Запорный кран для автомата для розлива напитков - RU2702947C2

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к запорному крану для управления потоком жидкости под давлением, проходящей через разливочной трубку, в частности, в устройстве для розлива напитка, предназначенном для розлива пива и других сброженных напитков. Запорный кран согласно настоящему изобретению может быть одноразовым и поэтому должен быть простым, надежным и недорогим в изготовлении.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Несмотря на широкое распространение хранения сброженных напитков на основе пива или солода (в совокупности называемых в настоящем документе «пивом») и других сброженных напитков, например сидра, в бутылках и металлических банках, заметное предпочтение потребители отдают пиву, подаваемому к крану непосредственно из кега, называемому разливным (или бочковым) пивом. Поскольку в питейных заведениях (пабах) и ресторанах разливное пиво издавна подавали в больших объемах, традиционно использовали металлические кеги большой емкости, как правило, 50 л кеги (=11 английских галлонов). Однако в последние годы наблюдалось снижение емкости предлагаемых на рынке кегов. Эта тенденция объясняется двумя основными факторами.

[0003] Во-первых, производителями пива предложен ряд решений, касающихся разливного пива, с особым акцентом на устройства, специально предназначенные для домашнего применения. Очевидно, что 50-литровые кеги могут быть достаточно быстро опорожнены в пабе, но это не так в случае домашнего применения. В связи с этим были разработаны небольшие кеги объемом от 5 до 15 л. Такие бытовые устройства часто называют «настольными разливочными устройствами» или «разливочными устройствами для установки на крышку прилавка», поскольку они достаточно малы, чтобы стоять на столе или прилавке.

[0004] Во-вторых, даже в пабах вкусы потребителей сместились от традиционного легкого пива к специальным видам пива с более специфическим вкусом. Появление множества видов пива, предлагаемых для потребления в пабах, вынудило пивоваров хранить специальные виды пива в кегах меньшей емкости, от 8 до 25 литров. Хотя разливочные устройства для установки на крышку прилавка часто используют с кегами емкостью до 15 литров, кеги большего размера объемом до 18 или 25 литров слишком велики, чтобы стоять на крышке прилавка, но, очевидно, слишком малы, чтобы их было целесообразно хранить в подвале на большом удалении от крана, и их, как правило, хранят непосредственно под подающей колонкой, как правило, в камере охлаждения. По этой причине и в противоположность выражению «настольные разливочные устройства» такие системы розлива, используемые в пабах, часто называют «разливочные устройства, устанавливаемые под прилавком».

[0005] Однако при уменьшении емкости кегов стоимость тары (т.е. стоимость кега на литр проданного пива) соответственно увеличилась. В качестве альтернативного решения для металлических кегов были предложены полимерные кеги, изготовленные, например, из полиэтилентерефталата (PET). Кроме того, поскольку для разливного пива требуется сжатый газ для вытеснения пива из кега, а баллоны со сжатым CO₂, используемые в пабах, недоступны или не подходят для бытовых устройств, вместо них в качестве источников сжатого газа были предложены решения с использованием воздушных компрессоров. Чтобы избежать контакта между воздухом и пивом, используют разливочные мешки в контейнерах, причем пиво содержится в эластичном внутреннем мешке, заключенном во внешний жесткий контейнер, а сжатый газ вводят в пространство между внутренним мешком и внешним контейнером, чтобы сжать внутренний мешок и вытеснить пиво из мешка. В качестве иллюстративных примеров выдуваемые полимерные разливочные мешки в контейнерах описаны в WO 2008129018, WO 2008129016, WO 2008129012, WO 2008129015 или WO 2008129013, содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки.

[0006] Перед использованием пивной кег, независимо от его размера, должен быть присоединен к подающей линии и к источнику сжатого газа. Разработанные бытовые устройства содержат специальные приспособления для быстрого присоединения подающей линии и источника газа к внутренней части кегов (см., например, WO 2012056018). В некоторых случаях источник сжатого газа находится в самом кеге, но это решение является довольно дорогостоящим и на сегодняшний день реализуемым лишь в небольших кегах (см., например, WO 9947451, WO 2007/108684). Однако в пабах, несмотря на то, что конструкция кегов существенно изменились, как обсуждалось выше, сзади по ходу течения относительно кега зачастую по-прежнему используют такое же оборудование, как и для больших 50-литровых кегов, в том числе соединитель кега, разливочную трубку, разливочный клапан, газовый канал, а также разливочную колонку и кран.

[0007] В случае использования кегов меньшего размера с различными видами пива вполне вероятно, что устройство для розлива пива будет загружено чаще с кегами, содержащими различные виды пива, чем в случае традиционных кегов большего размера. Все элементы разливочного устройства, контактирующие с пивом и расположенные сзади по ходу течения относительно кега, в том числе разливочную трубку, разливочный клапан и, в некоторых случаях, соединитель кега, необходимо, таким образом, менять как можно чаще, во избежание смешивания вкусов двух видов пива. Разливочную трубку часто поставляют с каждым новым кегом, таким образом после использования ее утилизируют вместе с пустым кегом. В некоторых случаях кег продают с разливочной трубкой, несъемно соединенной с кегом или альтернативно разливочная трубка может быть соединена с кегом с помощью соединителя кега. Как правило, соединители кега изготавливают из металла. В настоящее время разработаны новые соединители кега, которые являются более дешевыми, более простыми и часто изготовлены из полимера, например, описанные в WO 2014057099, причем некоторые соединители кега даже являются одноразовыми, например, описанные в европейских заявках на изобретение под номерами 14161266 и 14181401.

