JP2019501762A - 一体化圧力ロック付きのソーダマシンの爪付きクランプ - Google Patents

Abstract

家庭用の炭酸化装置にソーダボトルを取り付けるための爪付きクランプ装置であって、前記装置は、炭酸化の前に、ネックリングを有する前記ボトルを非直立位置に受け止め、使用者が前記ボトルを直立位置に向けて移動させたときに前記炭酸化装置に前記ボトルを取り付けるための爪付きクランプと、炭酸化中に、前記ネックリングを介して前記炭酸化装置に前記ボトルを前記直立位置でロックするロック機構と、圧力下において前記ボトルの下向きの移動を利用して前記ロック機構内で動作し、前記ボトル内に過剰な圧力が存在する場合に、前記ロック機構の解除を防止するインターロックと、を備えている。【選択図】図５Ｂ

Description

（関連特許出願の相互参照）
本出願は、２０１５年１２月１３日に出願された米国出願第６２／２６６６２５号に基づく優先権を主張し、当該出願の記載内容を援用するものである。

本発明は、一般に炭酸化装置に関し、特には、ボトルを装置に取り付けるためのクランプ装置に関する。

飲料の炭酸化のためのソーダマシンは、従来から知られている。家庭での炭酸化のためのそのような装置のほとんどは、手動操作用に設計されている。使用者は、一般的には、水のボトルを炭酸化ヘッドに取り付け、取り付けられた加圧シリンダーから、気体開放弁を介して、水のボトルに二酸化炭素を手動で解放する。このような装置は、一般的には、炭酸化処理中に過剰な圧力が高まった場合に排気するように設計された、一つ以上の安全圧力解放弁も備えている。

米国特許第８９２０８６０号は、本発明と共通の出願人によって譲渡されそれゆえその全てが参照によって組み込まれており、ソーダボトルをソーダマシンに取り付けるための、花型の爪付きクランプ装置を開示している。今回参照された図１Ａに示されているように、使用者は、ボトル５０を、ソーダマシン７に対して傾斜させて、ソーダマシン７に取り付ける。ボトル５０が直立位置（図１Ｂ）（炭酸化位置）に移動させられると、それは固定され、機械式のロックが、炭酸化が終了するまで、使用者がボトル５０を傾斜位置に戻すように動かすことを防止する。炭酸化が終了すると、使用者はボトル５０を傾斜位置に移動させ、ボトル５０を取り外す。

本発明の実施形態によれば、家庭用の炭酸化装置にソーダボトルを取り付けるための爪付きクランプ装置が提供される。前記装置は、炭酸化の前に、ネックリングを有する前記ボトルを非直立位置に受け止め、使用者が前記ボトルを直立位置に向けて移動させたときに前記炭酸化装置に前記ボトルを取り付けるための爪付きクランプと、炭酸化中に、前記ネックリングを介して前記炭酸化装置に前記ボトルを前記直立位置でロックするロック機構と、圧力下において前記ボトルの下向きの移動を利用して前記ロック機構内で動作し、前記ボトル内に過剰な圧力が存在する場合に、前記ロック機構の解除を防止するインターロックと、を備えている。

さらに、本発明の実施形態によれば、前記爪付きクランプは、複数の同じ寸法の歯を備えている。

さらに、本発明の実施形態によれば、前記インターロックは、それぞれ傾斜した上面を有する２つのロック可能な歯を備え、前記２つのロック可能な歯は、前記爪付きクランプに取り付けられ、前記２つのロック可能な歯は、前記同じ寸法の歯とは、異なる寸法と形状であり、前記２つのロック可能な歯は、前記爪付きクランプの対向する側に位置している。

さらには、本発明の実施形態によれば、前記装置は、前記過剰な圧力によって前記ボトルが押し下げられた場合に、外側に延ばされたときの前記２つのロック可能な歯と噛み合うロック突起を有するロックリングを、さらに備えている。

さらに、本発明の実施形態によれば、前記装置は、前記ロックリングを下降させるカムと、前記ロックリングを上昇させるバネであって、前記ボトル内に圧力が存在しない場合に前記ロックリングを上昇させる設定力を有するバネと、を備え、前記噛み合った２つのロック可能な歯は、前記バネが前記ロックリングを上昇させることを防止する。

