CN102015520B - 用于流体的龙头和用在所述龙头中的阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于流体的龙头(8)，所述流体，尤其是含有二氧化碳的液体，例如啤酒或软饮料，所述龙头包括龙头本体(14)、阀门(9)和手柄(20)，所述阀门可移除地容纳在所述龙头本体(14)中，所述手柄(20)用于打开和关闭所述龙头。所述阀门(9)包括第一部分(22)和第二部分(27)，所述第一部分与所述龙头本体(14)联接或将与所述龙头本体联接，所述第二部分(27)与所述第一部分(22)连接，并且以可操作的方式与所述手柄(20)联接或将与所述手柄(20)联接，所述第一部分(22)和第二部分(27)至少在打开位置和关闭位置之间能够相对彼此转动和/或平移。保护帽(34)阻止所述阀门(9)关闭。所述保护帽(34)只有在所述阀门(9)安装在所述龙头本体(14)中之后是可移除的。

Description

用于流体的龙头和用在所述龙头中的阀门
技术领域
本发明涉及一种用于流体的龙头(也称作分配器)，所述流体尤其是含有二氧化碳的液体，例如啤酒或软饮料，该龙头包括：龙头本体；阀门，被可移除地容纳在龙头本体中，并且优选一端与柔性流体供给软管相连，另一端设置有流体输送管；以及手柄，用于打开和关闭龙头。阀门包括第一部分和第二部分，第一部分与龙头本体连接或将与龙头本体连接，第二部分与第一部分连接并可操作地与手柄连接或将与手柄连接，第一部分和第二部分至少在打开位置和关闭位置之间相对彼此转动和/或平移。本发明还涉及一种用在所述龙头中的阀门，以及相应地将所述阀门和柔性软管安装在分配系统中或从分配系统中取出所述阀门和柔性软管的方法。
背景技术
US2004/226967公开了一种饮料分配器组件(在US2004/226967的附图中用数字“1”和“25”表示)包括分配器装置(2，37)和容器(7，27)，所述分配器装置设置有龙头(18，29)(错误地被称作“分配头”)，用于容纳柔性塑料分配管线(17，28)，所述容器(7，27)容纳饮料，特别是含二氧化碳的饮料，在使用期间与分配管线(17，28)连接，所述分配管线包括联接元件，该联接元件的出口端设置有切断阀，用于与龙头(18，29)相连。在US2004/226967中公开的发明的目的是提供一种饮料分配器组件，允许受控的分配并防止饮料由分配管线泄露。
发明内容
本发明的目的是提供一种龙头(也被称作分配器)和阀门，其中，优选至少在分配系统中的阀门的使用之前的期间，减小在阀门内的密封件上的负荷。
为了达到此目的，可移除的保护帽被附接到阀门上，该保护帽阻止阀门被关闭，并且只有在阀门安装在龙头本体中之后该保护帽是可移除的。此外，该保护帽只有在借助手柄关闭阀门之后是可移除的。
通过阻止阀门在例如阀门和存有流体的相关容器的储存期间关闭，降低或避免了一旦阀门被安装在分配系统中由于例如不均匀的压缩永久变形而导致的密封行为在使用期间的劣变。另外，防止了保护帽的过早移除，卫生情况得到改善。
一方面，阀门包括饮料输送管和安装在饮料输送管上的可移除的保护帽。
另一方面，所述保护帽包括将所述保护帽锁定到所述阀门并且在所述阀门的安装期间与所述龙头本体相互作用、以与所述阀门脱离接合的横档。又一方面，该横挡也将阀门的第一部分和第二部分相对彼此锁定，阻止相对转动和/或平移。