[0008] Давление пива, содержащегося в кеге, создают путем нагнетания в кег газа под давлением либо в свободное пространство над уровнем пива, либо в пространство между внешним контейнером и внутренним мешком в случае применения системы «мешок в контейнере». Жидкость под давлением проходит через разливочную трубку. Для управления потоком жидкости из разливочной трубки используют разливочный клапан. Его, как правило, применяют, поворачивая рычаг, расположенный на конце разливочной колонки, который хорошо известен в данной области техники. В настоящее время используют различные типы разливочных клапанов.

[0009] Наиболее подходящим типом клапана является пережимной клапан, в котором упругая часть разливочной трубки вставлена между, двумя колодками, которые могут перемещаться в направлении друг к другу и друг от друга, чтобы соответственно перекрывать или пропускать поток жидкости через, таким образом, пережатую упругую часть разливочной трубки. Этот тип клапанов является наиболее подходящим, поскольку механические элементы клапана никогда не контактируют с жидкостью, протекающей через разливочную трубку. Примеры таких пережимных клапанов описаны в W 2013164258 и WO 2012062609. Недостаток пережимных клапанов заключается в ограниченном выборе материалов для изготовления разливочной трубки, которые должны обладать достаточной гибкостью и упругостью для нормального функционирования пережимного клапана, а также в том, что регулирование расхода является не очень точным.

[0010] В качестве альтернативы, запорные краны (или пробковые клапаны) могут быть использованы для управления расходом пива через разливочную трубку. Запорный кран содержит пробку, содержащую сквозной канал, которая установлена с возможностью поворота в корпусе и соединена с впускной частью и выпускной частью разливочной трубки. Поворот пробки приводит к возникновению или прекращению сообщения по текучей среде сквозного канала с впускной и выпускной частями разливочной трубки. Запорные краны из стекла широко используют в лабораториях, поскольку они обеспечивают точное управление расходом жидкости. Поскольку жидкость протекает по сквозному каналу в пробке, запорный кран необходимо тщательно очищать после использования или заменять вместе с разливочной трубкой каждый раз, когда в разливочное устройство загружают новый тип пива, или в случае, если разливочное устройство не использовали и в разливочной трубке могло возникнуть загрязнение. Для возможности их реализации в автоматах для розлива напитков необходимо значительно снизить себестоимость изготовления запорных кранов.

[0011] В WO 2004018915 раскрыт запорный кран для использования в медико-хирургических дренажных системах. Корпус изготовлен способом литья под давлением и содержит периферийную стенку, задающую центральную цилиндрическую часть, окаймленную на каждом конце расширяющейся частью в форме усеченного конуса с увеличивающимся диаметром, подобную катушке с нитью. Пробка изготовлена способом литья под давлением в цилиндрической камере и сжимается больше, чем корпус, таким образом, что часть в форме усеченного конуса периферийной стенки корпуса препятствует равномерному сжатию пробки. После охлаждения поперечное сечение пробки отклоняется от круглой формы. Поворот пробки некруглой формы в цилиндрической центральной части корпуса способствует возникновению плотного контакта между стенками пробки и периферийной стенкой корпуса, в результате чего происходит герметизация запорного крана. Запорный кран, описанный в WO 2004018915, был испытан в автомате для розлива напитков, но этот запорный кран не выдерживал применяемое в устройствах для розлива напитков давление, которое приблизительно на 0,5-1,5 бар выше атмосферного и которое намного выше давления, применяемого в медико-хирургических дренажных системах, и жидкость просачивалась между пробкой и периферийной стенкой корпуса.

[0012] В FR 1290315 описан запорный кран, содержащий пробку, установленную с возможностью вращения в камере, содержащей впускное отверстие и выпускное отверстие. Пробка содержит сквозной канал, проходящий от впускного отверстия к выпускному отверстию, причем оба отверстия расположены на периферийной стенке указанной пробки таким образом, что при повороте пробки впускное отверстие и выпускное отверстие пробки совмещаются или не совмещаются, соответственно, с впускным отверстием и выпускным отверстиями камеры. Кроме того, периферийная стенка пробки содержит два выступа с замкнутым контуром, задающие два пустых пространства периферийной стенки пробки таким образом, что когда впускные и выпускные отверстия пробки не совмещены с впускными и выпускными отверстиями камеры, два отверстия камеры обращены к пустым пространствам периферийной стенки пробки, что позволяет обеспечить плотный контакт между пробкой и камерой в закрытом положении. Это решение заслуживает внимания, но проблема заключается в том, что в случае применения выступов, задающих пустые пространства, герметичность по текучей среде ухудшается в любом положении, в котором указанные выступы не окружают впускное и выпускное отверстия камеры, поскольку указанный выступ искажает симметрию относительно оси вращения пробки.

