CN102245493B - 用于分配充碳酸气的饮料的装置和三通旋塞 - Google Patents

Abstract

一种饮料分配装置包括：外壳，该外壳具有制造在其本体中的、用于与气体供应管子和从等压储罐供应饮料的管子连接的入口管道，该外壳具有轴对称空腔，所述轴对称空腔具有三个连续地布置的带入口管道和出口管道的环形室。所述旋塞实施为中空滑阀，该中空滑阀具有径向通孔并且能够进行纵向的往复运动并被固定在三个位置中。在所述位置的两个位置中，入口管道之一被连接至出口管道；在第三位置中，所有的三个管道可以都被关闭。泡沫抑制单元定位在输送杯状件10的空腔内部并且实施为喷嘴，该喷嘴具有轴向贯通管道和带有螺旋输送管道的圆筒形部分。所述装置包括节流阀和用于将塑料瓶的颈部紧固到输送管道的单元，该节流阀通过其入口管道连接至喷嘴的轴向贯通管道，该输送管道进一步装备有衬套。

Description

用于分配充碳酸气的饮料的装置和三通旋塞

技术领域

本发明总体上涉及食品工业，更具体涉及商业设备，并且用于从等压储罐向零售亭、商店、饭店和酒吧中的塑料瓶分配啤酒及其它泡沫饮料和/或充碳酸气的饮料。

背景技术

为了通过阀(或者出口)给容器(无论是瓶子或者小桶)装填产品，需要在供应管线中的压力和容器内的压力之间存在某种差。该差值确定了向容器供应产品的速度。通常，为了阻止液面由于紊流而上升，以适中的初始速度供给产品，然后速度慢慢地增大。为了该目的，将容器内的气体压力初步泵压至远超气体溶于液体的饱和压力的数值。待分配的液体借助于压力缸或者泵也被保持在该压力下，并且被供给到分配机。在容器中产生了等于供给液体压力的压力之后，将容器连接至供应待分配的液体的管线。通过受控的气体压力的释放来形成用于液体进入容器的条件。以该方式形成的压差确定了液体的流动速度。此外，已知到分配结束时使气体释放减速，从而减小了容器的空腔和供应管线之间的压差。结果，到过程结束时每单位时间倒出的液体量减少了，允许人们在当容器被填充有所需数量液体时的瞬间准确地结束过程。该饮料分配技术被称为反向气体控制技术(back gascontrol technology)。所述控制的优点在于，在任何时刻液体上的气体的压力都超过产品中的饱和压力。从大储罐向瓶子及其它小容器分配饮料的上述想法实施在许多自动分配生产线中(参见美国专利No.6601618、IPC B67C 3/06，2003年8月5日公开；美国专利No.6192946，IPC B 65 B1/04，2001年2月27日公开；澳大利亚专利No.491145，IPC B 67 3/10，3/06，1978年公开；Volfgang Kuntse，Tekbnologiya soloda i piva，St.Petersburg：Professiya，2001，第566-567页(由W.Kunze，Technologie Brauer und

翻译，Berlin；VLB，1998)；以及Tekhnologicheskoe oborudovanie konservnykhzavodov(Process Equipment for Canneries)，莫斯科，1986，第418-419页。

然而，所述饮料分配系统成本高，很难操作，并且几乎不适用于从小桶向零售亭、酒吧、咖啡馆和饭店的瓶子或者杯子分配饮料。

已知的是一种啤酒分配装置，其包括容纳啤酒的等压储罐或者若干个容纳不同种类啤酒的储罐、啤酒增压单元、冷却单元和分配器，所述分配器配备具有用于将饮料分配到小容器的分配龙头的多个管子、并具有将啤酒供应至分配器的管子，所述分配器被设计成环形主体，并且设有用于使饮料在环形主体中循环的泵和冷却器(参见2000年12月26日公开的美国专利No.6164083，IPC B67 D1/08)。

然而，由于没有泡沫抑制单元而造成饮料起泡沫，该现有技术的装置不能保证分配单元中的饮料的质量，并且将过量的泡沫传送给消费者。此外，所述装置不适合从等压储罐向塑料瓶分配饮料，并且需要额外的致冷设备用于冷却饮料。

