CN204785556U - 用于将加压气体容器耦合到设备或系统的气体出口的装置 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及一种用于将加压气体容器耦合到设备或系统的气体出口的装置。该装置被构造为在该装置的第一端处耦合到容器的开口，并且在该装置的第二端处耦合到设备或系统的气体出口，并且该装置内限定有气体导管，使得一旦耦合该装置，则气体导管会将气体从容器的开口引导到气体出口；并且第一端包括气体引导元件，气体引导元件具有从基座延伸到轴端的细长轴，轴被构造为安装到容器的开口内的插件的孔中，并且一旦轴与罐耦合，则会使形成在孔的内端处的屏障元件不可逆地开口；并且轴在轴端或靠近轴端处具有通入到气体导管中的开口。

Description

用于将加压气体容器耦合到设备或系统的气体出口的装置

技术领域

本公开内容涉及一种加压气体容器，例如包含用在制备碳酸饮料的装置或系统中的二氧化碳的加压气体容器。本公开内容还提供了一种在功能上可与该容器成为一体的插件，并且还提供了一种具有多个这样的容器的封装。

背景技术

下面，列出了被认为与当前所公开内容的主题相关的参考文献作为背景技术：

-GB2,176,586

-US3,587,926

-US3,684,132

-TWM370038

这里对以上参考文献的承认不应被推断为这些参考文献以任何方式与当前所公开内容的主题的可专利性相关的意图。

背景

加压气体容器通常用于需要供给加压气体的系统或设备中。用于制备碳酸饮品的设备就是一个这样的例子。大多数加压气体容器被设计为多次使用，即，容器的体积和/或气压足够用于数次供气的剂量。这通常需要容器与能够使气流在容器与设备/或系统之间连通或断开的机构关联。通常，容器本身配备有气流控制机构(例如，阀或可重复密封的膜)，以允许用户将容器与设备或系统断开，同时防止气体从容器中泄露。

此外，容器通常被设计为多个使用周期，即，一旦容器被排空，它通常会被运回给提供商以进行清洁和重新填充。这样的容器通常被设计为满足严格的安全需求(例如，相对较厚的壁厚以及牢固的可重复密封的开口)，以最小化密封件或容器的偶然断裂。然而，这导致了高的生产成本以及复杂的物流。此外，许多这样的容器在使用后不被返回给供应商以进行重新填充，会导致相对较高的沉没成本。

因此，需要一种单独用在设备或系统(例如，用于制备碳酸饮料的设备)中的一次性加压气体容器。

实用新型内容

本公开内容的一方面提供了一种用于将加压气体容器耦合到设备或系统的气体出口的装置。所述装置被构造为在所述装置的第一端处耦合到所述容器的开口，并且在所述装置的第二端处耦合到设备或系统的气体出口，并且所述装置内限定有气体导管，使得一旦耦合所述装置，则所述气体导管会将气体从所述容器的开口引导到所述气体出口；并且所述第一端包括气体引导元件，所述气体引导元件具有从基座延伸到轴端的细长轴，所述轴被构造为安装到所述容器的所述开口内的插件的孔中，并且一旦所述轴与所述罐耦合，则会使形成在所述孔的内端处的屏障元件不可逆地开口；并且所述轴在所述轴端或靠近所述轴端处具有通入到所述气体导管中的开口。

根据本公开内容的实施例，所述第一端包括具有端壁和侧壁的杯形连接器部分，所述杯形连接器部分与所述加压气体容器的颈部耦合；并且所述气体引导元件从所述连接器部分内的所述端壁中的基座延伸。

根据本公开内容的实施例，所述侧壁为内螺纹式并且通过螺纹螺接配合与所述颈部上的外螺纹连接。

根据本公开内容的实施例，所述第二端包括出口阀，所述出口阀被构造为用于在所述第二端处密封所述气体出口并且用于当所述设备或系统与所述第二端耦合时允许气体排出到所述设备或系统的所述气体管道系统中。

根据本公开内容的实施例，所述第二端为外螺纹式以与所述设备或系统中的匹配件耦合。

根据本公开内容的实施例，所述杯形连接器部分在其端部具有环，所述环以螺纹式配合安装到连接器部分并且用以在耦合后将所述装置固定到所述颈部。

根据本公开内容的实施例，包括当气体传送通路内的压力超出预定水平时适于排出气体的安全阀。

根据本公开内容的实施例，包括被构造为只要所述容器内的气压超出预定压力时就会将所述装置锁定到所述容器的颈部上的安全配置。

根据本公开内容的实施例，主体，其在第一端包括具有端壁和侧壁的杯形连接器并且在第二端具有安装配置，其中所述杯形连接器被构造为耦合到所述气体容器的颈部，所述安装配置用于耦合到设备或系统的气体出口的安装件；气体引导元件，其包括具有管腔的细长轴并且从所述端壁中的基座延伸到轴端，所述轴端具有进入到所述管腔中的开口；所述轴被构造为安装到所述容器的所述开口内的插件的孔中，并且一旦所述轴与所述罐耦合，则会使形成在所述孔的内端处的屏障元件不可逆地开口；气体导管，其形成在所述主体内并且在所述第二端处将所述管腔与气体出口连通；出口阀，其用于密封所述气体出口并且用于当所述第二端与所述设备或系统耦合时打开所述开口以允许气体排出到所述气体出口中；以及安全螺栓，其被构造为安装到形成于容器的颈部内的凹口或凹槽中，以阻止所述装置与所述容器的意外分离。

根据本公开内容的实施例，所述安全螺栓能够在第一螺栓位置与第二螺栓位置之间移动，在所述第一螺栓位置，所述螺栓安装到所述凹口内，在所述第二螺栓位置，所述螺栓从所述凹口处移出并且偏置到所述第二螺栓位置；并且包括锁定销所述锁定销能够在锁定状态与释放状态之间往复运动，在所述锁定状态，所述锁定销与所述螺栓配合并且锁定在所述第一螺栓位置，在所述释放状态，所述锁定销脱离所述螺栓以允许所述螺栓移动到所述第二螺栓位置，所述锁定销借由驱动元件偏置到所述释放状态，并且只要所述容器内的气压超过预定压力，所述锁定销就会在所述驱动元件的偏置力的作用下被迫进入到所述锁定状态。

根据本公开内容的实施例，所述锁定销在销孔中往复运动，所述销孔与所述气体导管气体连通，所述锁定销具有与所述销孔的壁形成气密密封的肩部，使得所述肩部上的气压迫使所述锁定销进入到所述阻止状态。

根据本公开内容的实施例，包括能够在锁定状态和解锁状态之间往复旋转运动的锁定环，在所述锁定状态，所述锁定环迫使所述螺栓进入所述第一螺栓位置，在所述解锁状态，所述锁定环允许所述螺栓移动到所述第二螺栓位置。

根据本公开内容的实施例，所述环与驱使所述环进入到所述锁定状态的偏置元件关联。

本公开内容的一方面提供了新型加压气体容器，具体但不限于用来制备碳酸饮料的设备或系统中所使用的加压二氧化碳容器。该新型容器意在单次使用，这意味着它可以使用到其加压气体的含量被耗尽再丢弃，例如一次性使用。例如，本公开内容的二氧化碳罐被耦合到系统或设备，并且能够用来制备多种碳酸饮料成分，并且然后与设备或系统分离并且被丢弃。因此，该容器在其开口(开口通常形成在容器的颈部的端部)处具有插件，该插件被构造为(i)密封开口直至使用容器时为止，(ii)当将开口与耦合元件(在本文中，偶尔也被称为“适配器”)耦合时，不可逆地打开、刺穿或刺破，该耦合元件可以是设备或系统的成一体元件或者可以是一方面将容器的开口耦合到设备或系统并且另一方面从而在该容器和所述设备或系统之间建立气体连通的耦合装置(适配器)，以及(iii)之后允许加压气体从容器释放到所述设备或系统的气体出口。该容器的主体可形成为具有壁，该壁的平均壁厚小于意在重复使用的容器的平均壁厚，其中，该壁需要满足更高的安全标准以承受将容器充满加压气体并且相继排空的多个重复周期。

涉及多个填充和排空周期(“多用容器”)的现有技术的加压气体容器的使用模式强制要求高的安全标准，其中，在这些安全标准中，除了某些壁厚要求之外，包括坚固的构造标准表现。在本公开内容所提供的类型的容器的情况下，容器主体可具有平均厚度可以是多用容器的容器主体的壁的平均厚度的60％、55％、50％、45％、40％或有时甚至更少的壁。这可导致大幅度上减轻重量并节省成本。