[0013] Таким образом, в данной области техники остается потребность в запорном кране, который надежно работает при давлениях, как правило, используемых в устройствах для розлива напитков, который является надежным и стоимость которого сопоставима со стоимостью одноразовых клапанов. В настоящем изобретении предложен такой запорный кран. Эти и другие преимущества настоящего изобретения представлены в следующих разделах.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0014] Настоящее изобретение определяется прилагаемыми независимыми пунктами формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения. В частности, настоящее изобретение относится к запорному крану для обеспечения или прекращения протекания жидкости под давлением через разливочную трубку, содержащую переднюю по ходу часть, отделенную от задней по ходу части посредством указанного запорного крана, с которым обе указанные части соединены, причем указанный запорный кран содержит:

(a) корпусную часть, содержащую камеру, образованную периферийной стенкой корпуса, окружающей продольную ось z, причем указанная периферийная стенка корпуса содержит внутреннюю поверхность вращения вокруг указанной продольной оси z, причем указанная периферийная стенка корпуса содержит впускное отверстие корпуса, выполненное с возможностью присоединения к передней по ходу части разливочной трубки,

(b) выпускной соединитель, выполненный с возможностью присоединения к задней по ходу части разливочной трубки или образующий ее, и содержащий выпускное отверстие;

(c) пробку, образованную наружной периферийной стенкой пробки, плотно прилегающей к внутренней поверхности вращения периферийной стенки корпуса таким образом, что обеспечена возможность поворота пробки внутри камеры вокруг указанной продольной оси z, причем указанная пробка содержит

(d) сквозной канал, который расположен по меньшей мере частично поперечно относительно продольной оси z и проходит от переднего по ходу отверстия, расположенного на наружной периферийной стенке пробки, к заднему по ходу отверстию таким образом, что обеспечена возможность поворота пробки вокруг продольной оси z от положения протекания пробки, в котором переднее по ходу отверстие сообщается по текучей среде с впускным отверстием корпуса, а заднее по ходу отверстие сообщается по текучей среде с выпускным отверстием выпускного соединителя, в закрытое положение пробки, в котором ни переднее по ходу отверстие, ни заднее по ходу отверстие не сообщается по текучей среде с впускным отверстием корпуса,

причем наружная периферийная стенка пробки содержит уплотнительный выступ, в верхней части которого имеется гребень и который образует замкнутый контур, задающий пустое пространство наружной периферийной стенки пробки таким образом, что в закрытом положении впускное отверстие корпуса периферийной стенки корпуса обращено к пустому пространству и окружено уплотнительным выступом.

[0015] Для дополнительной герметизации крана в положении протекания наружная периферийная стенка пробки также содержит проточный выступ, в верхней части которого имеется гребень, окружающий переднее по ходу отверстие таким образом, что в положении протекания впускное отверстие периферийной стенки цилиндрической камеры окружено проточным выступом. Предпочтительно проточный выступ объединяет общую часть выступа с уплотнительным выступом таким образом, что впускное отверстие периферийной стенки корпуса постоянно окружено либо проточным выступом, либо уплотнительным выступом. Например, предпочтительно, чтобы проточный выступ имел круговую или эллиптическую геометрическую форму, а уплотнительный выступ имел С-образую форму, причем свободные концы С-образной формы должны соприкасаться с проточным выступом.

[0016] Выпускной соединитель содержит выпускное отверстие, которое в одном варианте осуществления настоящего изобретения может открываться на периферийной стенке корпуса. Затем выпускной соединитель предпочтительно проходит наружу поперечно (например, в радиальном направлении) продольной оси z. Если выпускное отверстие расположено в периферийной стенке корпуса, предпочтительно, чтобы наружная периферийная стенка пробки также содержала задний по ходу выступ, в верхней части которого имеется гребень, окружающий заднее по ходу отверстие таким образом, что в положении протекания выпускное отверстие периферийной стенки корпуса окружено задним по ходу выступом. Если как впускное отверстие, так и выпускное отверстие расположены на периферийной стенке корпуса, сквозной канал может проходить от переднего по ходу отверстия до заднего по ходу отверстия в виде прямого сквозного канала или, альтернативно, в виде сквозного канала, содержащего изгиб. Средние точки впускного отверстия и выпускного отверстия внутренней поверхности периферийной стенки корпуса могут быть расположены на плоскости, расположенной под прямым углом к продольной оси z, или, альтернативно, могут быть расположены на двух различных уровнях в направлении оси z.

[0017] В альтернативном варианте осуществления заднее по ходу отверстие сквозного канала открывается на одной стенке пробки, которая расположена поперечно по отношению к периферийной стенке корпуса. В этом варианте осуществления сквозной канал может быть прямым, но обычно он содержит изгиб, имеющий жидкостное сообщение с его передним по ходу и задним по ходу отверстиями. Кроме того, выпускной соединитель предпочтительно проходит по существу параллельно продольной оси z и предпочтительно соосно с ней. Если выпускной соединитель проходит по существу соосно с продольной осью z, поворот пробки вокруг указанной оси z не приводит к смещению наружного соединителя, а приводит просто к его повороту вокруг оси z.