已知一种用于手动分配起泡沫的和/或充碳酸气的饮料的装置，其包括贮气瓶、饮料桶、致冷器、具有用于将饮料分配至小容器的分配龙头的区域(bar)和安装在龙头的输出管道中用于在分配期间抑制泡沫的单元的序列(参见国际申请WO 00/58201，IPC B67D 1/14，2000年10月5日公开)。

然而，上述装置仅适于以很低的分配速度向小容器(杯子或者玻璃杯)分配饮料，并且不能实现饮料在反压力下从等压储罐向塑料瓶的分配。

大部分相关技术由用于手动分配起泡沫的和/或充碳酸气的饮料的装置构成，所述装置包括由贮气瓶与容纳饮料的等压储罐构成的饮料制备系统、和具有泡沫抑制单元的饮料分配器件(参见RE专利2266862，IPC B67C 3/02，2005年12月27日公开)。所述饮料分配装置包括：外壳，其具有输出管道、连接至从贮气瓶供应气体的管子的管道、和连接至从等压储罐供应饮料的管子的管道；用于将塑料瓶的颈部紧固到输出管道的开口端的单元，该单元在输出管道附近定位在外壳上；和，安装在外壳内并且连接到输出管道的节流阀，其中泡沫抑制单元放置在输出管道内。连接至气体供应管及饮料供应管的管道通过三通旋塞被另外的管道连接至输出管道，所述三通旋塞安装在用于将饮料分配至塑料瓶的器件的外壳上。饮料分配装置设有用于将饮料分配至杯子或玻璃杯的龙头，所述龙头连接到从等压储罐供应饮料的管子。三通旋塞包括具有盖子的圆筒形外壳，其中在所述外壳的底部中制造出两个贯穿的入口孔和一个出口孔，并且其中具有转动选择的上部盘和固定不动地固定的下部盘同轴地安装在外壳内。上部盘通过盖子中的孔刚性地连接至定位在三通旋塞的外壳外部的杆上，并且在下部盘上制造出通孔以便与在外壳底部中制成的孔同轴。在与其中的所述孔相对的下部盘侧上的上部盘的本体中制造出镰刀形的不通凹槽，以便外壳的入口孔之一与其出口孔连通。在外壳的盖子下面的杆周围设置环形的弹性密封件，以将上部盘和下部盘相互压靠并压到外壳的底部上，并且弹性的环形密封件被安装到在外壳的底部制成的孔中。用于将塑料瓶的颈部紧固到输出管道的端部的单元包括与输出管道同轴地附接至输出管道端部的弹性的环形单元、和具有杆及凹槽的的匙状物，匙状物的凹槽与塑料瓶颈部的尺寸匹配，其中匙状物的圆筒形部分在出口孔处设置在输出管道的端部周围并且借助于卡口连接动态地连接至输出管道的壁，匙状物的凹槽定位在输出管道的出口孔的前面。卡口连接表示为在输出管道的壁中制成的不通的螺旋凹槽，其中具有辊子的轴被安装并附接到用于紧固塑料瓶的颈部的单元的匙状物的圆筒形部分。该单元能够快速且紧密地将塑料瓶的颈部连接到装置的输出管道的端部，以便手动分配起泡沫的和/或充碳酸气的饮料。饮料分配装置的泡沫抑制单元包括具有轴向贯穿管道的喷嘴，该喷嘴具有在其侧表面上带螺旋凹槽的外部圆筒形部分以及在其外表面与输出管道的表面之间形成环形间隙的尾部。由于在分配单元中和在塑料瓶中的饮料表面上产生气体压力而实现消除泡沫，该压力超过气体溶于饮料中的饱和压力并且防止液体“冒泡(boiling)”。由于离心力，泡沫抑制单元提供了以薄膜形式向塑料瓶的壁输送饮料，从而减少了液体流动的紊流。

该装置的一个缺点是，由于三通旋塞管壳(cartridge)的活动板之间形成啤酒和酒的雹状物(stones)导致饮料分配设备的三通旋塞管壳的低操作可靠性；该装置另一缺点是，由于需要频繁清洗圆盘并且在完成啤酒或者其它饮料的分配之后密封而很难维护它；并且再一个缺点是，用于将塑料瓶的颈部紧固到装置的输出管道的端部的单元的性能不够可靠，因为通过转动控制杆来紧固PET瓶子，由操作者的手保持的PET瓶子与匙状物及装置的外壳一起转动，以致瓶子常常从操作者的手中滑掉。

