具有在其側表面上帶螺旋凹槽的外部圓筒形部分以及在其外表面與輸出管道的表面之間形成環形間隙的尾部。由于在分配單元中和在塑料瓶中的飲料表面上產生氣體壓力而實現消除泡沫，該壓力超過氣體溶于飲料中的飽和壓力并且防止液體“冒泡(boiling)”。由于離心力， 泡沫抑制單元提供了以薄膜形式向塑料瓶的壁輸送飲料，從而減少了液體流動的紊流。該裝置的一個缺點是，由于三通旋塞管殼(cartridge)的活動板之間形成啤酒和酒的雹狀物(stones)導致飲料分配設備的三通旋塞管殼的低操作可靠性；該裝置另一缺點是，由于需要頻繁清洗圓盤并且在完成啤酒或者其它飲料的分配之后密封而很難維護它；并且再一個缺點是，用于將塑料瓶的頸部緊固到裝置的輸出管道的端部的單元的性能不夠可靠，因為通過轉動控制桿來緊固PET瓶子，由操作者的手保持的PET瓶子與匙狀物及裝置的外殼一起轉動，以致瓶子常常從操作者的手中滑掉
發明內容
本發明的技術成果在于制造了一種用于將飲料手動分配給PET瓶子的裝置，該裝置由于減小了三通旋塞的活動部分之間的接觸面積(這將減小其磨損)、并且由于避免了當PET瓶被用于將塑料瓶的頸部緊固到輸出管道的端部上的裝置按壓時PET瓶的轉動而增加了性能的可靠性；此外，由于在完成啤酒或者其它飲料的分配之后降低了對器件的單元和部件進行清洗的頻率而使裝置的維護更簡單。如下實現了上述的技術成果用于手動分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料的裝置包括具有在其本體上制成的入口管道、并具有帶三個連續地設置的環形室的軸對稱空腔的外殼，所述入口管道具有用于連接至從貯氣瓶供應氣體的管子和連接至從等壓儲罐供應飲料的管子的端口，所述氣體供應管道和飲料供應管道分別連接至第一室和第三室；輸送杯狀件，所述輸送杯狀件豎直地安裝在裝置的外殼的下部中，并在其開口下端的側上具有彈性密封件，所述密封件的內部空腔通過出口管道連接至外殼的軸對稱空腔的第二環形室；三通旋塞，所述三通旋塞布置在外殼的軸對稱空腔內并且實施為具有徑向通孔的中空滑閥，并且所述中空滑閥能夠由控制桿帶動進行縱向的往復運動并被固定到三個位置上， 其中在兩個位置，其入口管道之一連接至出口管道，而在第三位置，入口管道可以關閉；泡沫抑制單元，所述泡沫抑制單元定位在輸送杯狀件的空腔內并且實施為具有軸向貫通管道、圓筒形部分和變窄的尾部的噴嘴，所述圓筒形部分在其外表面上具有螺旋輸送管道；節流閥，所述節流閥安裝在外殼內并且通過其入口管道連接至噴嘴的軸向貫通管道；以及，用于將塑料瓶的頸部緊固至裝置的輸送管道的單元，所述單元包括外部襯套，所述外部襯套具有圍繞輸送杯狀件定位的控制桿，以便該外部襯套可以沿軸向轉動；內部襯套，所述內部襯套定位在輸送杯狀件和外部襯套之間，以便其可以進行軸向的往復運動，該內部襯套借助于花鍵裝置動態地連接到輸送杯狀件的圓筒形壁，并且在其圓筒形壁中具有螺旋槽，輥子定位在該螺旋槽內，該輥子通過銷子附接到具有控制桿的外部襯套；以及，具有凹槽的匙狀物，該凹槽匹配PET瓶子的頸部的尺寸，該匙狀物從下面附接到內部襯套的端部并且被安裝在輸送杯狀件的開口端和螺旋輸送管道的出口孔的前面。飲料分配裝置的結構的可靠性的改進包括減小了三通旋塞的活動部分的接觸面積，從而減小了其磨損，并且對旋塞與待分配的飲料接觸的所有部分設置了更多余量，從而簡化了涉及在完成啤酒或者其它飲料的分配之后單元和旋塞的部件的清洗的旋塞的維護。用于將PET瓶子的頸部緊固到輸送管道的單元提供了塑料瓶的頸部與裝置的輸送杯狀件的端部的快速且緊密配合的連接，以便在不轉動瓶子的情況下手動分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料，瓶子與匙狀物一起僅執行往復運動，從而提高了裝置的操作可靠性并易于使用。
通過附圖來進一步說明本發明。圖1描繪了用于手動分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料的、設有用于緊固塑料瓶的單元的裝置的示意圖。圖2以剖面A-A示出了相同的裝置。圖3示出了圖1的視圖A，其中顯示了用于緊固塑料瓶的頸部的單元的局部剖面。圖 4描繪了圖1的剖面B-B。圖5示出了具有匙狀物的內部襯套的剖面。圖6a、6b和6c分別以三個位置示出了三通旋塞的示意圖中間位置、當供應氣體時的位置、以及當向PET瓶子供應飲料時的位置。