[0018] При использовании в устройстве для розлива впускное отверстие корпуса может быть соединено с передней по ходу частью разливочной трубки предпочтительно с помощью впускного соединителя. Выпускной соединитель предпочтительно соединен либо с задней по ходу частью разливочной трубки для выдачи жидкости, либо образует заднюю по ходу часть разливочной трубки. Кроме того, запорный кран и разливочная трубка для выдачи жидкости могут быть расположены в разливочной колонке устройства для розлива напитка, причем передняя по ходу часть разливочной трубки для выдачи жидкости соединена с контейнером для напитка, предпочтительно контейнером под давлением, содержащим пиво или другой сброженный напиток на основе солода.

[0019] В зависимости от способа, используемого для изготовления запорного крана согласно настоящему изобретению, корпусная часть и пробка могут быть выполнены из различных материалов. Предпочтительно применяют армированные полимеры или неармированные полимеры, такие как, например, полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), полиамид (РА), полиоксиметилен (РОМ), поликарбонат (PC), акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), полиэтилентерефталат (PET) и т.п. Материал внутренней поверхности периферийной стенки корпуса предпочтительно имеет твердость по Шору А, измеренную в соответствии с ASTM D2240, которая ниже, чем твердость по Шору А материала уплотнительного выступа. Для облегчения изготовления предпочтительно, чтобы уплотнительный выступ был выполнен как одно целое с пробкой и был изготовлен из того же материала, что и периферийная стенка пробки.

[0020] Настоящее изобретение также относится к блоку розлива напитка для розлива напитка, содержащегося в контейнере, причем указанный блок розлива напитка содержит:

(a) отделение для вмещения контейнера для напитка;

(b) источник сжатого газа, выполненный с возможностью присоединения к контейнеру для напитка;

(c) разливочную трубку, содержащую,

(i) переднюю по ходу часть, содержащую первый конец, выполненный с возможностью присоединения к контейнеру для напитка, и второй конец, который сообщается по текучей среде с впускным отверстием запорного крана, как определено выше; и

(ii) заднюю по ходу часть, соединенную с выпускным соединителем запорного крана или образованную им, и

(d) разливочный кран, содержащий приводной механизм для поворота пробки из закрытого положения в положение протекания запорного крана и обратно.

[0021] 3апорный кран согласно настоящему изобретению может быть экономически эффективно изготовлен с применением одного из двух альтернативных способов. В первом варианте осуществления способ включает следующие этапы:

(a) отливку под давлением пробки согласно вышеприведенному описанию;

(b) отливку поверх отлитой под давлением пробки корпусной части, как определено выше, в таком положении чтобы уплотнительный выступ находился на удалении от впускного отверстия периферийной стенки корпуса; и

(c) поворот пробки вокруг продольной оси z так, чтобы совместить пустое пространство или переднее по ходу отверстие сквозного канала с впускным отверстием корпуса периферийной стенки корпуса.

[0022] Во втором варианте осуществления способ включает следующие этапы:

(a) отливку под давлением корпусной части (11) по п. 1(a);

(b) отливку в камере (11 с) отлитой под давлением корпусной части пробки (21), как описано в п. 1(c) и (d), в таком положении чтобы уплотнительный выступ (22s) находился на удалении от впускного отверстия периферийной стенки корпуса; и

(с) поворот пробки вокруг продольной оси z так, чтобы совместить пустое пространство (23s) или переднее по ходу отверстие (23и) сквозного канала (23) с впускным отверстием корпуса периферийной стенки корпуса.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0023] Для более полного понимания предмета настоящего изобретения ниже приведено подробное описание в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

На фиг. 1: представлены устройства для розлива напитков, содержащие запорный кран согласно настоящему изобретению: (а) разливочные устройства для установки на крышку прилавка, (b) разливочные устройства, устанавливаемые под прилавком.

На фиг. 2: представлен внешний вид запорного крана согласно настоящему изобретению.

На фиг. 3: представлен вид в разрезе сверху (а) корпуса и (b) пробки запорного крана известного в уровне техники (например, FR 1290315).

На фиг. 4: представлено относительное положение переднего по ходу отверстия сквозного канала пробки относительно пустого пространства, образованного уплотнительным выступом в запорном кране известного в уровне техники по фиг. 3.

На фиг. 5: представлен вид в разрезе сверху (а) корпуса и (b) пробки по второму варианту осуществления запорного крана согласно настоящему изобретению.

На фиг. 6: представлено относительное положение переднего по ходу отверстия сквозного канала пробки относительно уплотнительного выступа и проточного выступа в варианте осуществления по фиг. 5.

На фиг. 7: представлен вид в разрезе сверху запорного крана согласно настоящему изобретению (а) в его положении протекания и (b) в его закрытом положении при повороте пробки, которая содержит прямой сквозной канал.

На фиг. 8: представлен вид в разрезе сверху запорного крана согласно настоящему изобретению (а) в его положении протекания и (b) в его закрытом положении при повороте пробки, которая содержит изогнутый сквозной канал.

На фиг. 9: представлен вид в разрезе сбоку запорного крана согласно настоящему изобретению (а) в его положении протекания и (b) в его закрытом положении при повороте пробки, которая содержит изогнутый сквозной канал, содержащий заднее по ходу отверстие, ориентированное соосно с продольной осью z.

На фиг. 10: представлены этапы способа изготовления (а) корпусной части, (b) пробки, отливаемой под давлением в камере корпусной части, и (с) поворот пробки.