发明内容

本发明的技术成果在于制造了一种用于将饮料手动分配给PET瓶子的装置，该装置由于减小了三通旋塞的活动部分之间的接触面积(这将减小其磨损)、并且由于避免了当PET瓶被用于将塑料瓶的颈部紧固到输出管道的端部上的装置按压时PET瓶的转动而增加了性能的可靠性；此外，由于在完成啤酒或者其它饮料的分配之后降低了对器件的单元和部件进行清洗的频率而使装置的维护更简单。

如下实现了上述的技术成果：用于手动分配起泡沫的和/或充碳酸气的饮料的装置包括：具有在其本体上制成的入口管道、并具有带三个连续地设置的环形室的轴对称空腔的外壳，所述入口管道具有用于连接至从贮气瓶供应气体的管子和连接至从等压储罐供应饮料的管子的端口，所述气体供应管道和饮料供应管道分别连接至第一室和第三室；输送杯状件，所述输送杯状件竖直地安装在装置的外壳的下部中，并在其开口下端的侧上具有弹性密封件，所述密封件的内部空腔通过出口管道连接至外壳的轴对称空腔的第二环形室；三通旋塞，所述三通旋塞布置在外壳的轴对称空腔内并且实施为具有径向通孔的中空滑阀，并且所述中空滑阀能够由控制杆带动进行纵向的往复运动并被固定到三个位置上，其中在两个位置，其入口管道之一连接至出口管道，而在第三位置，入口管道可以关闭；泡沫抑制单元，所述泡沫抑制单元定位在输送杯状件的空腔内并且实施为具有轴向贯通管道、圆筒形部分和变窄的尾部的喷嘴，所述圆筒形部分在其外表面上具有螺旋输送管道；节流阀，所述节流阀安装在外壳内并且通过其入口管道连接至喷嘴的轴向贯通管道；以及，用于将塑料瓶的颈部紧固至装置的输送管道的单元，所述单元包括：外部衬套，所述外部衬套具有围绕输送杯状件定位的控制杆，以便该外部衬套可以沿轴向转动；内部衬套，所述内部衬套定位在输送杯状件和外部衬套之间，以便其可以进行轴向的往复运动，该内部衬套借助于花键装置动态地连接到输送杯状件的圆筒形壁，并且在其圆筒形壁中具有螺旋槽，辊子定位在该螺旋槽内，该辊子通过销子附接到具有控制杆的外部衬套；以及，具有凹槽的匙状物，该凹槽匹配PET瓶子的颈部的尺寸，该匙状物从下面附接到内部衬套的端部并且被安装在输送杯状件的开口端和螺旋输送管道的出口孔的前面。

饮料分配装置的结构的可靠性的改进包括减小了三通旋塞的活动部分的接触面积，从而减小了其磨损，并且对旋塞与待分配的饮料接触的所有部分设置了更多余量，从而简化了涉及在完成啤酒或者其它饮料的分配之后单元和旋塞的部件的清洗的旋塞的维护。

用于将PET瓶子的颈部紧固到输送管道的单元提供了塑料瓶的颈部与装置的输送杯状件的端部的快速且紧密配合的连接，以便在不转动瓶子的情况下手动分配起泡沫的和/或充碳酸气的饮料，瓶子与匙状物一起仅执行往复运动，从而提高了装置的操作可靠性并易于使用。

附图说明

通过附图来进一步说明本发明。图1描绘了用于手动分配起泡沫的和/或充碳酸气的饮料的、设有用于紧固塑料瓶的单元的装置的示意图。图2以剖面A-A示出了相同的装置。图3示出了图1的视图A，其中显示了用于紧固塑料瓶的颈部的单元的局部剖面。图4描绘了图1的剖面B-B。图5示出了具有匙状物的内部衬套的剖面。图6a、6b和6c分别以三个位置示出了三通旋塞的示意图：中间位置、当供应气体时的位置、以及当向PET瓶子供应饮料时的位置。