又一方面，所述保护帽包括将所述保护帽锁定到所述阀门、并且在用所述手柄使所述阀门关闭时与所述龙头本体或所述手柄相互作用、以与所述阀门脱离接合的横档。
另一方面，所述阀门的第一部分和第二部分包括通道，当所述阀门打开时，所述通道对齐，并且所述通道的横截面至少基本上与所述柔性软管的腔的横截面的形状相对应，并且所述通道的横截面面积至少是所述腔的横截面面积的80％，优选是90％。因此，在分配期间的湍流和泡沫(例如啤酒的情况下)减少并便于分配，这对缺乏经验的使用者尤其重要。
又一方面，所述阀门的第一部分包括流体输送管和至少一个凸起或凹口，例如至少两个凸起(例如键块(key))或凹口(例如凹槽)，并且所述龙头本体的下游部分包括用于容纳输送管的开口以及至少一个凹口或凸起，例如至少两个凹口或凸起，分别用于接纳所述阀门的第一部分上的一个或多个凸起或凹口，从而使所述第一部分相对于所述龙头本体在切线(转动)方向上固定，同时允许所述阀门沿轴向运动。在一个实施例中，阀门的第一部分包括多个键块并且所述开口包括多个相应的凹槽。
另一方面，所述阀门的第二部分包括围绕其周边的至少部分的齿，并且所述手柄包括与所述齿啮合的冕形齿轮或被联接到所述冕形齿轮，使得所述冕形齿轮的转动导致所述阀门的所述第一部分和所述第二部分相对彼此、例如在所述打开位置和关闭位置之间转动。
这些方面便于将阀门安装在龙头中，并使龙头的结构相对简单。另一方面，仅仅通过沿轴向推动阀门并操作手柄就可以将阀门定位在龙头本体中。在一个实施例中，龙头本体未设置用于通向龙头本体的内部以定位阀门的、例如门或铰接部件的元件。
本发明还涉及一种用在龙头中的阀门以及将阀门安装到龙头中和从龙头中取出阀门的方法。根据本发明的一个方面，提供一种将阀门和柔性软管安装在分配系统中的方法，该分配系统包括柱，而所述柱包括上述龙头，该方法包括以下步骤：将所述手柄放在对应于所述阀门的打开位置的位置，推动所述阀门和柔性软管通过所述柱，将所述阀门插入所述龙头本体中，并移除所述保护帽。
根据本发明的另一方面，提供一种从分配系统移除阀门和柔性软管的方法，该分配系统包括柱，而该柱包括上述龙头，该方法包括以下步骤：将手柄放在对应于所述阀门的打开位置的位置；使流体中的压力低于大气压，从而从所述阀门和所述柔性软管的至少下游端抽出流体；从所述龙头和所述柱拉出所述阀门和柔性软管。
GB2106615公开了一种啤酒龙头，包括龙头本体(图1中的附图标记1)，该龙头本体设置有供给(3)和输送(12)联接件和设置在龙头本体中的、由两个陶瓷盘(4，6)形成的关闭构件，两个陶瓷盘一个位于另一个上并且被磨平。所述盘(4)中的一个固定在阀门本体(1)中并且另一个(6)通过操纵杆(16)相对于第一个能够转动，以打开和关闭龙头。在所述盘的每一个中，设置有轴向定向的三角形开口，当操作龙头时所述开口对齐或不对齐。
附图说明
现在将参考附图更详细地说明本发明，附图示出了根据本发明的龙头的实施例。
图1是包括根据本发明的龙头和阀门的饮料分配系统的透视图。
图2A和2B是根据本发明的龙头的仰视图和截面图。
图3是在图2A和2B中示出的阀门和龙头的龙头手柄的透视图。
图4是根据本发明的阀门的截面图。
图5A到5C是龙头在打开位置的仰视图和两个截面图。
图6A和6B是图5A到5C中的龙头在关闭位置的两个截面图。
图7A到7C是用在图5A到6B中的龙头和阀门中的保护帽的俯视图和两个截面图.