На фиг. 11: представлены этапы способа изготовления (а) пробки, (b) корпусной части, отливаемой под давлением поверх пробки, и (с) поворот пробки.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0024] Как показано на фиг. 1, блок розлива напитка, в котором может быть использован запорный кран по настоящему изобретению, содержит отделение для вмещения контейнера (5) для напитка. Размер отделения зависит от размера контейнера (5), который он вмещает. В разливочных устройствах для установки на крышку прилавка указанное отделение устанавливают непосредственно на крышку прилавка или стола, как показано на фиг. 1(a). Для контейнеров большей емкости или для вмещения множества контейнеров больше подходят разливочные устройства, устанавливаемые под прилавком, в которых отделение находится под прилавком или столом, как показано на фиг. 1(b). Отделение может содержать охлаждающие устройства (8) для обеспечения достижения напитком, содержащимся в контейнере (5), оптимальной температуры выдачи, которая для большинства напитков ниже комнатной температуры (RT=20-23°С).

[0025] Блок розлива согласно настоящему изобретению содержит источник сжатого газа (40). Источник сжатого газа может представлять собой баллон со сжатым газом, таким как углекислый газ или азот, как показано на фиг. 1(b), или воздушный компрессор (или воздушный насос), как показано на фиг. 1(a). Воздушный насос можно использовать только для напитков, которые не слишком чувствительны к контакту с воздухом, или с контейнерами типа «мешок в контейнере». Источник сжатого газа (40) может находиться внутри отделения или за его пределами. Он соединен с контейнером газовой трубкой (40t), соединенной с контейнером с помощью любого соединителя кега, известного в данной области техники.

[0026] Разливочная трубка (23) содержит переднюю по ходу часть (23u) с первым концом, выполненным с возможностью присоединения к контейнеру (5) для напитка с помощью любого соединителя кега, известного в данной области техники, и вторым концом, который сообщается по текучей среде с впускным отверстием запорного крана (1) согласно настоящему изобретению. Указанная разливочная трубка содержит заднюю по ходу часть (23d) и либо образована выпускным соединителем, либо соединена с ним, и содержит свободный конец для розлива жидкости, содержащейся в контейнере. Запорный кран (1), соединяющий переднюю по ходу и заднюю по ходу части разливочной трубки (13) зацепляется с разливочным краном, содержащим приводной механизм (30L) для поворота пробки (21) из закрытого положения в положение протекания через запорный кран и обратно. Приводной механизм предпочтительно выполнен в виде поворачиваемого рычага (30L), широко распространенного в кранах для разливного пива, обычно используемых в пабах. Вместо него могут быть использованы другие приводные механизмы, например, поворотная ручка.

[0027] Запорный кран (1) согласно настоящему изобретению содержит корпусную часть (11), содержащую камеру (11с), образованную периферийной стенкой корпуса, окружающей продольную ось z. Периферийная стенка корпуса имеет толщину, отделяющую наружную поверхность от внутренней поверхности вращения вокруг указанной продольной оси z. Если игнорировать небольшие конструктивные особенности, например, небольшие выступы, углубления или отверстия, по меньшей мере центральная часть внутренней поверхности вращения периферийной стенки может образовывать цилиндр, конус или усеченный конус. Указанная центральная часть может быть окаймлена с одной или с обоих сторон концевыми частями большего диаметра, чем смежная часть центральной части, образуя, например, негативный оттиск геометрической формы катушки. Периферийная стенка корпуса также содержит впускное отверстие корпуса, проходящее по всей толщине периферийной стенки корпуса от наружной поверхности до ее внутренней поверхности. Указанное впускное отверстие соединено или может быть соединено с передней по ходу частью (13u) разливочной трубки (13). Запорный кран также содержит выпускной соединитель (11d), выполненный с возможностью присоединения к задней по ходу части (13d) разливочной трубки или образующий ее, и содержащий выпускное отверстие. Как и впускное отверстие, выпускное отверстие может быть расположено на периферийной стенке корпуса, проходя от внутренней поверхности к внешней поверхности периферийной стенки, как показано на фиг. 3-8, но не обязательно так, как показано на фиг. 9.

[0028] Запорный кран (1) содержит пробку (21), образованную наружной периферийной стенкой пробки, плотно прилегающей по меньшей мере к части внутренней поверхности вращения периферийной стенки корпуса таким образом, что обеспечена возможность поворота пробки внутри камеры (11с) вокруг продольной оси z. Пробка содержит сквозной канал (23), который расположен по меньшей мере частично поперечно относительно продольной оси z и проходит от переднего по ходу отверстия (23u), расположенного на наружной периферийной стенке пробки, к заднему по ходу отверстию (23d) таким образом, что обеспечена возможность поворота пробки вокруг продольной оси z

- от положения протекания пробки (21), в котором переднее по ходу отверстие (23u) сообщается по текучей среде с впускным отверстием корпуса, а заднее по ходу отверстие (23d) сообщается по текучей среде с выпускным отверстием выпускного соединителя (11d),

- в закрытое положение пробки, в котором ни переднее по ходу отверстие (23u), ни заднее по ходу отверстие (23d) не сообщается по текучей среде с впускным отверстием корпуса.