さらには、本発明の実施形態によれば、前記インターロックは、前記爪付きクランプに垂直に位置する２つのプランジャーと、前記プランジャーを嵌め込む寸法の２つの開口と、圧力下で収縮して前記２つの開口を通して前記２つのプランジャーを押すプランジャーバネと、を備えている。

さらに、本発明の実施形態によれば、前記ロック機構はロックリングを備え、前記装置は、前記ロックリングを下降させるカムと、前記カムを動作させるレバーと、前記ロックリングを上昇させるバネであって、前記ボトル内に圧力が存在しない場合に前記ロックリングを上昇させる設定力を有するバネと、を備え、前記開口内に位置する前記２つのプランジャーは、前記バネが前記ロックリングを上昇させることを防止する。

本発明の実施形態によれば、家庭用の炭酸化装置のための方法が提供され、前記方法は、ネックリングを有するボトルを受け止めることと、使用者が前記ボトルを直立位置に向けて移動させた場合に前記炭酸化装置に前記ボトルを取り付けることと、炭酸化中、炭酸化中の前記直立位置に前記ボトルをロックすることと、炭酸化後、圧力による前記ボトルの下方向への移動を利用して、前記ボトル内に過剰な圧力が存在する場合に、炭酸化後に前記炭酸化装置から前記ボトルの取り外しを防止することと、を備えている。

さらに、本発明の実施形態によれば、前記ロックすることは、ロック突起を有するロックリングを前記ネックリング上で下降させることと、前記ネックリングを、等しい寸法の歯と２つのロック可能な歯とを有する爪付きクランプでグリップすること、とを備えている。

さらに、本発明の実施形態によれば、前記ネックリングを介して前記ボトルを空中に保持することを備えている。

さらに、本発明の実施形態によれば、前記防止することは、前記過剰な圧力が前記ボトルを押し下げた場合に、前記ロック可能な歯を、前記ロック突起と前記ネックリングとの間に噛み合わせることを備えている。

本発明の実施形態によれば、家庭用のソーダマシンにソーダボトルを取り付ける爪付きクランプが提供され、前記爪付きクランプは、複数の同じ寸法の歯と、前記同じ寸法の歯と異なる寸法及び形状を有し、それぞれ傾斜した面を有する２つのロック可能な歯と、を備え、前記２つのロック可能な歯は、前記爪付きクランプの対向する側に位置している。

本発明に関連する特徴は、明細書の終わりの部分で特に指摘され、明確に請求されている。この発明は、しかし、動作の機構及び方法に関して、その目的、特徴、利点とともに、添付図面で読み取られる以下の詳細な記載を参照して、最も理解することができる。

ソーダボトルとソーダマシンに取り付ける装置の模式図である。 ソーダボトルとソーダマシンに取り付ける装置の模式図である。

本発明に従って構成されて実施された、爪付きクランプの模式図である。

本発明に従って構成されて実施された、爪付きクランプ装置の断面の模式図である。 本発明に従って構成されて実施された、爪付きクランプ装置の断面の模式図である。

本発明に従って構成されて実施された、図１Ａ及び１Ｂの装置とカムの使用の模式図である。 本発明に従って構成されて実施された、図１Ａ及び１Ｂの装置とカムの使用の模式図である。 本発明に従って構成されて実施された、図１Ａ及び１Ｂの装置とカムの使用の模式図である。

本発明に従って構成されて実施された、図３Ａ及び３Ｂの装置と共に動作する炭酸化ヘッドの要素の模式図である。 本発明に従って構成されて実施された、図３Ａ及び３Ｂの装置と共に動作する炭酸化ヘッドの要素の模式図である。

本発明に従って構成されて実施された、炭酸化段階中及び炭酸化段階後の図３Ａ及び３Ｂの装置の模式図である。 本発明に従って構成されて実施された、炭酸化段階中及び炭酸化段階後の図３Ａ及び３Ｂの装置の模式図である。 本発明に従って構成されて実施された、炭酸化段階中及び炭酸化段階後の図３Ａ及び３Ｂの装置の模式図である。

本発明に従って構成されて実施された、爪付きクランプ装置の別の形態の模式図である。 本発明に従って構成されて実施された、爪付きクランプ装置の別の形態の模式図である。 本発明に従って構成されて実施された、爪付きクランプ装置の別の形態の模式図である。