本公开内容的其它方面包括：

-插件装置，其可与容器坯一体形成本公开内容的加压气体容器；

-容器坯，其可与所述插件装置一体形成本公开内容的加压气体容器；

-用于制备这种容器的方法，包括给坯填充加压气体并且然后用插件装置密封容器的开口；

-用于这种制造的设备，其用于执行所述方法；

-适配器，其用于将加压气体容器耦合到设备或系统；

-加压气体容器的合装包，该合装包还可以包括这样的适配器；以及

-用于本发明的加压气体容器的设备或系统(例如，用于制备碳酸饮料的设备或系统)。

因此，本公开内容的一方面提供了加压气体容器或罐(本文统称为“容器”)，具体地(但是不排他性地)，包含加压二氧化碳的容器。本公开内容的加压气体容器可被构造为用在适于制备或可选择地分配碳酸饮料的设备或系统中。该容器通常为意在与碳酸饮料分配设备或系统结合使用，在该碳酸饮料分配设备或系统中，加压二氧化碳用于制备碳酸饮料。可以采用本公开内容的原理的容器的另一个示例为填充有消防员、高海拔登山运动员所使用的加压气体、氧气或其它呼吸混合物的容器(例如，用于带水肺的潜水员的救助呼吸罐等)。该容器包括容器主体和与容器主体成一体的颈部，该容器主体限定了加压气体外壳，该颈部被构造为与设备或系统的耦合元件或与耦合装置的耦合元件耦合(术语“耦合元件”用于统指与设备或系统或者设备或系统的一部分形成为一体的耦合元件或者在容器和设备或系统之间耦合的单独耦合装置)，以允许释放气体进入到所述设备或系统的加压气体出口中。颈部填充有插件。该插件具有不透气性屏障元件，该屏障元件密封所述外壳并且被构造为通过所述耦合元件的气体引导元件的轴刺穿、刺破、变形或移动(将统称为“不可逆地打开”)来进行不可逆地开口，该轴从基座延伸到端部，可以为锥形或钉形。插件还具有一个或多个密封件，该一个或多个密封件与所述屏障元件不同并且被构造为与所述轴形成气密关联，从而阻止耦合后的气体泄漏。

通常，为了保证屏障元件不会被不期望地刺破、变形或移动，该屏障元件应该设计为承受比所述外壳内部的意在气压更高的压力。此外，由于安全原因，屏障元件应该设计为具有使得屏障元件突然打开的限定突发阈值压力。这可避免在容器内的压力例如因暴露于高热而上升的情况下发生危险。

根据本公开内容的实施例，加压气体容器中的插件形成有孔，该孔安装有用于在加压气体外壳和所述孔中形成不透气屏障的不透气屏障元件。该屏障元件能够被气体引导元件的轴不可逆地打开，该轴从轴底座延伸到轴端，该轴端在颈部与耦合元件关联期间刺穿腔，并且在该刺穿期间，该轴端使得屏障元件不可逆地打开。一旦不可逆地打开，气体能够流动经过现在打开的屏障元件。该轴端可以为锥形、钉形或尖形，以便于刺穿屏障或使屏障破裂。然而，孔还被构造有至少一个密封件，通常为靠近孔的外端或者在屏障元件和所述外端之间设置的一个或多个O形环，适于与所述钉形构件形成气密关联，从而阻止通过所述孔的不期望的气体泄漏。气体引导元件的轴在靠近其端部的位置具有一个或多个开口，随着所述轴的完全穿透以及从而使得屏障元件的不可逆地打开，所述一个或多个开口与所述外壳气体连通；即，开口在轴的自由端或在所述自由端和与所述至少一个密封件接触的点之间。开口通向形成在轴内的气体管道管腔，使气体窜入到设备或系统的加压气体子系统中。因此，一旦屏障元件打开，气体能够流经开口和气体管道管腔进入到所利用的设备或系统的加压气体子系统中。

根据本公开内容的实施例，屏障元件为可刺穿固体元件，例如可以由金属或塑料材料制成的例如，片、薄板、膜等(本文将统称为“可刺穿元件”)。可刺穿元件应该能够承受至少等于(或略大于)容器内的气体的意在压力。

根据另一个实施例，屏障元件由通常由弹性材料制成的可移动或可变形插件或薄片构成，屏障元件压靠插件底座维持在密封状态并且被气体引导钉形构件不可逆地移动或变形。

根据本公开内容的实施例，插件以插件的孔与容器的颈部大致共轴(除了小的制造公差)的方式安装到该颈部。还应当注意，本公开内容当然不限于这样的共轴结构，并且本公开内容的主要特征还可以在其它的配置中得以体现；例如，在具有空腔的大致为L形的插件中，其中该空腔意在与垂直于颈部所限定的轴线的钉形部件耦合。

通过现有公开内容的实施例，插件形成为将在容器坯的颈部内安装的装置。这样的装置也是本公开内容的独立的方面。在下文中，根据上下文，术语“插件”用于指代容器的颈部内的插件或安装到颈部中或意在安装到颈部中的插件装置。

根据本公开内容的实施例，插件限定了在外部端部和内部端部延伸(例如，具有整体的圆柱形状)并且形成有在两个端部之间延伸的一般轴向孔。这样的插件通常在其内部端部或者靠近其内部端部形成有屏障并且在位于外部端部或靠近外部端部或者在内部端部和外部端部之间的空腔内形成有一个或多个密封件。已经在上面指出，密封件通常为O形环，该O形环可安装在空腔的内壁所形成的圆周凹槽内。

插件可以形成有凹凸不平的表面(即，不均匀轮廓)，该凹凸不平的表面可以用于与插件装置所安装到的颈部的周围部分更紧的配合。

根据一个实施例，插件被压装在颈部内。这意味着，将插件插入到颈部并且接着使周围得颈部在插件的侧壁上方卷曲，或者强制将插件装置插入到颈部从而使颈部的上端部发生轻微的变形以保证压紧配合。通过另一个实施例，插件通过螺纹方式安装在容器的开口内。又通过另一个实施例，插件通过焊接固定在开口中。又通过另一个实施例，插件通过螺纹安装和焊接、螺纹安装和压装或压装或焊接的结合固定在开口中。

根据本公开内容的实施例，插件装置包括外壁和形成在外壁中的孔，并且包括屏障元件和上述指定类型的至少一个密封件。

当前的公开内容还提供了一种合装包，该合装包包括(i)保持架，(ii)搬运元件，其通常与机架成形成为一体，以及(iii)多个加压气体容器，具体但不限于多个含加压二氧化碳的罐，每个含加压二氧化碳的罐被构造为与适配器耦合(或者是设备或系统的一体式部分或者是耦合装置)，并且一旦耦合，将气体释放到设备或系统的加压气体出口中。保持架可以被构造为具有用于保持罐的多个槽的盒子、箱子等，并且可以由硬纸板、塑料或其它合适的材料制成。本公开内容的合装包的整体结构与用于瓶子或罐子的合包装的整体结构相似。架还可以被构造为以悬挂的方式保持容器。在这样的合装包中的容器通常意在用于单次使用的容器，例如本文所公开的那种类型。本公开内容的合装包还可以包括耦合装置。

本公开内容的另一个方面为用于制造保持加压气体的容器的方法。以特定次序的步骤描述该方法，但是应当理解，虽然能够以描述的那样执行步骤的次序，但是还可以按照不同的次序执行特定的步骤或者可以部分或完全平行地执行某些步骤。例如，下文描述了将插件装置安装到柱塞的前端，该步骤可以在容器坯与底座关联之前、之时或之后进行。

该方法包括提供容器坯，通过颈部的开口端引入加压气体，将插件装置引入到颈部并且使插件紧贴颈部。容器坯为被构造成保持加压容器并且具有与颈部成一体的容器主体的类型，该颈部具有开口端部分和至少一个所述端部可在特定的情况下形成。当将加压气体引入到容器中后，在维持气体压力的同时将上述指定的类型的插件装置引入到开口端。一旦将插件装置插入到开口颈部，通过施加所述条件使其紧贴在颈部内，从而使上端部与插件装置的外面紧密配合。所述条件可以是所述装置施加到颈部的上端部的强制压缩。当气体是二氧化碳时，由此获得用于制备碳酸饮料的单次使用的罐。

根据一个实施例，该方法包括以气密的方式将容器坯与块关联，使得(i)容器的颈部的开口端部穿过块中的开口伸入到与加压气体源连通的工作空间中，并且(ii)阻碍气体泄漏到开口外；该方法接着允许气体经由工作空间从气体源流入到容器中；在维持气压的同时，将插件装置插入并紧固到颈部的开口端。通过卷曲颈部的端部部分可以实现对插件装置的紧固，从而在颈部和插件装置的侧表面之间形成紧配合。