[0029] Для обеспечения герметичности по текучей среде в запорном кране в его закрытом положении при давлении, используемом в блоках розлива напитка, которое приблизительно на 0,5-1,5 бара выше атмосферного давления, наружная периферийная стенка пробки содержит, как показано на фиг. 3-6, уплотнительный выступ (22s), в верхней части которого имеется гребень и который образует замкнутый контур, задающий пустое пространство (23s) периферийной стенки таким образом, что в закрытом положении впускное отверстие корпуса периферийной стенки корпуса обращено к пустому пространству (23s) и окружено уплотнительным выступом. Уплотнительный выступ (22s) может иметь любую геометрическую форму замкнутого контура, при условии, что она позволяет полностью окружать впускное отверстие периферийной стенки корпуса. Он может быть круглым, эллиптическим, многоугольным или представлять собой комбинацию указанных форм.

[0030] Применение гребня, расположенного в верхней части уплотнительного выступа, является целесообразным, поскольку он более сильно прижимается к внутренней поверхности периферийной стенки корпуса, тем самым усиливая эффект герметизации. По производственным причинам, рассмотренным ниже, может быть целесообразным изготавливать пробку и корпус из различных материалов или по меньшей мере из материалов, имеющих различные температуры плавления. Пробка и периферийная стенка корпуса могут быть изготовлены из любого полимера, подходящего для литья под давлением. С точки зрения утилизации, что важно для одноразовых запорных кранов, их предпочтительно изготавливают из полимеров, в частности, из термопластичных полимеров, например, полиэтилена (РЕ), полипропилена (РР), полиамида (РА), полиоксиметилена (РОМ), поликарбоната (PC), полистирола (PS), полиэтилентерефталата (PET) и т.п. Используемые материалы могут представлять собой различные типы полимеров или различные сорта одного и того же материала, имеющие различные температуры плавления. В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 10, предпочтительно, чтобы материал периферийной стенки корпуса имел более низкую твердость, чем уплотнительный выступ (22s), чтобы гребень уплотнительного выступа мог слегка деформировать внутреннюю поверхность периферийной стенки корпуса и тем самым дополнительно повышать герметичность крана по текучей среде. В еще одном предпочтительном варианте осуществления уплотнительный выступ (22s) изготовлен из того же материала, что и пробка (21), и выполнен с ней как одно целое. В этом случае предпочтительно, чтобы пробка была более жесткой, чем периферийная стенка корпуса. Твердость периферийной стенки корпуса и пробки может быть определена, например, путем проведения теста твердости по Шору А в соответствии с ASTM D2240, но также для определения того, пробка или периферийная стенка корпуса имеет более высокую твердость, может быть использован любой общепризнанный тест на твердость.

[0031] 3апорный кран (1) согласно настоящему изобретению является очень простым, надежным и имеет столь низкую себестоимость, что его можно использовать как одноразовый. Запорные краны используют для обеспечения или прекращения сообщения по текучей среде передней и задней по ходу части разливочной трубки. Запорный кран может быть выполнен таким образом, чтобы передняя и/или задняя по ходу части разливочной трубки могли быть присоединены конечным пользователем к крану с возможностью повторного присоединения. Однако при одноразовом применении предпочтительно, чтобы передняя и задняя по ходу части разливочной трубки были присоединены без возможности повторного присоединения к крану на заводе, а после использования контейнера была предусмотрена утилизация запорного крана вместе с разливочной трубкой. Если задняя по ходу часть разливочной трубки выполнена короткой, она может быть отформована как неотъемлемая часть корпуса запорного крана или пробки в качестве трубчатого соединителя (11d). Или же передняя и задняя по ходу части разливочной трубки (23) могут быть приклеены или приварены, соответственно, к переднему и заднему по ходу соединителям (11d, 11u).

[0032] Наружная периферийная стенка пробки запорного крана согласно настоящему изобретению дополнительно содержит проточный выступ (22f), в верхней части которого имеется гребень, окружающий переднее по ходу отверстие (23u) таким образом, что в положении протекания впускное отверстие периферийной стенки цилиндрической камеры окружено проточным выступом (22f). Применение проточного выступа (22f) не является обязательным. Он может быть заменен на уплотнительное кольцо между корпусной частью и торцевой поверхностью пробки, которая расположена поперечно по отношению к периферийной стенке пробки или, в случае применения низких давлений, может вообще не потребоваться, поскольку жидкость будет легче проходить через сквозной канал (23), чем через узкую щель, образованную между периферийной стенкой пробки и внутренней поверхностью периферийной стенки корпуса. На фиг. 5 и 6 показан запорный кран согласно настоящему изобретению, а на фиг. 3 и 4 показан запорный кран согласно известному уровню техники, например, согласно FR 1290315, в котором отсутствует проточный выступ (22f), как показано на фиг. 5 и 6, который обеспечивает повышенную герметичность по текучей среде запорных кранов по настоящему изобретению по отношению к запорным кранам известного уровня техники также в открытом, проточном положении крана.