図面の簡易化と明確化のために、図面に示されている要素は必ずしも縮尺されて描かれていないことが認識されるであろう。例えば、要素のいくつかの寸法は、明確化のために、他の要素に比べて強調されている。さらに、妥当と考えられるように、参照番号は、図面の中に繰り返され、対応するあるいは類似する要素を示す。

以下の詳細な説明において、多くの特別な詳細が、発明の完全な理解を与えるために、明らかにされる。しかし、本発明は、これらの特別な詳細なしに実施されることが、同業者によって理解されるであろう。他の例においては、公知の方法、手順及び要素が、本発明を不明瞭にしないように、詳細に記載されていない。

出願人は、上記されたもののような花型爪付きクランプ装置からのボトルの取り外しが、炭酸化処理自身の終了に機械的に応じていることを理解し、炭酸化後に圧力の全てがボトルから解放されるまで時間を置くことを考慮に入れていない。ほとんどの家庭用炭酸化システムは、全ての圧力がシステムから解放されることを確実にするために、排気及び／又は常開弁のような、組み込まれた安全構成を、一般的には有しているが、使用者は、ボトルが完全に減圧される前に、ソーダマシンからボトルを取り外すことがあり得る。このことは、ボトルがいったん外されると、高速度で飛び去る、危険な「ロケット効果」を起こし得る。

出願人は、さらに、家庭用ソーダマシンが、前述のように使用者がそれを取り外すことを試みた場合でさえ、システムの全ての圧力が解放されるときのみ、爪付きクランプを開いてボトルを取り外すことを可能にする、一体化ロックシステムを加えることによって改良されたことを理解している。図２を参照して、本発明の好ましい形態に従って構成されて実施された、爪付きクランプ２０を示している。爪付きクランプ２０は、いくつかの基準歯３０と、寸法と形状が基準歯３０と異なる２つの特殊なロック可能な歯３５と、を備えている。例えば、ロック可能な歯３５は、歯３０よりも一般的に大きい。

図３Ａ及び図３Ｂを参照して、本発明の好ましい形態に従って構成されて実施された、改良された爪付きクランプ装置１００の断面を模式的に示している。装置１００は、炭酸化ヘッドロウアー５と、ロック突起１２付きのロックリング１０と、少なくとも一つの長いロック可能な歯３５付きの爪付きクランプ２０と、を備えている。装置１００は、以下に詳細に記載されるように、ボトル５０内に圧力が存在する場合に、ロック突起１２とボトル５０のネックリング６０との間に、少なくとも一つのロック可能な歯３５をロックするように動作する。

図３Ａは、ボトル５０が、外側に傾斜した炭酸化ヘッドロウアー５に取り付けられる前の炭酸化前段階での装置１００を示している。図３Ｂは、ボトル５０が直立位置に位置する、炭酸化中の装置１００を示している。炭酸化前と取り付け中は、ボトル５０は、クランプ２０の歯を越して（歯３５を越して、を含む）、炭酸化ヘッドロウアー５に押し付けられる。この位置において、ロックリング１０のロック突起１２は、歯３５よりも高い。

炭酸化のために、ロックリング１０は下げられ、ロック突起１２の傾斜した前面１３は、歯３５の傾斜した背面３７上をスライドする。炭酸化処理の間、ボトル５０内の過剰な圧力は、ボトル５０を押し下げ、それゆえネックリング６０を歯３５の傾斜した上面３７に押し付け、ロック歯３５を外方向及び突起１２の傾斜面１３に押し付け、それゆえ歯３５をネックリング６０と突起１２との間にロックする。ロック歯３５は、ネックリング６０と突起との間にロックされているので、ロックリング１０を上方向に動かすどのような試みも働かない。

この、噛み合わされているロック歯３５によって生じる「内部ロック」３２は、ボトル５０を押し下げるボトル５０内の圧力が十分に解放されるまで、解除されることができないことが認識される。

上記に示される内部ロック３２は、ネックリング６０付きのどのようなボトルも、炭酸化中に爪付きクランプに保持され、使用者がボトルをどこに移動させても、前述のように、爪付きクランプ２０が、ボトル内の圧力が解放されるまで、ボトル５０を解除しないことを確実にすることが認識される。