插件的插入通常包括将插件安装到柱塞的前端，所述柱塞能够在第一柱塞位置和更靠近所述开口端的第二柱塞位置沿颈部所限定的轴线轴向往复运动。在这样安装之后，将柱塞轴向移动到第二柱塞位置，从而将柱塞装置引入到颈部的开口端。

根据该方法的另一个实施例，柱塞在形成于活塞中的轴向孔内轴向往复运动。该活塞也能够在第一活塞位置和更靠近颈部的开口端的第二活塞位置之间沿相同的轴线轴向往复运动。根据本实施例，执行插件装置在颈部内的紧贴步骤，同时将柱塞维持在第二柱塞位置并且将活塞轴向移动到其第二活塞位置，在第二活塞位置，活塞对颈部的上端施加卷曲-偏置力，从而对插件装置卷曲颈部。活塞可包括形成位于所述活塞的表面中的凹口，所述凹口在所述活塞的中间部分面向所述颈部并且围绕所述孔(柱塞在孔中往复运动)。在第二活塞位置，凹口在颈部的上端施加压力，并且然后该凹口的整个凹形形状使得颈部上端部关于插件装置向内卷曲。该凹口的边界通常为圆形并且其尺寸对应于颈部的上端部的尺寸。

将会理解，根据将插件固定在容器的颈部的开口内的潜在方式，可以为这样的固定添加额外的或替代的方式，例如，在螺纹配合的情况下或在已知的各种焊接技术的一者中的焊接步骤的情况下，旋转插入插件。

本发明还提供了用于生产本文所指定类型的容器的设备。该设备包括块、加压气体导管和具有柱塞的活塞。该块限定具有轴向延伸的侧壁和基座的工作空间。加压气体导管通向所述工作空间并且与加压气体源连通。该活塞容纳在所述工作空间中与侧壁形成气密关联并且能够在第一活塞位置和更靠近所述基座的第二活塞位置之间的工作空间中轴向往复运动。轴向孔形成在所述活塞中并且容纳柱塞。该柱塞与孔的壁形成气密关联，并且该关联允许柱塞在所述第一柱塞位置和靠近所述基座的所述第二柱塞位置之间的孔内轴向往复运动。该基座具有形成在底座的端部处的开口，该开口被构造为容纳容器坯的上部分并且用于与容器坯形成气密关联；其中颈部的上开口端穿过开口伸入到所述工作空间中。该柱塞具有前端并且被构造用于保持本文所指定类型的插件装置并且用于在第二柱塞位置时将插件装置引入到颈部的上端。该活塞适于对颈部的上端部施加卷曲-偏置力，从而关于所述插件装置的外面卷曲所述上端部。该活塞可以具有实现该目的、以上指定类型的凹口。

该设备可被构造为在操作模式下操作，该操作模式包括：将容器的上端部与底座关联；经由工作空间将加压气体引入到容器中；使安装有所述插件装置的柱塞轴向移动到第二柱塞位置，从而将装置进入到所述开口端；并且，在将柱塞维持在所述第二柱塞位置的同时，使活塞轴向移动到第二活塞位置，在该位置处，该活塞对颈部的上端部施加卷曲-偏置力，从而卷曲颈部的上端部。

可以参照上述过程，以与上述方式相似的方式修改设备以容纳用于将插件与容器的颈部进行固定的附加或替代装置。

本公开还提供了容器坯，该容器坯具有主体和与主体成一体的颈部，该颈部具有开口端；该主体被构造为保持加压气体；该颈部适于容纳指定类型的插件装置。该容器坯通常全部由相同的材料制成，该材料可以为金属，例如，铝。

本公开内容的另一个方面提供了用于将加压气体容器耦合到设备或系统的加压气体出口的耦合装置。该装置被构造为在其第一端耦合到容器的开口，并且在其第二端耦合到装置或系统的气体出口的配合件。本文所使用的、与装置相关联的术语“耦合”意在表示两个耦合元件在功能上连通。

在所述耦合装置内限定有气体导管，一旦装置这样耦合，气体导管建立了从容器的开口到所述设备或系统的气体出口的气体流通通路。所述第一端包括具有细长轴的气体引导元件，所述轴从基底延伸到轴端。该轴被构造为(例如，在位置和尺寸方面)在将容器耦合到所述一端的过程中穿透设置在容器的开口中的插件的孔，从而导致形成在所述孔的内端处的屏障元件的不可逆的开口。轴在轴端处或靠近轴端处具有开口，开口通向所述气体传送通路，例如通向形成在关联到所述通路的轴内的管腔。

根据一个实施例，耦合装置包括位于其第一端的杯形连接器部分，该杯形连接器具有端壁和从端壁延伸的侧壁，并且被构造为与加压气体容器的颈部耦合。根据本实施例，气体引导元件从杯形连接器内的端壁中的基座延伸。连接器的内侧壁通常为螺纹式并且然后通过螺纹式配合与所述颈部上的外部螺纹耦合。所述杯形连接器在其端部具有环，该环以螺纹式配合的方式安装到连接器部分并且用于在耦合后将装置紧固到所述颈部。

耦合装置可以包括位于第二端处的出口阀，出口阀被构造为密封位于所述第二端处的所述气体导管的气体出口并且被构造为一旦所述第二端耦合到设备或系统就打开，以允许气体排出到所述设备或系统的气体管道系统中。该装置还可以包括当气体传送流路中的压力超出预定水平时适于排放气体的安全阀。

一旦耦合装置在其第一端耦合到加压气体容器，屏障被打开或被刺破，于是，气体自由流出容器；上述密封配置保证了将没有气体泄漏到周围环境。然而，如果装置与容器意外分离，则存在加压气体从容器突然排出到外部环境的风险，这在一些情况下是危险的。因此，为了避免这样的气体突然释放，通过本公开内容的实施例，提供安全特征：只要容器内的压力超出预定水平(即，安全标准所限定的水平是安全的)，就防止耦合装置与加压气体容器的非预期分离。根据本公开内容的实施例，这可以通过安全螺栓来实现，该安全螺栓被构造为只要容器内的压力超出所述预定的压力水平，就锁定处于耦合状态的耦合装置。通过示例的方式，可以通过与安全螺栓配合的锁定销将这样的螺栓维持在锁定状态并且通过气压将其维持在配合状态；并且，一旦气压减小到低于所述预定水平的水平，锁定销就能够脱离螺栓，从而释放栓被，以允许装置与容器分离。

“术语”螺栓应当被理解为包括能够导致所述锁定的任何功能元件。

根据本公开内容的实施例的耦合装置，该耦合装置具有安全配置，该安全配置包括安全锁定元件，例如，安全螺栓，该安全螺栓被构造为安装在形成于容器的颈部中的凹口或凹槽中以阻止装置与容器的意外分离。该安全螺栓可以被构造为在第一锁定螺栓位置和第二释放螺栓位置之间移动(例如，平移)，在第一锁定螺栓位置，螺栓安装到所述凹口中(并且从而阻止分离)，在所述第二释放螺栓位置，螺栓从所述凹口中移出。该配置通常使得安全螺栓在关联的驱动元件的作用下偏置到第二螺栓位置并且在关联的锁定配置下锁定到第一位置，所述锁定配置适用于(i)只要避免了耦合装置与容器分离(即，只要容器内的气压超出预定水平)，就将螺栓锁定在第一螺栓位置，并且(ii)一旦容器中的压力降低到安全压力水平(即，低于所述预定水平)，就释放螺栓。将安全螺栓锁定在所述锁定位置并且一旦容器中的压力减小到安全水平将螺栓释放可通过各种装置来实现。

根据一个实施例，该锁定配置包括能够在锁定状态和释放状态之间往复运动的锁定销，在锁定状态，锁定销与安全螺栓配合并且将安全螺栓锁定在第一螺栓位置，在释放状态，锁定销从螺栓中脱离，螺栓能够因此移动到第二螺栓位置。锁定销通常被关联的驱动元件(例如，弹簧)偏置到释放状态，并且只要气压超过所述预定压力水平就在驱动元件的偏置力的作用下被容器内的气压迫使进入到锁定状态。锁定销例如可以在销孔中往复运动，销孔与气体导管气体连通，并且因此锁定销在其关联的驱动元件的偏置力的作用下被气体压力推动。因此，锁定销可以具有与销孔的壁形成气密密封的肩部，使得作用在所述肩部上的气压迫使锁定销进入到锁定状态。当气压水平减小到低于所述预定压力水平时，销关联元件对锁定销施加驱动力，使得力超过由气压施加的力，从而使得锁定销移动到释放状态。