[0033] Проточный выступ (22f) и уплотнительный выступ (22s) могут быть отделены друг от друга. Однако предпочтительно, чтобы, как показано на фиг. 5 и 6, проточный выступ (22f) объединял общую часть (22fs) выступа с уплотнительным выступом (22s). Это целесообразно, поскольку тогда впускное отверстие постоянно окружено либо уплотнительным выступом (22s), либо проточным выступом (22f), независимо от того, находится ли пробка в закрытом положении, положении протекания или в любом положении между указанными двумя положениями. Например, как показано на фиг.6, проточный выступ (22f) может иметь круговую или эллиптическую геометрическую форму, а уплотнительный выступ (22s) может иметь С-образую форму и быть заключенным в проточный выступ, причем свободные концы Сообразной формы соприкасаются с проточным выступом. Общая часть (22fs) представляет собой часть кругового или эллиптического проточного выступа (22f), содержащуюся между свободными концами С-образного уплотнительного выступа. В любом случае, соприкасаются ли они или расположены раздельно, уплотнительный выступ (22s) и проточный выступ (22f) расположены на наружной периферийной стенке пробки таким образом, что при повороте пробки вокруг продольной оси z впускное отверстие периферийной стенки корпуса альтернативно:

- обращено к пустому пространству (23s) и окружено внутри уплотнительного выступа (22s) (=закрытое положение) или

- обращено к переднему по ходу отверстию (23u) сквозного канала (23) и окружено внутри проточного выступа (23f) (=положение протекания).

[0034] В одном варианте осуществления выпускное отверстие выпускного соединителя открывается на периферийной стенке корпуса. Это показано на фиг. 3, 5, 7 и 8. Если в этом варианте осуществления пробка содержит проточный выступ (22f), предпочтительно также предусмотреть задний по ходу выступ (22d), в верхней части которого имеется гребень, окружающий заднее по ходу отверстие (23d) таким образом, что в положении протекания выпускное отверстие периферийной стенки корпуса окружено задним по ходу выступом (22d). Сквозной канал (23) может проходить прямо от переднего по ходу отверстия (23u) до заднего по ходу отверстия (23d). В этом случае он предпочтительно проходит под прямым углом к продольной оси z и пересекает ее, как показано на фиг. 3, 5 и 7. Альтернативно, сквозной канал (23) может проходить по кривой между передним по ходу отверстием (23u) и задним по ходу отверстием (23d), как показано на фиг. 8. Независимо от геометрической формы сквозного канала (23), при сравнении положений (а) и (b) на фиг. 7 и 8 можно видеть, что при повороте пробки (21) можно совместить переднее по потоку и заднее по потоку отверстия (23u, 23d) сквозного канала (23) или вывести их из положения совмещения, соответственно, с впускным и выпускным отверстиями периферийной стенки корпуса, таким образом, переводя пробку из положения протекания к закрытое положение.

[0035] В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 9, заднее по ходу отверстие (23u) сквозного канала открывается на торцевой стенке пробки, которая расположена поперечно к периферийной стенке корпуса. Если заднее по ходу отверстие (23u) соосно с продольной осью z, выпускной соединитель (11d) также может проходить по существу соосно с продольной осью z и может быть несъемно закреплен на указанной поперечной торцевой стенке пробки. В предпочтительном варианте осуществления выпускной соединитель (11d) выполнен как одно целое с пробкой (23). Этот вариант осуществления, конечно, особо предпочтителен тем, что не нужно обеспечивать герметичность между сквозным каналом (23) и выпускным соединителем (11d), и, таким образом, с задней по ходу частью (23d) разливочной трубки (23). Отсутствует необходимость в заднем по ходу выступе (22d).

[0036] Впускное отверстие корпуса может быть соединено с передней по ходу частью (13u) разливочной трубки (13) с помощью впускного соединителя (11u). В зависимости от того, должен ли конечный пользователь соединять переднюю по ходу часть (13u) разливочной трубки (13) с запорным краном или их соединяют на заводе, впускной соединитель (11u) может иметь различные геометрические формы. Как правило, он имеет трубчатую форму и проходит наружу от наружной поверхности периферийной стенки корпуса, расположенной поперечно продольной оси z. Выпускной соединитель (11d) может быть соединен либо с задней по ходу частью (13d) разливочной трубки (13) для выдачи жидкости, либо может образовывать заднюю по ходу часть (13d) разливочной трубки (13).

[0037] Как показано на фиг. 1, запорный кран согласно настоящему изобретению, в частности, подходит для установки в разливочной колонке (30с) устройства для розлива напитка, либо в разливочном устройстве для установки на крышку прилавка, либо в разливочном устройстве, расположенном под прилавком. Переднюю по ходу часть (13u) разливочной трубки (13) для выдачи жидкости затем соединяют с контейнером (5) для напитка, предпочтительно контейнером под давлением, содержащим пиво или сброженный напиток на основе солода. Как обсуждалось выше, этот контейнер может предпочтительно представлять собой мешок в контейнере. Это позволяет использовать обычный воздушный насос для создания избыточного давления в контейнере и, таким образом, управления розливом содержащейся в нем жидкости.

[0038] Запорный кран согласно настоящему изобретению может быть изготовлен одним из следующих способов. В первом варианте осуществления, показанном на фиг. 10, способ включает следующие этапы:

(a) отливку под давлением пробки (21) согласно вышеприведенному описанию (см. фиг. 10(a));

(b) отливку поверх отлитой под давлением пробки корпусной части (11), как это описано выше, в положении, чтобы уплотнительный выступ (22s) находился на удалении от впускного отверстия периферийной стенки корпуса (см. фиг. 10(b)); и

(с) поворот пробки вокруг продольной оси z так, чтобы совместить пустое пространство (23s) или переднее по ходу отверстие (23u) сквозного канала (23) с впускным отверстием корпуса периферийной стенки корпуса (см. фиг. 10(c)).