具体实施方式
附图不需要按比例绘制，并且省略了对于理解本发明不必要的细节。此外，“上”、“下”等术语涉及附图中所示的元件的定向。
图1到图4示出了饮料分配系统1，该饮料分配系统包括冷藏箱2、第一压缩机4和第二压缩机5，冷藏箱2容纳在一定压力下存有饮料(例如，含有二氧化碳的饮料，如啤酒)的容器3，第一压缩机4用于为冷藏箱2提供冷却介质，第二压缩机5用于为容器3提供高压气体。饮料分配系统1还包括门6、工作顶部6A和龙头柱7，该龙头柱7设置有龙头8，该龙头8可移除地容纳包括饮料输送管10的阀门9。
在这个示例中，容器3包括具有中心开口的球形耐压外壳、设置在外壳内的由挠性材质制成的气密内壳(即袋状件)以及阀门部件11，该阀门部件安装在中心开口内，用于使容器3(更具体地，内壳)填充有液体，并相应地从容器3抽出液体。在这个示例中，外壳通过吹气模制聚酯预制件(尤其是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PEN(聚邻苯二甲酸酯)预制件)而形成。合适的容器和阀门部件的例子，参照WO2008/000574和WO00/07902(具体参见8页12行及其后以及图4A和4B)，其通过引用而并入在此。
在龙头8中的阀门9用柔性软管12和分配头13连接到容器3(这本身是已知的)。柔性软管由塑料材料(例如聚烯烃，例如PE或LDPE)制成，并具有例如6mm的外径。
如图2A到3所示，龙头包括空心的龙头本体14，在其下游端又包括用于容纳阀门9的第一开口15。第一开口15设置有沿轴向延伸并围绕第一开口15的周边均匀地分布的多个凹槽16。在上游方向分叉的漏斗17设置在第一开口15的上游并与第一开口15对齐。龙头主体14的侧壁设置有第二开口18和衬套19，用于可转动地容纳手柄20，以打开和关闭龙头8。手柄20又包括被可转动并可滑动地容纳在衬套19内的轴21、与轴21的一端相连的操纵杆和形成在轴21的另一端上或附接到轴21的另一端的冕形齿轮21A。
阀门9的第一部分22包括饮料输送管10和多个键块23，所述多个键块23沿轴向延伸并围绕外壁分布在与围绕龙头本体14中的第一开口15的凹槽16相对应的多个位置中。为了便于阀门9插入到所述第一开口15中，多个键块23中的至少一些的远端倾斜和/或多个键块中的一个键块23’延伸超过其它键块23。两种措施便于引导阀门9到龙头8中的合适位置。阀门9的第一部分22还包括通道24，该通道24具有相对于阀门9的中心轴线以一倾角延伸的上游段和朝向流出口分叉的同心下游段。第一部分22的上游端包括凸缘25并且输送管10在其外壁设置有周向槽26。
阀门9的第二部分27在其下游端包括阀盒28，该阀盒28设置有锁定在阀门9的第一部分22上的凸缘25之后的一个或更多个弹性横档29，从而一方面阻止阀门部分22、27相对彼此的轴向运动，另一方面允许相对转动。下游端部的边沿包括凹部30，该凹部30在周边的部分上延伸，以与阀门9的第一部分22上的一个或多个键块23一起限定部分22、27的相对转动的极限。在该示例中，所述极限对应于阀门9的打开和关闭位置。
在弹性横档29的上游，第二部分27的外壁包括围绕其周边的多个倾斜的齿31，形成齿环。第二部分27还包括相对于阀门9的中心轴线以一倾角延伸的通道32，使得通道32的下游端(处于图5B所示的阀门的打开位置中)与在第一部分22中的通道24的上游端对齐，并且在图5C所示的打开位置中，通道32的下游端与第一部分22的封闭顶壁相重合。第二部分27中的通道32的上游端与阀门9的中心轴线同轴延伸，并且其内径比柔性软管12的外径略小，以便使软管12能够夹紧到阀门9。将软管附接到阀门的可选方式或附加的方式包括胶接和焊接。
通道32的下游端包括长方形的、椭圆形的或肾脏形的腔室和相同形状的弹性体密封件例如橡胶密封件33，该密封件具有孔并夹紧在腔室内。通道24、32的倾斜段的内径和密封件33的孔的横截面和横截面面积与柔性软管12相同。
阀门9还设置有可移除的保护帽34，如图7A到7C所示，防止阀门9关闭并且该保护帽34只有在阀门9安装在龙头本体14中和通过手柄20关闭阀门9之后是可移除的。在这个示例中，保护帽34包括容纳在阀门9的第一部分上的多个键块23的多个轴向凹槽35以及第一和第二横挡36、37(分别如图7B和7C所示)，两者均具有由切口38限定的弹性端部。