具體實施例方式如圖1和2所示，用于在反壓力下將起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料手動分配到 PET瓶子的裝置包括安裝在例如立架(附圖中省略)上的外殼1。在外殼1的本體中，制造有入口管道2和3，所述入口管道2和3具有用于連接至從氣源供應氣體的管子和連接至從等壓儲罐供應飲料的管子的端口 4與5，并且所述外殼制造有包括三個連續地布置的環形室7、8與9的軸對稱空腔6。氣體供應管道2和飲料供應管道3分別連接至第一室7和第三室9。輸送杯狀件10豎直地安裝在裝置的外殼1下部中，并在其開口下端的側上具有彈性密封件11，所述密封件的內部空腔12通過出口管道13連接至外殼1的軸對稱空腔6的第二環形室8。三通旋塞布置在外殼1的軸對稱空腔6內并且實施為中空滑閥14，所述中空滑閥14具有徑向通孔15和16并且能夠由控制桿17帶動進行縱向的往復運動并被固定到三個位置中。在滑閥14的一個位置中(圖6b)，氣體供應管道2連接至出口管道13;在滑閥14的第二位置中(圖6c)，飲料供應管道3連接至出口管道13 ；而在第三(中間)位置中(圖6a)，供應管道2和3兩者都被關閉。泡沫抑制單元定位在輸送杯狀件10的空腔 12內并且實施為具有軸向貫通管道19、圓筒形部分和變窄的尾部21的噴嘴18，所述圓筒形部分在其外表面上具有螺旋輸送管道20。節流閥22(圖幻安裝在外殼1內并且通過其入口管道23連接至噴嘴18的軸向貫通管道19。用于將塑料瓶的頸部緊固至裝置的輸送管道的單元(圖2- 包括外部襯套M，所述外部襯套M具有圍繞輸送杯狀件10設置的控制桿25，以便其可以沿軸向轉動。該單元的內部襯套沈定位在輸送杯狀件10和外部襯套 24之間，以便其可以進行軸向的往復運動，該內部襯套通過花鍵單元27動態地連接至輸送杯狀件10的圓筒形壁，并且在其圓筒形壁中具有螺旋槽觀，輥子四定位在該螺旋槽觀內并且通過銷子30附接至具有控制桿25的外部襯套M。匙狀物31具有凹槽32，凹槽32與 PET瓶子的頸部的尺寸相匹配，該匙狀物從下面附接至中空的內部襯套M的端部并且被安裝在輸送杯狀件10的開口端和螺旋輸送管道20的出口孔的前面。用于手動分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料的裝置按以下方式來操作。將塑料瓶裝進匙狀物31的凹槽32中，并且使桿25和外部襯套M —起轉動。當這樣做時，沿螺旋槽28運動的輥子四和匙狀物31 —起向上移動內部襯套26。匙狀物31 將PET瓶子的頸部端壓在輸送杯狀件10的壁的端部上，并且借助于彈性的環形密封件11 將它們緊密地裝配在一起(在不轉動PET瓶子的情況下)。節流閥22現在被關閉。三通旋塞的桿17處于垂直(中間)位置中(圖6a)。然后，三通旋塞的桿17被(朝操作者)傾斜 20度，從而如圖6b所示地使滑閥14移動。氣體管道2現在通過第一環形室7、徑向孔15、 滑閥14的空腔、徑向孔16、出口管道13、軸對稱空腔12和螺旋輸送管道20與瓶子的內部空間連通。當這樣時，氣態的CO2從儲氣缸進入瓶子，瓶子中壓力等于等壓儲罐內的壓力。 然后，使三通旋塞的桿17傾斜40度以沿相反方向移動滑閥14。當這樣時，飲料管道3通過第三室9、第二室8、出口管道13、軸對稱空腔12和螺旋輸送管道20與PET瓶子的內部空間連通，如圖6c所示。由于PET瓶子內的壓力和等壓儲罐內的壓力是一致的，所以飲料不會進入所述儲罐中。當節流閥22打開時，CO2氣體被迫通過軸向管道19和節流閥22的進口及出口管道23從PET瓶子離開到達大氣中。在等壓儲罐和PET瓶子之間形成了壓差，以使飲料注入到瓶子中。經過螺旋輸送管道20，飲料以圓錐形薄膜的形式通過離心力被供給至PET瓶子的頸部的壁，然后順著瓶子的壁平穩地流下，從而防止產生泡沫。通過在分配單元中和塑料瓶中的飲料表面上產生氣體壓力也提供了消除泡沫，該壓力超過氣體溶于飲料的飽和壓力。為了阻止在瓶子被填充之后飲料進一步從等壓儲罐進入瓶子中，轉動三通旋塞的桿17(轉過20度)以使滑閥14返回其初始位置，如圖6a所示。通過噴嘴18的軸向管道19和節流閥22的管道23將PET瓶子的頸部中的殘留氣體和自飲料析出的一部分溶解氣體移除至大氣中。