具体实施方式

如图1和2所示，用于在反压力下将起泡沫的和/或充碳酸气的饮料手动分配到PET瓶子的装置包括安装在例如立架(附图中省略)上的外壳1。在外壳1的本体中，制造有入口管道2和3，所述入口管道2和3具有用于连接至从气源供应气体的管子和连接至从等压储罐供应饮料的管子的端口4与5，并且所述外壳制造有包括三个连续地布置的环形室7、8与9的轴对称空腔6。气体供应管道2和饮料供应管道3分别连接至第一室7和第三室9。输送杯状件10竖直地安装在装置的外壳1下部中，并在其开口下端的侧上具有弹性密封件11，所述密封件的内部空腔12通过出口管道13连接至外壳1的轴对称空腔6的第二环形室8。三通旋塞布置在外壳1的轴对称空腔6内并且实施为中空滑阀14，所述中空滑阀14具有径向通孔15和16并且能够由控制杆17带动进行纵向的往复运动并被固定到三个位置中。在滑阀14的一个位置中(图6b)，气体供应管道2连接至出口管道13；在滑阀14的第二位置中(图6c)，饮料供应管道3连接至出口管道13；而在第三(中间)位置中(图6a)，供应管道2和3两者都被关闭。泡沫抑制单元定位在输送杯状件10的空腔12内并且实施为具有轴向贯通管道19、圆筒形部分和变窄的尾部21的喷嘴18，所述圆筒形部分在其外表面上具有螺旋输送管道20。节流阀22(图2)安装在外壳1内并且通过其入口管道23连接至喷嘴18的轴向贯通管道19。用于将塑料瓶的颈部紧固至装置的输送管道的单元(图2-5)包括外部衬套24，所述外部衬套24具有围绕输送杯状件10设置的控制杆25，以便其可以沿轴向转动。该单元的内部衬套26定位在输送杯状件10和外部衬套24之间，以便其可以进行轴向的往复运动，该内部衬套通过花键单元27动态地连接至输送杯状件10的圆筒形壁，并且在其圆筒形壁中具有螺旋槽28，辊子29定位在该螺旋槽28内并且通过销子30附接至具有控制杆25的外部衬套24。匙状物31具有凹槽32，凹槽32与PET瓶子的颈部的尺寸相匹配，该匙状物从下面附接至中空的内部衬套24的端部并且被安装在输送杯状件10的开口端和螺旋输送管道20的出口孔的前面。

用于手动分配起泡沫的和/或充碳酸气的饮料的装置按以下方式来操作。

将塑料瓶装进匙状物31的凹槽32中，并且使杆25和外部衬套24一起转动。当这样做时，沿螺旋槽28运动的辊子29和匙状物31一起向上移动内部衬套26。匙状物31将PET瓶子的颈部端压在输送杯状件10的壁的端部上，并且借助于弹性的环形密封件11将它们紧密地装配在一起(在不转动PET瓶子的情况下)。节流阀22现在被关闭。三通旋塞的杆17处于垂直(中间)位置中(图6a)。然后，三通旋塞的杆17被(朝操作者)倾斜20度，从而如图6b所示地使滑阀14移动。气体管道2现在通过第一环形室7、径向孔15、滑阀14的空腔、径向孔16、出口管道13、轴对称空腔12和螺旋输送管道20与瓶子的内部空间连通。当这样时，气态的CO₂从储气缸进入瓶子，瓶子中压力等于等压储罐内的压力。然后，使三通旋塞的杆17倾斜40度以沿相反方向移动滑阀14。当这样时，饮料管道3通过第三室9、第二室8、出口管道13、轴对称空腔12和螺旋输送管道20与PET瓶子的内部空间连通，如图6c所示。由于PET瓶子内的压力和等压储罐内的压力是一致的，所以饮料不会进入所述储罐中。当节流阀22打开时，CO₂气体被迫通过轴向管道19和节流阀22的进口及出口管道23从PET瓶子离开到达大气中。在等压储罐和PET瓶子之间形成了压差，以使饮料注入到瓶子中。经过螺旋输送管道20，饮料以圆锥形薄膜的形式通过离心力被供给至PET瓶子的颈部的壁，然后顺着瓶子的壁平稳地流下，从而防止产生泡沫。通过在分配单元中和塑料瓶中的饮料表面上产生气体压力也提供了消除泡沫，该压力超过气体溶于饮料的饱和压力。为了阻止在瓶子被填充之后饮料进一步从等压储罐进入瓶子中，转动三通旋塞的杆17(转过20度)以使滑阀14返回其初始位置，如图6a所示。通过喷嘴18的轴向管道19和节流阀22的管道23将PET瓶子的颈部中的残留气体和自饮料析出的一部分溶解气体移除至大气中。在PET瓶子中的压力等于大气压后，沿相反方向转动杆25以将输送杯状件10的端部从PET瓶子的颈部分开，并且从分配装置上取出瓶子，塞好，然后给予消费者。