第一横档36的下游端设置有向内延伸的突起39，在这种情况下具有倾斜的上表面和平的下表面，与输送管10的周边中的槽26一起，将帽34单向卡扣装配到阀门9。上游端设置有向外延伸的突起，在这种情况下轴向键块40具有平的上表面和倾斜的下表面，平的上表面提供用于使帽34相对于阀门9沿轴向定位的止挡件，其作用在下文中将变得明了。并且，轴向键块40的上游端在阀盒28的下边沿中的凹部30中延伸，从而根据凹部30、轴向键块40和阀门9的第一部分22上的键块23的限制位置来限制或阻止阀门9的第一和第二部分22、27相对转动。
第二横档37的下游端与第一横档36的下游端相同。其上游端设置有向外延伸的突起，在这种情况下，径向键块41具有倾斜的引导表面。
可以通过以下步骤来将容器3安装到饮料分配系统1中：将手柄20放到与阀门9的打开位置相应的位置中并沿径向向外(相对于阀门)拉手柄20，将容器3放置到冷藏箱2内，将柔性软管12和阀门9的组件与软管的一端一起连接到分配头13，推动阀门9通过龙头柱7、通过漏斗17并进入龙头本体14中的第一个开口15中，将分配头13与容器3的阀门11相连。当然，也可以先将分配头连接到容器，然后将阀门安装在龙头中。
在将阀门9插入第一开口15期间，在第一横档36上的轴向键块40将被第一个开口15的边沿向内推，并且在横档36另一端上的突起39将被升高并且与阀门9脱离接合(图5B)。
接着，手柄20被向内推，这样冕形齿轮21A与阀门9上的齿31相啮合。通过将手柄20放在与阀门9的关闭位置相对应的位置，阀门9的第二部分27相对第一部分22转动，相对于龙头本体14沿切线方向被固定。结果，在第二横档37上的径向键块41将被阀盒28向内推，而在第二横档37的另一端上的突起39将被升高，并且与阀门9脱离接合(图6B)。随着两个横档36、37离开阀门9，保护帽34沿轴向被拉下，分配装置1准备好供使用。
可以采用相反顺序的上述步骤来从饮料分配系统1移除容器3。然而，保护帽34不需要被更换。并且，为了防止饮料从软管12和阀门9渗漏并污染龙头柱17，可以通过使饮料中的压力低于大气压，例如，仅通过从容器3去除过压并允许容器内的柔性袋状件松弛并且从而膨胀，将饮料从阀门9和软管12的至少部分抽出。为了放大和/或加速这种现象，袋状件可以设置有例如在去除过压时变直的弹性元件，或者将气体主动从容器抽出。
为了改进卫生状况，可以为每个容器设置一次性的阀门和软管。
本发明不限制于上述实施方式，在权利要求的范围内可以有多种变化。例如，虽然以特定类型的阀门说明了本发明，即阀门包括通过相对转动来关闭或打开的两个部分，根据本发明的保护帽也适用于其它类型的阀门，例如阀门中的部件相对彼此平移的阀门。

Claims (19)

1.一种用于流体的龙头(8)，所述龙头包括龙头本体(14)、阀门(9)和手柄(20)，所述阀门可移除地容纳在所述龙头本体(14)中，所述手柄(20)用于打开和关闭所述龙头(8)，其中，所述阀门(9)包括第一部分(22)和第二部分(27)，所述第一部分与所述龙头本体(14)联接或将与所述龙头本体联接，所述第二部分(27)与所述第一部分(22)连接，并且以可操作的方式与所述手柄(20)联接或将与所述手柄(20)联接，所述第一部分(22)和第二部分(27)至少在打开位置和关闭位置之间能够相对彼此转动和/或平移，其特征在于，所述阀门还包括保护帽(34)，该保护帽阻止所述阀门(9)被关闭，并且所述保护帽只有在所述阀门(9)安装在所述龙头本体(14)中之后是可移除的。
2.根据权利要求1所述的龙头(8)，所述阀门在一端与流体供给柔性软管(12)相连，在另一端具有流体输送管(10)。
3.根据权利要求1所述的龙头(8)，其中，所述保护帽(34)只有在通过所述手柄(20)关闭所述阀门(9)之后是可移除的。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的龙头(8)，其中，所述保护帽(34)包括将所述保护帽(34)锁定到所述阀门(9)、并且在所述阀门(9)的安装期间与所述龙头本体(14)相互作用以与所述阀门(9)脱离接合的横档(36)。
5.根据权利要求1-3中的任一项所述的龙头(8)，其中，所述保护帽(34)包括将所述保护帽(34)锁定到所述阀门(9)、并且在用所述手柄(20)关闭所述阀门(9)时与所述龙头本体(14)或所述手柄(20)相互作用以与所述阀门(9)脱离接合的横档(37)。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的龙头(8)，其中，所述阀门(9)的第一部分(22)和第二部分(27)分别包括第一通道和第二通道(24，32)，当所述阀门(9)打开时，所述第一通道和所述第二通道(24，32)对齐，并且所述第一通道和所述第二通道的横截面至少基本上与所述柔性软管(12)的腔的横截面的形状相对应，并且所述第一通道和所述第二通道的横截面面积至少是所述腔的横截面面积的80％。