可使安全螺栓被迫进入到第一螺栓状态作为连接动作的一部分。例如，该装置可以包括能够在锁定状态和解锁状态之间往复旋转的锁定环，在锁定状态，锁定环迫使安全螺栓移动到第一螺栓位置，在解锁状态，锁定环允许安全螺栓移动到第二螺栓位置。该配置通常使得锁定环的转动发生以作为耦合动作的一部分。例如，环可与迫使环进入到锁定状态的偏置元件耦合，并且一旦耦合，环转动到锁定状态，从而迫使螺栓进入到容器的颈部中的凹口或凹槽中。刺穿屏障元件允许加压气体进入耦合装置内的气体导管，从而将螺栓锁定在第一安全螺栓位置。

本公开内容还提供了适用于制备或分配碳酸饮料的设备。这样的设备或系统只意在制备碳酸饮料或意在制备碳酸饮品以及其它饮料。该设备或系统包括耦合装置，用于与二氧化碳容器罐耦合并且用于容纳来自二氧化碳容器罐的加压二氧化碳。该耦合元件包括用于与颈部的端部耦合的耦合元件并且包括具有钉形端部的气体引导构件。罐为以上指定的类型并且一旦颈部与耦合装置耦合，则该气体引导构件会刺破屏障构件以允许将二氧化碳从容器引导到设备，同时保持密封元件与所述构件气密关联以避免气体泄漏。

实施例

本公开内容还包括在以下编号的段落中限定的实施例。应当注意，这些编号的实施例意在添加到本公开内容并且不打算以任何方式进行限制。

1.一种加压气体容器，其能被构造为与设备或系统关联，并且一旦与其关联气体就会释放到设备或系统的加压气体出口中，所述容器包括：

容器主体和与所述容器主体成一体的颈部，所述容器主体限定加压气体外壳，所述颈部具有端部，所述端部被构造为与耦合元件(所述耦合元件可以是与设备或系统成一体或形成设备或系统的一部分的耦合元件或者可以是耦合装置或适配器的耦合元件))耦合并且安装有插件；

所述插件具有

屏障元件，其密封所述外壳并且被构造为被所述耦合元件的气体引导元件的轴不可逆地刺破，并且具有

一个或多个密封件，其与所述屏障元件不同并且被构造为与所述轴形成气密关联。

2.如实施例1所述的容器，其中

所述容器内的所述加压气体为加压二氧化碳，并且

所述容器用于与所述容器用于与利用所述加压二氧化碳来制备碳酸饮料的碳酸饮料分配设备或系统关联。

3.如实施例2所述的容器，其中，所述容器被构造为以需要时将与用于制备所述碳酸饮料的所述加压二氧化碳从所述容器中排出的方式与所述设备或系统关联。

4.一种加压气体容器，其能够被构造为与设备或系统关联，并且一旦与其关联，气体释放到设备或系统的加压气体出口中，所述容器包括：

容器主体和与所述容器主体成一体的颈部，所述容器主体限定加压气体外壳，所述颈部具有端部，所述端部被构造为与耦合元件耦合并安装有插件；

所述插件形成有孔，所述孔(在孔内或在孔的端部)安装有屏障元件，所述屏障元件形成密封所述壳体的不透气屏障；

所述屏障元件能够被所述耦合元件的气体引导元件的轴刺破或刺穿；并且

所述孔被构造具有至少一个密封件以与所述轴形成气密关联。

5.如实施例1-4任一项所述的容器，其中，所述气体为二氧化碳并且所述设备或系统适于制备碳酸饮料。

6.如上述任一项实施例所述的容器，其中，所述屏障元件为可刺穿金属片。

7.如实施例4所述的容器，其中，所述片被构造成在容器内的压力超出预先设定的阈值时被刺破。

8.如上述任一项实施例所述的容器，其中，所述插件以所述孔与所述容器的所述颈部大致共轴的方式安装到所述颈部。

9.如上述任一项实施例所述的容器，其中，所述插件限定了轴，所述轴在外部端部和内部端部之间延伸(例如，具有总体的圆柱形状)并且形成有在两个端部之间延伸的一般轴向孔。

10.如实施例9所述的容器，其中，所述屏障形成在所述孔的所述内部端部处，并且所述一个或多个密封件在所述外部端部处或者在所述内部端部和所述外部端部之间形成在所述孔内。

11.如实施例10所述的容器，其中，所述一个或多个密封元件为一个或多个O形环。

12.如实施例11所述的容器，其中，所述一个或多个O形环被安装在形成于所述孔的所述壁中的圆周凹槽内。

13.如实施例8所述的容器，其中，所述插件形成有凹凸不平的外表面。

14.如上述任一项实施例所述的容器，其中，所述插件安装在所述颈部内。

15.如实施例14所述的容器，其中，所述插件被压装到所述颈部。

16.如上述任一项实施例所述的容器，其中，所述主体具有比由意在多次使用的、相似材料制成的、相似尺寸的容器的平均壁厚的60％、55％、50％、45％或者甚至40％更小的平均壁厚。

17.一种合装包，其包括

保持架；

搬运元件；以及

多个加压气体容器，例如，多个含加压二氧化碳的罐。

18.如实施例17所述的合装包，其中，所述架被构造为盒子、箱子或合装包环。

19.如实施例18所述的合装包，其中，所述合装包与搬运元件组装在一起。

20.如实施例17-19任一项所述的合装包，其中，所述容器用于单次使用。

21.如实施例17-20任一项所述的合装包，其中，所述容器为实施例1-16任一项所限定的容器。

22.一种组装在实施例1-16任一项所述的容器中的插件装置。

23.一种组装在加压气体容器坯的颈部中的插件装置，所述插件包括孔，其延伸穿过所述插件；

屏障元件，其安装在所述孔中(在所述孔的端部或在所述孔的内部)并且被构造为被设备或系统的适配器的气体引导元件的轴不可逆地刺破；以及

一个或多个密封件，其位于所述孔中，所述一个或多个密封件与所述屏障元件不同并且被构造为与所述轴形成气密关联。

24.如实施例23所述的插件装置，其形成有孔，所述孔安装有屏障元件，一旦所述装置组装到所述颈部，所述屏障元件与所述容器内的加压气体外壳形成密封所述孔的不透气屏障，。

25.如实施例23或24所述的插件装置，其中，所述屏障元件为可刺破金属片。

26.如实施例25所述的插件装置，其中，所述屏障元件被构造为当其内面和外面之间的压力差超出预定的阈值时被刺破，所述内面在使用时面对所述容器的加压气体外壳。

27.如实施例23-26任一项所述的插件装置，其中，所述插件被构造为以所述孔与所述颈部大致共轴的方式安装到所述容器的颈部。

28.如实施例23-27任一项所述的插件装置，整体呈圆柱形形状，具有包括外部端部和内部端部，并且轴向孔在外部端部和内部端部之间延伸。

29.如实施例28所述的插件装置，其中，所述屏障形成在所述内部端部，并且所述一个或多个密封元件在所述外部端部处或在所述内部端部或所述外部端部之间形成在所述孔内。

30.如实施例29所述的插件装置，其中，所述一个或多个密封元件为一个或多个O形环。

31.如实施例30所述的插件装置，其中，所述O形环安装有在所述孔的壁所形成的圆周凹槽内。

32.如实施例31所述的插件装置，其中，所述插件形成有凹凸不平(不规则)的外表面。

33.如实施例23-32任一项所述的插件，用于安装在所述颈部内。

34.如实施例33所述的插件装置，其中，所述插件被构造为压装在所述颈部内。

在独立实施方式或在从属实施方式所限定的以下方法中，步骤的顺序能够被指定或可以为不同的顺序。并且，一些指定的方法步骤还可以与其它步骤完全或部分重叠，即，可以部分或全部彼此平行执行。

35.一种用于制造含有加压气体的容器的方法，该方法包括以下步骤：

(a)提供容器坯，所述容器坯被构造为保持加压气体，所述容器坯具有容器主体和位于所述容器坯的上端处的颈部，所述容器主体限定加压气体外壳，所述颈部具有上开口端部，至少所述上端部能够在限定条件下形成；

(b)通过所述开口端将加压气体引入到所述外壳；

(c)在维持气压的同时，将插件装置引入到所述开口中，所述插件装置包括外侧壁和形成于其内的孔并且包括位于所述孔内的一个或多个密封件，所述孔安装有屏障元件，所述屏障元件构造为被装置或系统的耦合元件的气体引导元件的轴不可逆地刺破，所述一个或多个密封件与所述屏障元件不同并且被构造为与所述构件形成气密关联；并且