在PET瓶子中的壓力等于大氣壓后，沿相反方向轉動桿25以將輸送杯狀件10的端部從PET瓶子的頸部分開，并且從分配裝置上取出瓶子，塞好，然后給予消費者ο 所述裝置(具體而言三通旋塞)具有最少數量的帶磨損面的部件，其容易拆卸并且可以在水或者防腐的液體中清洗。如此，本發明提高了用于在反壓力下將飲料分配到塑料瓶中的裝置的操作可靠性，并且由于降低了在完成啤酒或者其它飲料的分配之后清洗該裝置的這些單元和部件的頻率而簡化了其維護。緊固器件提供了塑料瓶的頸部與裝置的輸送管道的壁的端部的(通過手動)快速且緊密配合的連接，以便在不轉動瓶子的情況下手動地分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料，其顯著地提高了緊固PET瓶子的可靠性和使用者的便利性。
權利要求
1. 一種用于手動分配起泡沫的和/或充碳酸氣的飲料的裝置，包括外殼(1)，所述外殼具有在其本體中制成的入口管道0和；3)并具有軸對稱空腔(6)，所述入口管道具有用于分別連接至從壓力源供應氣體的管子和連接至從等壓儲罐供應飲料的管子的單元G和 5)，所述軸對稱空腔具有三個連續地布置的環形室(7、8和9)，氣體供應管道和飲料供應管道(2和3)分別連接至第一室(7)和第三室(9)；輸送杯狀件(10)，所述輸送杯狀件豎直地安裝在所述外殼(1)的下部中并且在其開口下端的側上具有彈性密封件(11)，所述密封件的內部空腔(1 由出口管道(1 連接至所述外殼(1)的所述軸對稱空腔(6)的第二環形室(8)；三通旋塞，所述三通旋塞定位在所述外殼(1)的所述軸對稱空腔(6)內并且被設計為中空滑閥(14)，所述中空滑閥具有徑向通孔(15)和(16)并且能夠由控制桿(17)帶動進行縱向的往復運動并被固定在三個位置中，其中在所述三個位置中的兩個位置，所述入口管道0或；3)之一連接至所述出口管道(13)，而在第三位置，兩個所述入口管道(2) 和( 都能夠被關閉；泡沫抑制單元，所述泡沫抑制單元定位在所述輸送杯狀件(10)的空腔(12)內并且被設計為噴嘴(18)，所述噴嘴具有軸向貫通管道(19)、圓筒形部分、和變窄的尾部(21)，所述圓筒形部分在其外表面上帶有螺旋輸送管道00)；節流閥(22)，所述節流閥安裝在所述外殼(1)內并且通過所述節流閥的入口管道03)連接至所述噴嘴(18)的所述軸向貫通管道(19)；以及，用于將塑料瓶的頸部緊固至所述裝置的輸送管道OO)的單元，所述用于將塑料瓶的頸部緊固至所述裝置的輸送管道OO)的單元包括外部襯套(M)、 內部襯套(26)、以及具有凹槽(3 的匙狀物(31)，所述外部襯套具有圍繞所述輸送杯狀件 (10)設置的控制桿(25)，以便所述外部襯套能夠繞軸向轉動；所述內部襯套定位在所述輸送杯狀件(10)和外部襯套04)之間，以便所述內部襯套能夠進行軸向的往復運動，所述內部襯套借助于花鍵單元(XT)動態地連接至所述輸送杯狀件(10)的圓筒形壁，并且在其圓筒形壁中具有螺旋槽( )，輥子09)定位在所述螺旋槽中并且通過銷子(30)附接至具有所述控制桿0 的所述外部襯套04)；所述凹槽與PET瓶子的頸部的尺寸相匹配，所述匙狀物從下面附接至所述中空的內部襯套04)的端部，并且安裝在所述輸送杯狀件(10)的開口端和所述螺旋輸送管道OO)的出口孔的前面。
全文摘要
一種飲料分配裝置包括外殼，該外殼具有制造在其本體中的、用于與氣體供應管子和從等壓儲罐供應飲料的管子連接的入口管道，該外殼具有軸對稱空腔，所述軸對稱空腔具有三個連續地布置的帶入口管道和出口管道的環形室。所述旋塞實施為中空滑閥，該中空滑閥具有徑向通孔并且能夠進行縱向的往復運動并被固定在三個位置中。在所述位置的兩個位置中，入口管道之一被連接至出口管道；在第三位置中，所有的三個管道可以都被關閉。泡沫抑制單元定位在輸送杯狀件10的空腔內部并且實施為噴嘴，該噴嘴具有軸向貫通管道和帶有螺旋輸送管道的圓筒形部分。所述裝置包括節流閥和用于將塑料瓶的頸部緊固到輸送管道的單元，該節流閥通過其入口管道連接至噴嘴的軸向貫通管道，該輸送管道進一步裝備有襯套。
文檔編號B67C3/24GK102245493SQ200980150007
公開日2011年11月16日 申請日期2009年3月10日 優先權日2008年12月15日
發明者謝爾蓋·亞歷山德羅維奇·布奇克 申請人:謝爾蓋·亞歷山德羅維奇·布奇克