装置１００は、米国特許８９２０８６０あるいは他の適正なシステムに記載されていることと同様に、家庭用炭酸化システムの炭酸化ヘッド１２０の一部であることが認識される。炭酸化ヘッド１２０は、レバー１１０を介して傾斜可能であり、使用者に、ボトルを傾斜させて取り付けることを可能にすることが、さらに認識される。レバー１１０は、カム１５にロックリング１０をクランプ２０上を下降させ、ボトル５０のネックの周囲にその歯を拘束させ、これにより機械的なロックを与える。このことは、図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃに参照され、カム１５を介してロックリング１０を動作させるレバー１１０を示している。

図４Ａは、炭酸化前段階で、使用者がボトル５０を直立位置へ移動させた後の、下げられた位置におけるカム１５を示している。この下げられた位置において、カム１５はロックリング１０を押し下げ、ボトル５０を適正に最初にグリップするために、爪付きクランプ２０（図示省略）を拘束する。

図４Ｂは、ボトルにまだ圧力が存在するときにボトル５０を外そうとする試みのように、レバー１１０が外に傾斜した場合でも、下げられた状態のロックリング１０を示している。図４Ｃは、以下に詳しく記載されるように、システムの圧力低下によって生じるような、上昇した状態でのロックリング１０を示している。カム１５は、上記のように、レバー１１０にボトル５０を押し付けることによって動作されることが認識される。

図５Ａ及び図５Ｂを参照して、ボトル５０が、炭酸化インジェクター４０の周囲で炭酸化ヘッド１２０に取り付けられるとき、炭酸化前の装置１００の異なる状態において、図３Ａ及び３Ｂの一体化ロック３２と動作する炭酸化ヘッド１２０の要素を示している。インジェクター４０は、ソーダマシンの他の場所に位置するガスキャニスターからボトル５０へ二酸化炭素を提供する。参照されるように、ボトル５０は、炭酸化ヘッドロウアー５を中心として、炭酸化ヘッド１２０内に一般に保持される。

図５Ａは、炭酸化ヘッド１２０が外向きに傾斜し、ボトル５０が完全に取り付けられる前の炭酸化ヘッド１２０を示している。この炭酸化前の状態で、ロックリング１０は、その上昇した位置にあり、爪付きクランプ２０は開いて、ロック可能な歯３５は、リング１０とネック６０との間でロック突起１２の下方の凹部７５に位置している。爪付きクランプ２０が開き、ボトル５０が容易に内及び外に動かされることが認識される。

参照されるように、この実施形態では、ロックリング１０は、ロックリング１０に一体に接続されて、ロックリング１０からロウアー５を通って延びる支柱８５を、付加的に備えている。バネ８０は、支柱８５の周囲に巻き付けられて、支柱８５のトッピングディスク８７とロウアー５の上面８８との間に保持される。バネ８０は、以下に検討されるように、炭酸化の前に、ロックリング１０がロウアー５から離れて移動する場合、トッピングディスク８７によって圧縮される。

炭酸化前段階において、レバー１１０がカム１５にロックリング１０に押し下げさせて、それを下に保持する前に、バネ８０が解放される。バネ８０の張力は、ボトル５０内に圧力が存在しない場合に、ロックリング１０を引き上げるために十分に強い力を与えるように設定されている。しかし、ボトル５０内に圧力が存在して、前述のように、ボトル５０を押し下げてロックリング１０を適正にロックしている場合は、バネ８０の力は圧力の力を越えないように設定されて、それゆえ、ロックリング１０が最も下げられた位置に保持されることを確実にしている。

図５Ｂは、カム１５がロックリング１０を押し下げ、バネ８０を圧縮し、歯３０（歯３５の後に位置した）をネックリング６０の周囲にクランプさせ、ボトル５０を炭酸化ヘッド１２０内に保持した、装置１００の状態を示している。