(d)通过形成所述上端部使所述插件装置紧贴在所述颈部内以与所述插件装置的外面紧密配合。

36.如实施例35所述的方法，其中，所述颈部的所述上端部由金属制成并且所述形成步骤为压入形成。

37.如实施例35或36所述的方法，其中，所述容器坯全部由相同的材料制成。

38.如实施例37所述的方法，其中，所述容器由金属制成，例如，铝。

39.如实施例35-38任一项所述的方法，其中，所述气体为二氧化碳。

40.如实施例39所述的方法，用于制造与适于制备碳酸饮料的设备或系统关联的加压气体罐。

41.如实施例38-40任一项所述的方法，其包括：

(m)以气密的方式将所述容器坯与块关联，使得(i)所述容器的颈部的所述开口端穿过所述块中的开口伸入到加压气体源连通工作空间中，并且(ii)阻碍气体泄露到所述开口外；

(n)允许气体从所述气体源经由所述工作空间流入到所述容器中；

(o)在维持气压的同时，将所述插件装置插入到所述开口端；以及

(p)例如通过卷曲所述上端部使所述插件装置紧贴在所述颈部内以与所述侧表面紧密配合。

42.如实施例41所述的方法，其中，步骤(o)包括：

(o1)将所述插件装置安装在柱塞的前端，所述柱塞能够在第一柱塞位置与更靠近所述开口端的第二柱塞位置之间沿由所述颈部限定的轴线轴向往复运动，并且

(o2)将所述柱塞轴向移动到所述第二柱塞位置，从而将所述插件装置插入到所述颈部中。

43.如实施例42所述的方法，其中：

所述柱塞在形成在活塞中的轴向孔内轴向往复运动；

所述活塞能够在第一活塞位置与更靠近所述开口端的第二活塞位置之间沿所述轴线轴向往复运动；并且其中，步骤(p)包括

当将所述柱塞维持在第二柱塞位置的同时，将所述活塞轴向移动到所述第二活塞位置，在所述第二活塞位置，所述活塞向所述上端部施加卷曲偏置力，从而卷曲所述上端部。

44.如实施例43所述的方法，其中

所述活塞包括位于所述活塞的表面中的凹口，所述凹口在所述活塞的中间部分面向所述颈部并且围绕所述孔；并且其中

在所述第二活塞位置，所述凹口在所述颈部的所述上端部上施加压力并且所述压力施加所述卷曲偏置力。

45.如实施例44所述的方法，其中

所述凹口为圆形，并且所述凹口的周长被设计为与所述上端部的周长相对应。

46.一种用于生产容器的设备，所述容器包括容器主体和与所述容器主体成一体的颈部，所述颈部安装有插件，所述设备包括：

块，其限定工作空间，所述工作空间具有沿轴向延伸的侧壁并且具有基座；

加压气体导管，其通入到所述工作空间中并且与加压气体源连通；

活塞，其容纳在所述工作空间中并且与所述侧壁形成气密关联，所述活塞能够在第一活塞位置与更靠近所述基座的第二活塞位置之间的所述工作空间中轴向往复运动；

柱塞和形成在所述活塞中的轴向孔，所述柱塞容纳在所述孔内与孔壁形成气密关联，并且能够在第一柱塞位置和更靠近所述基座的第二柱塞位置之间的所述孔内轴向往复运动；

所述基座具有形成在底座的端部的开口，所述底座被构造为容纳容器坯的上端部并且以所述颈部的所述上端部穿过所述开口伸入到所述工作空间中的方式与所述容器坯的所述上端部形成气密关联；

所述柱塞具有前端，所述前端被构造为用于保持实施例22-34任一项所限定的插件装置并且用于当处于所述第二柱塞位置时将所述插件装置引入到所述颈部的所述上端部中；

所述活塞适于向所述上端部施加卷曲偏置力，从而使所述上端部卷曲在所述插件装置的外面。

47.如实施例46所述的设备，其中

所述活塞包括位于所述活塞的表面中的凹口，所述凹口在所述活塞的中间部分面向所述颈部并且围绕所述孔；并且其中

在所述第二活塞位置，所述凹口对所述颈部的所述上端部施加压力并且所述压力施加所述卷曲偏置力。

48.如实施例46或47所述的设备，其被构造为按照操作组进行操作，所述操作组包括以下步骤

(a)将所述容器的所述上端部与所述底座关联；

(b)经由所述工作空间将加压气体引入到所述容器中；

(c)将安装有所述插件装置的所述柱塞轴向移动到所述第二柱塞位置，从而将所述装置引入到所述开口端中；并且

(d)在将所述柱塞维持在第二柱塞位置的同时，将所述活塞轴向移动到所述第二活塞位置，在所述第二活塞位置，所述活塞向所述上端部施加卷曲偏置力，从而卷曲所述上端部。

49.一种容器坯，所述容器坯具有主体和与所述主体成一体的颈部，所述颈部具有上开口端，其中

所述主体构造为保持加压气体；

所述颈部适于容纳实施例22-34任一项所限定的插件装置；并且

所述上端部能够在限定条件下形成。

50.如实施例49所述的容器坯，其中，所述上端部可通过压入成型法形成。

51.如实施例49或50所述的容器坯，由金属制成，例如，铝。

52.如实施例49-51任一项所述的容器坯，用在制造实施例1-16中任一项所述的容器。

53.一种用于将加压气体容器耦合到设备或系统的气体出口的装置，其中：

所述装置构造为在所述装置的第一端处耦合到所述容器的开口，并且在所述装置的第二端处耦合到设备或系统的气体出口，并且所述装置内限定有气体导管，使得一旦耦合所述装置，则所述气体导管会将气体从所述容器的开口引导到所述气体出口；并且

所述第一端包括气体引导构件，所述气体引导构件具有从基座延伸到轴端的细长轴，所述轴被构造为安装到所述容器的所述开口内的插件的孔中，并且一旦所述轴与所述容器耦合，则会使形成在所述孔的内端处的屏障元件不可逆地开口；并且

所述轴在所述轴端或靠近所述轴端处具有通入到所述气体导管中的开口。

54.如实施例53所述的装置，其中

所述第一端包括具有端壁和侧壁的杯形连接器部分，所述杯形连接器部分与所述加压气体容器的颈部耦合；并且

所述气体引导元件从所述连接器部分内的所述端壁中的基座延伸。

55.如实施例54所述的装置，其中，所述侧壁为内螺纹式并且以螺纹式配合与所述颈部上的外部螺纹耦合。

56.如实施例53-55任一项所述的装置，其中，所述第二端包括阀，所述阀被构造为用于在所述第二端处密封所述气体出口并且用于当所述设备或系统与所述第二端耦合时允许气体排出到所述设备或系统的所述气体管道系统中。

57.如实施例53-56任一项所述的装置，其中，所述第二端为外螺纹式以与所述设备或系统中的匹配件耦合。

58.如实施例53-57任一项所述的装置，其中，所述杯形连接器部分在其第一端具有环，所述环以螺纹式配合安装到所述连接器部分并且用以在耦合后将所述装置固定到所述颈部。

59.如实施例53-58任一项所述的装置，包括当气体传送通路内的压力超出预定水平时适于排出气体的安全阀。

60.如实施例53-59任一项所述的装置，包括被构造为只要所述容器内的所述气压超出预定压力时就会将所述装置锁定到所述容器的颈部上的安全配置。

61.一种用于将加压气体容器耦合到设备或系统的气体出口的装置，所述装置包括：

主体，其在第一端包括具有端壁和侧壁的杯形连接器并且在第二端具有安装配置，其中所述杯形连接器被构造为耦合到所述气体容器的颈部，所述安装配置用于耦合到设备或系统的气体出口的安装件；

气体引导元件，其包括具有管腔的细长轴并且从所述端壁中的基座延伸到轴端，所述轴端具有进入到所述管腔中的开口；所述轴被构造为安装到所述容器的所述开口内的插件的孔中，并且一旦所述轴与所述罐耦合，则会使形成在所述孔的内端处的屏障元件不可逆地开口；

气体导管，其形成在所述主体内并且在所述第二端处将所述管腔与气体出口连通；

出口阀，其用于密封所述气体出口并且用于当所述第二端与所述设备或系统耦合时打开所述开口以允许气体排出到所述气体出口中；以及

安全螺栓，其被构造为安装到形成于容器的颈部内的凹口或凹槽中，以阻止所述装置与所述容器的意外分离。

62.如实施例61所述的装置，其中

所述安全螺栓能够在第一螺栓位置与第二螺栓位置之间移动，在所述第一螺栓位置，所述螺栓安装到所述凹口内，在所述第二螺栓位置，所述螺栓从所述凹口处移出并且偏置到所述第二螺栓位置。

63.如实施例62所述的装置，其中

所述安全螺栓例如通过关联的驱动装置偏置到所述第二螺栓位置。

64.如实施例63所述的装置，其中

所述安全螺栓通过关联的锁定配置被锁定在第一螺栓位置，所述安全配置适于(i)只要所述容器内的所述气压超过预定的压力就将所述螺栓锁定在所述第一位置，并且(ii)一旦所述容器内的压力减小到低于所述预定水平的气压水平，就释放所述螺栓。