所述装置(具体而言三通旋塞)具有最少数量的带磨损面的部件，其容易拆卸并且可以在水或者防腐的液体中清洗。如此，本发明提高了用于在反压力下将饮料分配到塑料瓶中的装置的操作可靠性，并且由于降低了在完成啤酒或者其它饮料的分配之后清洗该装置的这些单元和部件的频率而简化了其维护。紧固器件提供了塑料瓶的颈部与装置的输送管道的壁的端部的(通过手动)快速且紧密配合的连接，以便在不转动瓶子的情况下手动地分配起泡沫的和/或充碳酸气的饮料，其显著地提高了紧固PET瓶子的可靠性和使用者的便利性。

Claims (1)

1.一种用于手动分配起泡沫的饮料的装置，包括：外壳（1），所述外壳具有在其本体中制成的气体供应管道（2）和饮料供应管道（3）并具有轴对称空腔（6），所述气体供应管道（2）具有用于连接至从压力源供应气体的管子的单元（4），饮料供应管道（3）具有用于连接至从等压储罐供应饮料的管子的单元（5），所述轴对称空腔具有三个连续地布置的环形室（7、8、9），气体供应管道（2）和饮料供应管道（3）分别连接至第一环形室（7）和第三环形室（9）；输送杯状件（10），所述输送杯状件竖直地安装在所述外壳（1）的下部中并且在其开口下端的侧上具有弹性密封件（11），所述密封件的内部空腔（12）由出口管道（13）连接至所述外壳（1）的所述轴对称空腔（6）的第二环形室（8）；三通旋塞，所述三通旋塞定位在所述外壳（1）的所述轴对称空腔（6）内并且被设计为中空滑阀（14），所述中空滑阀具有两个径向通孔（15、16）并且能够由第一控制杆（17）带动进行纵向的往复运动并被固定在三个位置中，其中在所述三个位置中的两个位置，气体供应管道（2）或饮料供应管道（3）连接至所述出口管道（13），而在第三位置，气体供应管道（2）和饮料供应管道（3）都能够被关闭；泡沫抑制单元，所述泡沫抑制单元定位在所述输送杯状件（10）的空腔（12）内并且被设计为喷嘴（18），所述喷嘴具有轴向贯通管道（19）、圆筒形部分、和变窄的尾部（21），所述圆筒形部分在其外表面上带有螺旋输送管道（20）；节流阀（22），所述节流阀安装在所述外壳（1）内并且通过所述节流阀的入口管道（23）连接至所述喷嘴（18）的所述轴向贯通管道（19）；以及，用于将塑料瓶的颈部紧固至所述装置的输送管道（20）的单元，所述用于将塑料瓶的颈部紧固至所述装置的输送管道（20）的单元包括外部衬套（24）、内部衬套（26）、以及具有凹槽（32）的匙状物（31），所述外部衬套具有围绕所述输送杯状件（10）设置的第二控制杆（25），以便所述外部衬套能够绕轴向转动；所述内部衬套定位在所述输送杯状件（10）和外部衬套（24）之间，以便所述内部衬套能够进行轴向的往复运动，所述内部衬套借助于花键单元（27）动态地连接至所述输送杯状件（10）的圆筒形部分的壁，并且在其圆筒形部分的壁中具有螺旋槽（28），辊子（29）定位在所述螺旋槽中并且通过销子（30）附接至具有所述第二控制杆（25）的所述外部衬套（24）；所述凹槽与塑料瓶的颈部的尺寸相匹配，所述匙状物从下面附接至所述内部衬套（26）的端部，并且安装在所述输送杯状件（10）的开口端和所述螺旋输送管道（20）的出口孔的前面。

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