[0039] Таким образом, полученный способом литья под давлением запорный кран может быть извлечен из инструмента между этапами (b) и (c), либо после этапа (с). В этом варианте осуществления предпочтительно, чтобы пробка (21) была изготовлена из полимера, имеющего температуру плавления или температуру размягчения, которая превышает температуру плавления или температуру размягчения полимера периферийной стенки корпуса. Если как впускное отверстие, так и выпускное отверстие расположены на внутренней поверхности периферийной стенки корпуса или другими словами, если как переднее по ходу отверстие (23u), так и заднее по ходу отверстие (23d) сквозного канала (23) расположены на периферийной стенке пробки, как показано на фиг. 7 и 8, то предпочтительно, чтобы на этапе (b) вышеуказанного способа корпусная часть (11) была получена способом литья под давлением поверх пробки (21) таким образом, чтобы переднее по ходу отверстие (23u) сквозного канала (23) сообщалось по текучей среде с трубчатым выпускным соединителем (11d), а на этапе (d) пробку поворачивали для обеспечения сообщения по текучей среде впускного отверстия (23u) сквозного канала с трубчатым впускным соединителем (11u) (см. фиг. 10(c)). В случае применения прямого сквозного канала, который показан на фиг. 7, пробку поворачивают на угол 180°. В случае применения сквозного канала, содержащего изгиб, который показан на фиг. 8, угол поворота будет зависеть от геометрической формы запорного крана.

[0040] В альтернативном способе, показанном на фиг. 11, запорный кран согласно настоящему изобретению может быть получен путем первой отливки под давлением корпуса и последующей отливки под давлением пробки внутри камеры корпуса посредством следующих этапов:

(a) отливки под давлением корпусной части (11) (см. фиг. 11(a));

(b) отливки в камере (11 с) отлитой под давлением корпусной части пробки (21), как это описано выше, в положении уплотнительный выступ (22s) находился на удалении от впускного отверстия периферийной стенки корпуса (см. фиг. 11(b)); и

(c) поворота пробки вокруг продольной оси z так, чтобы совместить пустое пространство (23s) или переднее по ходу отверстие (23u) сквозного канала (23) с впускным отверстием корпуса периферийной стенки корпуса (см. фиг. 11(c)).

[0041] Как и в предыдущем варианте осуществления, таким образом, отлитый под давлением запорный кран может быть извлечен из инструмента между этапами (b) и (с), либо после этапа (с). В этом варианте осуществления предпочтительно, чтобы пробка (21) была изготовлена из полимера, имеющего температуру плавления или температуру размягчения меньшую, чем температура плавления или температура размягчения полимера периферийной стенки корпуса.

Реферат

Настоящее изобретение относится к запорному крану для обеспечения или прекращения протекания жидкости под давлением через разливочную трубку (13), содержащую переднюю по ходу часть (13u), отделенную от задней по ходу части (13d) посредством запорного крана, с которым обе эти части соединены, причем указанный запорный кран содержит(a) корпусную часть (11), содержащую камеру (11 с), образованную периферийной стенкой корпуса, окружающей продольную ось z, причем указанная периферийная стенка корпуса содержит внутреннюю поверхность вращения, содержащую впускное отверстие корпуса, выполненное с возможностью присоединения к передней по ходу части (13u) разливочной трубки (13),(b) выпускной соединитель (11d), выполненный с возможностью присоединения к задней по ходу части (13d) разливочной трубки или образующий ее, и содержащий выпускное отверстие;(c) пробку (21), образованную наружной периферийной стенкой пробки, плотно прилегающей к внутренней поверхности вращения периферийной стенки корпуса таким образом, что обеспечена возможность поворота пробки внутри камеры (11с) вокруг указанной продольной оси z, причем указанная пробка содержит(d) сквозной канал (23), проходящий от переднего по ходу отверстия (23u), расположенного на наружной периферийной стенке пробки, к заднему по ходу отверстию (23d) таким образом, что обеспечена возможность поворота пробки вокруг продольной оси z от положения протекания пробки до закрытого положения,(e) причем(f) наружная периферийная стенка пробки содержит уплотнительный выступ (22s), в верхней части которого имеется гребень и который образует замкнутый контур, задающий пустое пространство (23s) наружной периферийной стенки пробки таким образом, что в закрытом положении впускное отверстие корпуса периферийной стенки корпуса обращено к пустому пространству (23s) и окружено уплотнительным выступом (22s), отличающийся тем, что(g) наружная периферийная стенка пробки также содержит проточный выступ (22f), в верхней части которого имеется гребень, окружающий переднее по ходу отверстие (23u) таким образом, что в положении протекания впускное отверстие периферийной стенки цилиндрической камеры окружено проточным выступом (22f), причем указанный проточный выступ (22f) предпочтительно объединяет общую часть (22fs) выступа с уплотнительным выступом (22s). 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Формула