65.如实施例64所述的装置，其中，所述锁定配置包括锁定销，

所述锁定销能够在锁定状态与释放状态之间往复运动，在所述锁定状态，所述锁定销与所述螺栓配合并且锁定在所述第一螺栓位置，在所述释放状态，所述锁定销脱离所述螺栓以允许所述螺栓移动到所述第二螺栓位置，

所述锁定销借由施力元件偏置到所述释放状态，并且

只要所述容器内的所述气压超过预定压力，所述锁定销就会在所述驱动构件的偏置力的作用下被迫进入到所述锁定状态。

66.如实施例65所述的装置，其中，

所述锁定销在销孔中往复运动，所述销孔与所述气体导管气体连通，并且

所述锁定销具有与所述销孔的壁形成气密密封的肩部，使得所述肩部上的气压迫使所述锁定销进入到所述阻止状态。

67.如实施例66所述的装置，其中，所述肩部上方的顶部空间与所述气体导管气体连通。

68.如实施例61-67中任一项所述的装置，包括能够在锁定状态和解锁状态之间往复旋转运动的锁定环，在所述锁定状态，所述锁定环迫使所述螺栓进入所述第一螺栓状态，在所述解锁状态，所述锁定环允许所述螺栓移动到所述第二螺栓位置。

69.如实施例40所述的装置，其中，所述环与驱使所述环进入到所述锁定状态的偏置元件关联。

70.如实施例53-69中任一项所述的装置，用于与实施例1-13中任一项所述的二氧化碳容器关联或者与安装有实施例14或15所述的插件装置的容器关联。

71.一种适于制备或分配碳酸饮料的设备，所述设备包括适配器，所述适配器用于与含加压二氧化碳的罐关联并且用于接收来自含加压二氧化碳的罐的加压二氧化碳；其中，

所述适配器包括耦合元件和气体引导元件，所述气体引导元件具有从基座延伸到轴端的细长轴，所述轴被构造为安装到所述罐的开口内的插件的孔中，并且一旦所述轴与所述罐耦合，则会使形成在所述孔的内端处的屏障元件不可逆地开口；

所述罐包括罐主体和与所述罐主体成一体的颈部，在所述颈部的上端处安装有插件，所述插件具有屏障元件和一个或多个密封件，所述屏障元件被构造为被所述气体引导元件不可逆地刺破，所述一个或多个密封件与所述屏障元件不同并且被构造为与所述构件形成气密关联；并且其中

一旦将所述颈部与所述适配器耦合，则所述气体引导元件会刺破所述屏障元件，以允许将加压二氧化碳从所述容器引导到所述设备，同时所述密封件会维持与所述构件的气密关联以避免气体泄漏。

72.如实施例71所述的装置，用于与根据实施例1-16中任一项所述的二氧化碳容器联接或者与安装有根据实施例22-34所述的插件装置的容器关联。

附图说明

为了更好地理解本文所公开内容的主题，并且为了举例说明如何在实践中实施该主题，现在将参照附图通过非限制性示例的方式来描述实施例，其中：

图1示出了本发明的罐(通常来讲，包含加压二氧化碳的罐)的示意性剖视图表示。

图2是包括颈部的罐的上部的放大示意性剖视图表示。

图3A-3F是以若干相继的制造顺序制造图1和图2所示的罐的设备的一些操作部件的示意性剖视图表示。

图4A-4C是例如用于制备碳酸饮料的设备或系统的一部分即罐的上部和耦合元件的示意性剖视图表示，示出了罐与耦合元件进行耦合的若干相继顺序。

图5A-9B是可被安装到罐坯的颈部内的腔中以形成本公开内容的罐的插件的一些实施例的示意性表示。图5A、图5C、图6A、图7A和图8A示出了罐坯的上部和插件的分解图；而图5B、图6B、图7B和图8B是当插件安装在颈部内的腔中时的罐的上部的相应纵向剖视图。图9A是独立的插件的分解图，并且图9B是该插件的剖视图。

图10A和图10B分别是用于将加压气体罐耦合到设备或系统的耦合装置的示意性分解图和剖视图。

图11A和图11B分别是耦合到罐的图10A和图10B的耦合装置的示意性立体图和纵向剖视图。

图12是根据另一个实施例的、包括避免装置与加压气体罐过早分离的安全配置的耦合装置的分解图。

图13A和图13B分别是沿图12中所标记的相应平面A-A和B-B的纵向剖视图。

图14A和图14B分别是与图12-13B的耦合装置耦合的加压气体罐的侧视图和纵向剖视图；并且

图15A和图15B示出了本文所述这种类型的罐的合装包(在此示例中6个)的两个示例。

具体实施方式

在下文中，将参照附图并通过描述一些具体实施例来阐述和说明本公开内容。示例性实施例涉及罐，例如包括在制备碳酸饮料的设备或系统中所使用的二氧化碳的罐。应理解，附图意在简化本公开内容的总体原理并且不应被解释为以任何方式进行限制。

下面对罐的说明偶尔参照了顶部或底部。这仅是为了便于说明。应理解，在使用时，方向不具有功能性意义，并且根据各种工程或其它考虑，顶部或底部可沿任何期望的方向耦合到设备或系统。

首先，参照图1，示出了罐100，该罐具有主体102和一体式颈部104，其中，主体限定了加压气体外壳103，一体式颈部具有用于耦合到设备或系统(在该具体示例中，适于制备碳酸饮料的设备或系统)的耦合元件的外螺纹106。应当注意，通过螺纹耦合仅为一个示例，并且其它类型的耦合(例如，卡扣安装(snap-fitting))也是可以的。该罐可由各种不同的材料制成，典型的示例为金属(例如，铝)。罐的底端安装有基座元件108，其通常由塑料制成以充当罐能够直立的基座。颈部内部包括插件110。

图2示出了包括颈部104的罐的上部。具体地，能够详细地看出，插件110安装在颈部的上部并且通过例如以下文将要描述的方式卷曲(crimp)上部112特别是上唇部114被紧固在恰当位置。可以看出，插件装置110具有外部凹凸表面116，其设置为与颈部的周围部分紧密配合。还可以看出，颈部的上端部内的孔具有较大的直径，这便限定了容纳该装置的底端120的肩部118。

装置110包括孔122，其与颈部104内的孔124同轴。插件110的底端形成有屏障元件126，其由密封外壳103的金属片构成。该插件还包括密封件，该密封件由O形环128构成，该O形环容纳在孔122的内壁所形成的圆周凹槽130内。

现在参照图3A-3F，示出图1和2中所述类型的罐的填充和制造顺序。最终形成罐的结构元件为罐坯132和插件装置110，这里所示的后者安装在柱塞170的前端，柱塞的功能还将在下文进行解释。

在这些附图中还说明了用于执行用于所述填充和制造方法的设备的功能性组件(具体地，图3A中所注释的功能性组件)。该设备包括主体块140，该主体块限定了工作空间142，该工作空间具有轴向定向的侧壁144和端壁146。端壁146具有位于底座150的端部处的开口148，该开口具有与罐坯132的上部匹配的形状。

该底座具有容纳O形环152、154的圆周凹槽，并且如图3B所示，一旦使罐与块关联，则这些O形环与罐坯的外壁形成气密关联，从而阻碍加压气体从开口148流出。从图3B中可进一步看出，一旦罐坯与块紧密联接，则颈部的上部伸入到工作空间142内。该工作空间容纳能够在第一活塞位置(见图3B所示)与第二活塞位置(见图3E所示)之间轴向往复运动的活塞160，其中第二活塞位置非常靠近端壁146。侧壁144内的圆周凹槽中容纳有O形环162、164，其在活塞160和侧壁144之间提供气密关联。

活塞160还具有容纳柱塞170的轴向孔166，柱塞也能够在第一柱塞位置(见图3A或图3B所示)与第二柱塞位置(见图3C所示)之间轴向反复运动。在后一位置中，柱塞170使插件装置110完全进入到颈部104的上部112中。内孔166还包括两个圆周凹槽以容纳O形环172、174，从而在柱塞170与孔166的壁之间提供气密关联。活塞160的前面176的中心处形成有凹口178，该凹口具有尺寸与颈部104的上部112的外周长的尺寸相对应的外周长。工作空间142与气体导管136连通，依次与被示意性地示为矩形138的加压气体源连通，以便控制流入到工作空间142内的加压气体。

现在将参照图3A-3F所示的具体步骤来描述操作顺序。应当注意，这些具体步骤中所描述的一些步骤或细节可以不同顺序执行，或者在这些具体步骤执行期间，一部分执行可彼此部分或全部重叠。