炭酸化段階中及び炭酸化段階後の装置１００が、図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃに参照される。二酸化炭素が（炭酸化チューブ４０を介して）ボトル５０の中身に加えられて、ボトル５０内で圧力が高められたことが認識される。ボトル５０内で高められたこの圧力は、ボトル５０を、前述のように図６Ａの位置へ押し下げることが認識される。ボトルの下向きの移動は、ネック６０をロック可能な歯３５に押し付け、それらを外に開かせる。それらの寸法と形状によって、歯３５は、突起１２とネックリング６０との間の凹部７７内に引っ掛けられるようになることが、さらに認識される。歯３５が凹部７７に引っ掛けられている間、ロックリング１０は適正にロックされて、ボトル５０が傾いた場合でさえ、前述のように、バネ８０によって上昇することが不可能であることも、認識される。

ボトル５０を取り外すために、ロック可能な歯３５は凹部７７から解除される必要があり、圧縮されたバネ８０が解放されてロックリング１０が押し上げられることが可能となり、それゆえ爪付きクランプ２０を解放することが、さらに認識される。ボトル５０からの圧力の解放は、ボトル５０への下向きの力を取り除かせ、ネックリング６０とボトル５０を押し上げることにより、バネ８０にロックリング１０（図６Ｂ）を上昇させ始めることを可能する。このことは、ロック可能な歯３５を解除させ、バネ８０が、ロックリング１０（図６Ｃ）を十分に上昇させることを可能にする。この状態において、爪付きクランプ１０は、十分に上昇して歯３０を解除し、使用者は、ボトル５０を炭酸化ヘッド１２０から取り外す。

ボトルはこの段階で密閉されていないので、炭酸化された水の生成によって高められた圧力は存在せず、このため圧力は完全に解放されていることも認識される。

他の実施形態において、炭酸化装置は、システムの圧力の量に応じて、開口内及び開口外へ動く２つのプランジャーを備えている。本発明の実施形態による一体化ロック２００付きの、他の爪付きクランプ装置が、図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃに参照される。

装置２００は、ロウアー２０５と、ロックリング２１０と、爪付きクランプ２２０と、バネ２８０と、を備えている。ロウアー２０５は、さらに、バネ２９５内に位置する２つのプランジャー２９０を備えている。ロウアー２０５は、その外壁に、以下に詳細に述べられるように、プランジャー２９０を嵌め込ませるのに十分に大きい開口２７５も備えている。

この実施形態において、要素は、前述の装置１００の要素と機能的に同じである。爪付きクランプ２２０は、米国特許８９２０８６０に記載された爪付きクランプ装置と同じ寸法の歯２３０を備えている。

図７Ａは、ボトル５０が取り付けられる前、ロックリング２１０がその上昇した位置で、爪付きクランプ２２０が開いた装置２００の炭酸化前状態を示す。ボトル５０は、前述のように装置２００に取り付けられ、レバー１１０はカム１５（図示省略）にロックリング２１０を下降させ、これにより爪付きクランプ２２０を拘束し、ボトル５０は固定される（装置２００の状態を示し、ボトル５０は示されていない図７Ｂに示されるように）。

炭酸化処理中に圧力がボトル５０内で高められると、圧力の力は、バネ２９５を収縮させ、これによりプランジャー２００を、図７Ｃに示されるように、それらの休止状態から外に押し出す。

プランジャー２９０は、開口２７５を通して押し出され、これにより、ロックリング２１０が上昇して爪付きクランプ２２０を解放することを防止している。開口２７５内のプランジャー２９０のロックは、バネ２８０がロックリング２１０を上昇させることを可能にすることを防止し、インターロック２３２を形成し、これにより爪付きクランプ２２０が規制されたままで、ボトル５０が取り外されないことが認識される。

バネ２８０が、前述のようにロックリング２１０を上昇させ、爪付きクランプ２２０を解除してボトル５０が取り外されることを可能にすることは、ボトル５０が減圧されてプランジャー２９０がバネ２９５によって引っ張られて内側に引っ込んだ場合のみである。

このように、両装置１００及び２００は、レバー１１０とリング１０によって与えられた初期ロック機構を無効にするインターロックシステムを備えている（前述したように）。それゆえ、炭酸化が終了すると、ロックリング１０が上昇するまでそれが爪付きクランプ２０の拘束を除去することができないので、それが減圧されるまで外向きに傾斜させてカムロックを開放した場合でさえ、ボトルは家庭用炭酸化システムから取り外されない。

本発明の明確な特徴はここに示されて記載されているが、多くの変形、変換、変化及び同等のものが、本技術の同業者に見出されるであろう。それゆえ、添付されたクレームは、発明の真の意図内においてそのような変形や変更の全てをカバーするように意図されていることが理解されるべきである。