7.根据权利要求6所述的龙头(8)，所述第一通道和所述第二通道的横截面积至少是所述腔的横截面积的90％。
8.根据权利要求1所述的龙头(8)，其中，所述阀门(9)的第一部分(22)包括流体输送管(10)和至少一个凸起(23)或凹口，并且所述龙头本体(14)的下游部分包括用于容纳输送管(10)的开口(15)以及至少一个凹口(16)或凸起，分别用于接纳所述阀门(9)的第一部分(22)上的一个或多个凸起(23)或凹口，从而使所述第一部分(22)相对于所述龙头本体(14)在切线方向上固定，同时允许所述阀门(9)沿轴向运动。
9.根据权利要求8所述的龙头(8)，其中，所述阀门(9)的第一部分(22)包括多个键块(23)，所述开口(15)包括多个相应的凹槽(16)。
10.根据权利要求9所述的龙头(8)，其中，所述多个键块中的一个(23’)延伸超过其它键块(23)，以便于将所述阀门(9)引导到所述龙头(8)中。
11.根据权利要求1-3中的任一项所述的龙头(8)，其中，所述阀门(9)的第二部分(27)包括围绕其周边的至少部分的齿(31)，并且所述手柄(20)包括与所述齿(31)啮合的冕形齿轮(21A)或者所述手柄(20)被联接到与所述齿啮合的冕形齿轮(21A)，使得所述冕形齿轮(21A)的转动导致所述阀门(9)的所述第一部分(22)和所述第二部分(27)相对彼此转动。
12.根据权利要求1-3中的任一项所述的龙头(8)，其中，所述龙头本体(14)未设置用于通向所述龙头本体(14)的内部以定位所述阀门(9)的元件。
13.根据权利要求1-3中的任一项所述的龙头(8)，包括位于第一部分(22)和第二部分(27)之间的弹性体密封件(33)，并且当阀门(9)打开时提供至少一个基本上密封的、通过第一部分(22)和第二部分(27)的通道(24，32)。
14.一种用于根据前述权利要求中的任一项所述的龙头(8)中的阀门(9)，包括第一部分(22)和第二部分(27)，所述第一部分(22)将被联接到龙头本体(14)，所述第二部分(27)与所述第一部分(22)连接并以可操作的方式与手柄(20)联接或将与手柄(20)联接，所述第一部分(22)和所述第二部分(27)至少在打开位置和关闭位置之间能够相对彼此转动和/或平移，其特征在于，所述阀门还包括保护帽(34)，该保护帽(34)阻止所述阀门(9)被关闭，并且所述保护帽只有在所述阀门(9)安装在所述龙头本体(14)中之后是可移除的。
15.根据权利要求14所述的阀门(9)，其中，所述保护帽(34)只有在关闭所述阀门(9)之后是可移除的。
16.根据权利要求14或15所述的阀门(9)，其中，所述保护帽(34)包括横档(36)，所述横挡(36)将所述保护帽(34)锁定到所述阀门(9)，并且在所述阀门(9)的安装期间与所述龙头本体(14)相互作用，以与所述阀门(9)脱离接合。
17.根据权利要求14或15所述的阀门(9)，包括位于第一部分(22)和第二部分(27)之间的弹性体密封件(33)，并且当阀门(9)打开时提供至少一个基本上密封的、通过第一部分(22)和第二部分(27)的通道(24，32)。
18.一种将阀门(9)和柔性软管(12)安装在分配系统(1)中的方法，该分配系统包括柱(7)，而所述柱(7)包括根据权利要求1到13中任一项所述的龙头(8)，该方法包括以下步骤：
将所述手柄(20)放在对应于所述阀门(9)的打开位置的位置，
推动所述阀门(9)和柔性软管(12)通过所述柱(7)，
将所述阀门(9)插入所述龙头本体(14)中，并移除所述保护帽(34)。
19.一种从分配系统(1)移除阀门(9)和柔性软管(12)的方法，该分配系统包括柱(7)，而该柱(7)包括根据权利要求1到13中任一项所述的龙头(8)，该方法包括以下步骤：
将手柄(20)放在对应于所述阀门(9)的打开位置的位置；
使流体中的压力低于大气压，从而从所述阀门(9)和所述柔性软管(12)的至少下游端抽出流体；
从所述龙头(8)和所述柱(7)拉出所述阀门(9)和柔性软管(12)。
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