在图3A所示的步骤之前，插件装置110被安装在柱塞170的前端，柱塞具有安装到插件装置110的腔内的圆形凸状元件。如图3B所示，使罐坯132与底座150紧密联接。然后，如箭头190所表示的，通过导管136将加压气体(通常为二氧化碳)释放到工作空间142中并且使其从此处进入外壳103中。当达到期望的压力时，可以停止气体的流动，并且因为气密密封由不同元件的气密配合来维持，因此该压力将被维持。此外，可以维持到加压气体的通路，以补偿微小的压力损失。

在图3C示意性示出的下一步骤中，将柱塞170从第一柱塞位置移动到第二柱塞位置，从而将插件装置110插入到端孔134中，直到它的底端120抵靠在肩部118上。

在图3D所示的以下步骤中，使活塞160轴向移动并且当到达图3D所示的位置时，活塞开始在唇部114上施加压力并且由于活塞进一步向下移动到第二活塞位置(图3E所示)，上部便发生变形以紧靠在插件110的外面周围，该变形包括唇部114的向内弯曲。然后，活塞160和柱塞170返回到它们各自的第一位置(如图3F所示)，并且接着使罐充满加压气体并且通过可刺破的一次性插件密封；并且可以再次重复该循环。

现在参照图4A和4B，示出罐的上部和耦合元件200的上部的示意性剖视图，耦合元件200是由方框221示意性表示的设备或系统的部件。使罐102与耦合元件200关联，其中罐具有安装了插件装置110的颈部104，在图4中，示出了罐和耦合元件彼此分离。耦合元件包括耦合主体202，耦合主体包括腔204，腔204具有内螺纹206并且在其中心包括钉形气体引导元件208。气体引导元件208具有细长轴210、锥形端部212和靠近锥形端部的开口214，该开口通向管腔216内，与气体导管220连通，进而与设备或系统221的加压气体导管子系统(未示出)连通。

钉形元件具有容纳在底座224中的基座223，底座还包括O形环222以保证气密关联。例如可以通过螺纹式配合将基座223容纳在底座224中。

在这种情况下，耦合元件与罐颈部之间的耦合为螺纹型配合；但是，可以理解，这仅是各种其它耦合配置的示例。一旦耦合，钉形元件刺穿插件110中的腔124并且进一步通过如图4C所示的螺纹刺穿通过孔122并且刺破屏障元件126，并且开口214因此与罐中的加压气体接触并允许气体的通路经过这些元件并且穿过管腔216进入到设备或系统的气体导管子系统中。O形环128在轴210和插件的内壁之间提供气密关联。

现在参照图5A-8B：在这些附图中，使用与图2和3A中相同的附图标记来标记相同的元件，图5A-5B中转换为200、图6A-6B中为300、图7A-7B中为400且图8A-8B中为500。

在图5A和图5B的实施例中，插件310形成有环形凹槽321，以容纳O形环323。以薄金属片326形式存在的屏障元件通过焊接紧密地并且密封地固定在插件的内端325。插件可通过焊接或卷曲(在后一种情况下，以与图3A-3F所述的方式类似的方式)安装在腔334内。在图5B中还可以看出，罐坯的颈部形成有横向孔329，以使腔334与外部环境连通。在罐内的压力例如由于加热而升高到特别高的水平的情况下，压力将会通过插件的底部与腔334的侧壁之间的空隙331影响O形环323并且使得O形环变形到允许气体释放到孔329的外部从而将压力降低到安全水平的程度。

图5C的分解图中所示的插件310A与图5A和5B的插件310在结构上类似并且具有相似功能的元件用相同的附图标记和“A”标识。主要区别在于屏障元件326A具有盘形形状，该盘形形状形成有直立壁327，该直立壁围绕插件主体310A的基底329安装。屏障元件326A可被压入安装到基底329，可以与图7A和7B描述的连接方式类似的方式通过焊接或者通过将插件主体310A压在辅助元件上或压在形成在罐颈部的腔内的肩部上来紧密地保持。

在图6A和图6B的实施例中，用作屏障元件的薄金属片426通过插件主体441与辅助元件443之间的紧螺纹配合固定在适当的位置，辅助元件(通过辅助元件的外螺纹和插件主体的内螺纹)被螺纹安装到主体441的内端处的开口内。除此之外，该实施例中的插件在功能上类似于图5A和5B的插件。

在图7A和图7B中，薄金属片526还保持在插件主体541和辅助元件543之间；但是，在制造过程中，除了螺纹安装之外，插件主体和辅助元件在插入到腔534中的同时彼此紧密安装，从而将片546保持在它们之间。此外，辅助元件543还可以被焊接到插件主体541。

与图5A和图5B的实施例的情况类似，图6A-7B的实施例的插件可以通过焊接或压力卷曲被固定在恰当位置。

在图8A和图8B的实施例中，辅助元件643可通过螺纹配合、通过焊接等将与插件主体641一起安装，并且，该组装可接着通过插件主体的外表面的外螺纹与腔内的内螺纹之间的螺纹紧配合安装到腔634中。

图9A和9B示出插件650，该插件包括插件主体652，该插件主体限定了中心孔654，该中心孔具有环形凹槽656以容纳O形环658。屏障元件660例如通过焊接安装到主体652的底部。插件650是将将在下文进行描述的、图14A和图14B的罐中所使用的那种类型，并且由第一主体部662和第二上主体部664构成，第二上主体部具有的较小直径，限定了在第一主体部与第二上主体部之间的肩部666。使用时，如图14B所示，上主体部分伸入到罐的颈部的上端以上使主体部664与罐的腔的壁紧密关联，同时将壁的上端折叠以作为肩部666上方的唇部，从而保证插件在容器颈部腔中的紧密安装。

现在参照图10A和图10B，示出用于耦合到罐700(图11A和图11B示出)的耦合装置702。该装置被构造为在其一端791处以螺纹方式耦合到罐，并且被构造为在其另一端792处再次以螺纹方式耦合到设备或系统的气体出口。应当注意，螺纹式耦合是示例性的并且可以使用其它耦合方式(例如，卡扣配合耦合、基于插销的耦合、卡口式耦合和其它)。

装置712包括装置主体704、末端791处的杯形连接器元件706和气体引导元件708、安全插件718、和末端792处的阀元件724。气体引导元件708具有与图4B所示的气体引导元件类似的结构，并且包括轴709，该轴具有通向管腔716的开口714的锥形端部712。管腔716是气体导管的在两端791、792之间延伸的一部分(标记738)，并且还包括弹簧容纳腔734和阀容纳腔736。

元件708具有基座723，该基座安装在底座724内并且被构造为具有横向凹槽725以容纳O形环722，从而提供气密密封以防止泄露到所述气体导管的外部。

元件708的轴709伸入到杯形连接器元件706内的腔730中，杯形耦合器元件的侧壁有内螺纹(螺纹未示出)。连接器元件706由侧壁和紧固件732构成，侧壁从主体704延伸，并且紧固件以螺纹方式耦合到所述壁。紧固环732的转动将会使它远离元件，并且由于颈部的向外锥形轮廓，环732的外唇部将接着紧靠锥形部，从而固定耦合装置和罐的耦合。

装置的另一端具有外粗旋螺纹740，以与设备或系统的匹配连接器(未示出)耦合。

阀744包括基座746、柱塞748、弹簧750和O形环752。柱塞748具有容纳在基座746内的孔756中的杆754，并且能够在容纳在弹簧容纳腔734内的弹簧750的偏置力的作用下轴向移动。在图10B所示的位置中，柱塞处于完全偏置状态，其肩部758压靠基座746和容纳在环形凹槽760内的O形环752，从而密封从阀容纳腔756排除的气体。一旦与所述装置或设备耦合，杆754在弹簧750的偏置力的作用下被推动，使肩部758远离基座746，从而允许气体通过杆754与孔756之间的间隙排出。基座746以螺纹式配合安装在腔736内，并且与O形环762关联以保证基座与装置之间的气密关联。

腔766容纳安全插件764，并且通过导管768与弹簧容纳腔734连通。导管768由膜770密封，并且当压力升高到预定阈值水平时，膜770打开以允许气体释放到外部。

图11A和图11B示出了耦合到罐的上述类型的耦合装置。现在能更好地理解，紧固件732的转动使其将沿箭头A的方向向下移动，将使唇772压靠颈部的较宽部分，从而实际上将装置锁定在该耦合位置。一旦这样耦合(如上所述)，该装置与设备或系统在其另一端的耦合将会使气体通过所述导管流入到设备或系统(未示出)的气体出口。

现在参照图12-14B，示出上文已经提及的另一个实施例的耦合装置(总体上标记为1000)，该耦合装置包括安全配置，以避免装置与加压二氧化碳罐之间的过早或者意外分离，即，当罐中仍具有超出预定气压的二氧化碳压力时，安全配置分离。