Claims (12)

1. 家庭用の炭酸化装置にソーダボトルを取り付けるための爪付きクランプ装置であって、
   炭酸化の前に、ネックリングを有する前記ボトルを非直立位置に受け止め、使用者が前記ボトルを直立位置に向けて移動させたときに前記炭酸化装置に前記ボトルを取り付けるための爪付きクランプと、
   炭酸化中に、前記ネックリングを介して前記炭酸化装置に前記ボトルを前記直立位置でロックするロック機構と、
   圧力下において前記ボトルの下向きの移動を利用して前記ロック機構内で動作し、前記ボトル内に過剰な圧力が存在する場合に、前記ロック機構の解除を防止するインターロックと、を備えている装置。
2. 前記爪付きクランプは、複数の同じ寸法の歯を備えている請求項１に記載の装置。
3. 前記インターロックは、それぞれ傾斜した上面を有する２つのロック可能な歯を備え、
   前記２つのロック可能な歯は、前記爪付きクランプに取り付けられ、
   前記２つのロック可能な歯は、前記同じ寸法の歯とは、異なる寸法と形状であり、
   前記２つのロック可能な歯は、前記爪付きクランプの対向する側に位置している請求項２に記載の装置。
4. 前記過剰な圧力によって前記ボトルが押し下げられた場合に、外側に延ばされたときの前記２つのロック可能な歯と噛み合うロック突起を有するロックリングを、さらに備えている請求項３に記載の装置。
5. 前記ロックリングを下降させるカムと、
   前記ロックリングを上昇させるバネであって、前記ボトル内に圧力が存在しない場合に前記ロックリングを上昇させる設定力を有するバネと、を備え、
   前記噛み合った２つのロック可能な歯は、前記バネが前記ロックリングを上昇させることを防止する請求項４に記載の装置。
6. 前記インターロックは、
   前記爪付きクランプに垂直に位置する２つのプランジャーと、
   前記プランジャーを嵌め込む寸法の２つの開口と、
   圧力下で収縮して前記２つの開口を通して前記２つのプランジャーを押すプランジャーバネと、を備えている請求項１に記載の装置。
7. 前記ロック機構はロックリングを備え、
   前記ロックリングを下降させるカムと、
   前記カムを動作させるレバーと、
   前記ロックリングを上昇させるバネであって、前記ボトル内に圧力が存在しない場合に前記ロックリングを上昇させる設定力を有するバネと、を備え、
   前記開口内に位置する前記２つのプランジャーは、前記バネが前記ロックリングを上昇させることを防止する請求項６に記載の装置。
8. 家庭用の炭酸化装置のための方法であって、
   ネックリングを有するボトルを受け止めることと、
   使用者が前記ボトルを直立位置に向けて移動させた場合に前記炭酸化装置に前記ボトルを取り付けることと、
   炭酸化中、炭酸化中の前記直立位置に前記ボトルをロックすることと、
   炭酸化後、圧力による前記ボトルの下方向への移動を利用して、前記ボトル内に過剰な圧力が存在する場合に、炭酸化後に前記炭酸化装置から前記ボトルの取り外しを防止することと、を備えている方法。
9. 前記ロックすることは、ロック突起を有するロックリングを前記ネックリング上で下降させることと、前記ネックリングを、等しい寸法の歯と２つのロック可能な歯とを有する爪付きクランプでグリップすること、とを備えている請求項８に記載の方法。
10. 前記ネックリングを介して前記ボトルを空中に保持することを備えている請求項９に記載の方法。
11. 前記防止することは、前記過剰な圧力が前記ボトルを押し下げた場合に、前記ロック可能な歯を、前記ロック突起と前記ネックリングとの間に噛み合わせることを備えている請求項９に記載の方法。
12. 家庭用のソーダマシンにソーダボトルを取り付ける爪付きクランプであって、
    複数の同じ寸法の歯と、
    前記同じ寸法の歯と異なる寸法及び形状を有し、それぞれ傾斜した面を有する２つのロック可能な歯と、を備え、
    前記２つのロック可能な歯は、前記爪付きクランプの対向する側に位置している爪付きクランプ。

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