在图12-14B中，与图10A-11B中使用的那些附图标记相同的附图标记已经与标识“A”一起使用，以表示具有相同或相似功能的元件。因此，作为示例，图10A和图10B的元件746将等同于图12-14B的实施例的元件746A。读者参考图10A-11B的实施例的上述描述，来解释这些元件的作用和/或功能。以下描述将主要关注与上述的实施例不同的元件。

耦合装置1000具有基座部分1002并且容纳杯形腔730A，该杯形腔具有内螺旋螺纹并且适于与罐的颈部实现螺纹紧密耦合。

基座部分1002上方安装有环形元件1004，该环形元件具有内部导向突起1006，该内部导向突起安装在基座部分1002的外部上所限定的凹槽1008内，从而引导环1004的周向转动。凹槽1008中还容纳有螺旋弹簧1010，螺旋弹簧的一端抵靠突出部1006并且在凹槽1008的端部抵靠屏障件(未示出)。弹簧1010的作用力使环偏置，以沿箭头1012所示的方向(在图12中为顺时针方向)旋转进入到环的锁定状态。该环借助于紧固环1020固定到恰当位置。

耦合装置1000还包括安全螺栓1022，该安全螺栓安装到孔1024中并且具有关联弹簧1026，该关联弹簧使螺栓元件沿从螺栓的第一锁定位置到第二释放位置的径向方向偏置。如图13B和图14B所示，安全螺栓1022具有突起1028，一旦将耦合装置1000与罐700A的颈部耦合，该突起能够在螺栓位于其锁定位置时安装到罐的颈部所形成的凹槽1030中并且容纳在该凹槽中，如图14B所示。只要螺栓1022处于其锁定位置(在该位置处，突起1028容纳在凹槽1030内)，耦合装置1000就不可能与罐分离。

除了安全螺栓1022之外，该实施例的安全配置还包括容纳在销孔1034中的锁定销1032。锁定销1032在其后端具有与销孔1032的壁紧密关联的更宽的肩部1036，该销孔具有横向凹槽以容纳与孔1032的壁形成气密密封的O形环1038并且从而限定顶部空间1042。顶部空间1042通过横向孔1044与腔734A连通，该腔是耦合装置内的气体导管738A的一部分。

当加压气体通过横向孔1044进入顶部空间1042时，加压气体对锁定销1032施加向下的压力，接着，锁定销从图13B所示的位置朝向螺栓1022轴向移动到图14B所示的位置(在该位置，锁定销的末端1046容纳到螺栓1022的匹配轴向凹槽1048中)，从而将螺栓1022锁定在图13B和图14B所示的位置(在该位置处，突起1028容纳在凹槽1030内)。在该状态下，装置不能与罐分离，如上面所解释的。

锁定销1032与弹簧1050关联，该弹簧对锁定销在远离螺栓1022的方向上提供了偏置力。一旦使罐中的压力并且因此也是顶部空间1042中的压力降低到低于一定压力(即，当气压作用在肩部1036上的力等于弹簧的反向偏置力时弹簧的属性所限定的压力，)，则锁定销1032可接着在弹簧力的作用下远离螺栓移动到图13B所示的位置，从而允许螺栓1022径向移动到其解锁位置。

环1004具有邻接部1054，如图13B的剖面图所示，该邻接部在环的转动期间在轨道1014上方滑动。当邻接部1054在螺栓1022上方停止时，它将螺栓推动到其锁定位置。一旦环在弹簧1008的偏置作用下转动，则螺栓能够远离颈部移动以允许分离。

一旦发生耦合，则耦合装置1000实际上自动锁定到罐的颈部上。一旦罐的颈部与装置耦合(如图14B所示)，则屏障元件660被细长轴709A的末端712A刺破，从而加压气体能够进入到气体管道系统738A中并且从此处进入到孔1034的顶部空间1042。因此，罐和孔1034的顶部空间1042中的气压将是相同的。接着，该气压使锁定销1032在弹簧1050的偏置作用下发生移动。环1004被弹簧1010偏置进入到锁定状态，在这种状态下，邻接部154使螺栓1022在弹簧1026的偏置力作用下进入到其锁定位置(如图14B所示)，锁定销1032能够使锁定螺栓1022向下运动并且将其锁定在其锁定位置。

现在参照图15A和图15B，示出上述类型的罐的合装包(在示例中为6包)800、900的两个不同示例。每个合装包包括用于罐100的各自保持架802、902和一体式搬运手柄804、904。架和手柄可例如由塑料或硬纸板制成。

Claims (13)

1.一种用于将加压气体容器耦合到设备或系统的气体出口的装置，其中：

所述装置被构造为在所述装置的第一端处耦合到所述容器的开口，并且在所述装置的第二端处耦合到设备或系统的气体出口，并且所述装置内限定有气体导管，使得一旦耦合所述装置，则所述气体导管会将气体从所述容器的开口引导到所述气体出口；并且

所述第一端包括气体引导元件，所述气体引导元件具有从基座延伸到轴端的细长轴，所述轴被构造为安装到所述容器的所述开口内的插件的孔中，并且一旦所述轴与所述罐耦合，则会使形成在所述孔的内端处的屏障元件不可逆地开口；并且

所述轴在所述轴端或靠近所述轴端处具有通入到所述气体导管中的开口。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述第一端包括具有端壁和侧壁的杯形连接器部分，所述杯形连接器部分与所述加压气体容器的颈部耦合；并且

所述气体引导元件从所述连接器部分内的所述端壁中的基座延伸。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述侧壁为内螺纹式并且通过螺纹螺接配合与所述颈部上的外螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二端包括出口阀，所述出口阀被构造为用于在所述第二端处密封所述气体出口并且用于当所述设备或系统与所述第二端耦合时允许气体排出到所述设备或系统的所述气体管道系统中。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二端为外螺纹式以与所述设备或系统中的匹配件耦合。

6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述杯形连接器部分在其端部具有环，所述环以螺纹式配合安装到连接器部分并且用以在耦合后将所述装置固定到所述颈部。

7.根据权利要求1所述的装置，包括当气体传送通路内的压力超出预定水平时适于排出气体的安全阀。

8.根据权利要求1所述的装置，包括被构造为只要所述容器内的气压超出预定压力时就会将所述装置锁定到所述容器的颈部上的安全配置。

9.根据权利要求1所述的装置，包括：

主体，其在第一端包括具有端壁和侧壁的杯形连接器并且在第二端具有安装配置，其中所述杯形连接器被构造为耦合到所述气体容器的颈部，所述安装配置用于耦合到设备或系统的气体出口的安装件；

气体引导元件，其包括具有管腔的细长轴并且从所述端壁中的基座延伸到轴端，所述轴端具有进入到所述管腔中的开口；所述轴被构造为安装到所述容器的所述开口内的插件的孔中，并且一旦所述轴与所述罐耦合，则会使形成在所述孔的内端处的屏障元件不可逆地开口；

气体导管，其形成在所述主体内并且在所述第二端处将所述管腔与气体出口连通；

出口阀，其用于密封所述气体出口并且用于当所述第二端与所述设备或系统耦合时打开所述开口以允许气体排出到所述气体出口中；以及

安全螺栓，其被构造为安装到形成于容器的颈部内的凹口或凹槽中，以阻止所述装置与所述容器的意外分离。

10.根据权利要求9所述的装置，其中

所述安全螺栓能够在第一螺栓位置与第二螺栓位置之间移动，在所述第一螺栓位置，所述螺栓安装到所述凹口内，在所述第二螺栓位置，所述螺栓从所述凹口处移出并且偏置到所述第二螺栓位置；并且包括

锁定销

所述锁定销能够在锁定状态与释放状态之间往复运动，在所述锁定状态，所述锁定销与所述螺栓配合并且锁定在所述第一螺栓位置，在所述释放状态，所述锁定销脱离所述螺栓以允许所述螺栓移动到所述第二螺栓位置，

所述锁定销借由驱动元件偏置到所述释放状态，并且

只要所述容器内的气压超过预定压力，所述锁定销就会在所述驱动元件的偏置力的作用下被迫进入到所述锁定状态。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述锁定销在销孔中往复运动，所述销孔与所述气体导管气体连通，所述锁定销具有与所述销孔的壁形成气密密封的肩部，使得所述肩部上的气压迫使所述锁定销进入到所述阻止状态。

12.根据权利要求10所述的装置，包括能够在锁定状态和解锁状态之间往复旋转运动的锁定环，在所述锁定状态，所述锁定环迫使所述螺栓进入所述第一螺栓位置，在所述解锁状态，所述锁定环允许所述螺栓移动到所述第二螺栓位置。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述环与驱使所述环进入到所述锁定状态的偏置元件关联。