PL176444B1 - Zbiornik z gazowanym płynem - Google Patents

Abstract

1. Zbiornik z gazowanym plynem zawierajacy scianke boczna zamknieta od góry pokrywa, zas od dolu scianka dolna, w którym jest umieszczo- ny pojemnik posiadajacy co najmniej jeden, pierwszy otwór ograniczajacy, a wnetrze zbiorni- ka oraz pojemnik zawieraja gazowany plyn tak, ze zbiornik zawiera pierwsza przestrzen z faza gazowa, znajdujaca sie powyzej gazowanego plynu w zbiorniku oraz wtórna przestrzen z faza gazowa, znajdujaca sie powyzej gazowanego plynu w pojemniku, przy czym pierwszy otwór ograniczajacy laczy wtórna przestrzen z faza gazowa w pojemniku z wnetrzem zbiornika, znamienny tym, ze pojemnik (18) zawiera co najmniej jeden, drugi otwór ograniczajacy (22) laczacy wnetrze pojemnika (18) z wnetrzem zbiornika (10), przy czym co najmniej jeden, drugi otwór ograniczajacy (22) jest umieszczony ponizej co najmniej jednego, pierwszego otworu ograniczajacego (20) oraz ponizej poziomu ga- zowanego plynu (24) w pojemniku (18). FIG 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zbiornik z gazowanym płynem.

Wynalazek ten dotyczy zbiornika na ciecz, który jest wykorzystywany do dostarczania cieczy, np. wysokiej jakości napojów gazowanych, takich jak różnego rodzaju piwa jasne i ciemne, takich, że na ich powierzchni tworzy się duża ilość piany. Niniejszy wynalazek może być także zastosowany do innych cieczy gazowanych i niegazowanych (np. napoje typu soków owocowych, coli, lemoniady, mleka i wyrobów mlecznych, a także napojów alkoholowych, takich jak spirytus, likiery, wino i winopodobnych), gdzie jest wymagane uwolnienie strumienia pęcherzyków gazu z cieczy w momencie otwierania zbiornika.

Z brytyjskiego opisu patentowego GB-A-1266351' znany jest zbiornik do napojów, w którym znajduje się druga komora zawierająca gaz sprężony do ciśnienia dużo większego niż atmosferyczne. Opis przedstawia kilka sposobów realizacji takiego zbiornika. W jednym ze sposobów, druga komora jest połączona ze zbiornikiem za pośrednictwem otworu ograniczającego i jest napełniana gazem pod ciśnieniem w momencie napełniania zbiornika. W innym sposobie realizacji, druga komora jest napełniana gazem, a otwór ograniczający jest uszczelniony żelatyną lub inną nietoksyczną substancją, która ma zapewnić utrzymanie gazu pod ciśnieniem w drugiej komorze, ale która rozpuszcza się przy kontakcie z napojem ze zbiornika, w celu otwarcia otworu ograniczającego. W kolejnym sposobie realizacji, otwór ograniczający znajduje się w elastycznej ściance komory, która znajduje się pod ciśnieniem w głównej objętości zbiornika. Ciśnienie to dociska ściankę wokół otworu, ograniczającego tworząc pierścień uszczelniający, aż do momentu otwarcia zbiornika. Wtedy pod wpływem spadku ciśnienia uszczelnienie jest niszczone, co powoduje, że gaz z drugiej komory, będący pod ciśnieniem, przedostaje się przez otwór ograniczający i miesza się z napojem. Jednakże, żadna z tych realizacji nie odniosła sukcesu komercyjnego.

Z europejskiego opisu patentowego EP-A-0227213 znany jest zbiornik na napoje, w którym zamiast gazu wstrzykiwanego z drugiej komory przez otwór ograniczający, napój gazowany lub napój gazowany, a potem gaz są wstrzykiwane przez otwór ograniczający w celu wytworzenia pęcherzyków w głównej objętości zbiornika.

Drugą komorę może stanowić plastykowy pojemnik wydrążony w środku, który przed użyciem jest przepłukiwany azotem w celu usunięcia powietrza, które mogłoby powodować tlenowe psucie się napoju.

Pojemnik (zawierający otwór ograniczający znajdujący się na dole) jest umieszczony na dnie zbiornika, który jest wtedy otwarty u góry. Zbiornik jest częściowo napełniony napojem gazowanym, a następnie jest podawana pewna ilość ciekłego azotu i zbiornik jest zamykany, a ciekły azot paruje wzmacniając zamknięcie. W rezultacie wyrównania ciśnień, napój pochodzący z głównej objętości zbiornika jest wtłaczany do pojemnika tak, że opuszcza strefę o podwyższonym ciśnieniu występującą powyżej napoju w wkładanym pojemniku. Zamknięcie uszczelniające i zbiornik z wytworzonym ciśnieniem są następnie pasteryzowane, pakowane i magazynowane, zanim zostaną sprzedane czy rozprowadzone. Taki wkładany pojemnik jest zaprojektowany tak, że umożliwia głównie przedostawanie się napoju przez otwór ograniczający, w celu zwiększenia efektywności wytwarzania piany znajdującej się w cieczy przesyconej gazem, niż wypychanie samego gazu przez otwór ograniczający.

176 444

W europejskim opisie patentowym EP-A-0520646 wykazano, że wtłaczanie gazu przez otwór ograniczający daje lepsze rezultaty.

W EP-A-0520646 przedstawiono pojemnik podobny do stosowanego w EP-A-0227213, ale tutaj, po napełnieniu i szczelnym zamknięciu, zbiornik jest szybko odwracany tak, ze otwór ograniczający znajduje się w przestrzeni gazowej w odwróconym zbiorniku. Jeśli inwersja odbywa się w kilka sekund po napełnieniu i zamknięciu, uważa się, że tylko bardzo mała ilość napoju znajdzie drogę do pojemnika i ten napój zgromadzi się w zagłębieniu w pojemniku poniżej otworu ograniczającego. W ten sposób zapewnia się, że raczej gaz jest wtłaczany do otworu ograniczającego, niż napój w czasie otwarcia zbiornika. Tak więc, istnieje problem związany z układem w EP-A-0227213, że jest on mniej efektywny w powodowaniu pożądanego efektu po otwarciu zbiornika, ale również istnieje problem związany z systemem przedstawionym w EP-A-0520646, że natychmiastowa inwersja zbiornika po jego napełnieniu i szczelnym zamknięciu jest zdecydowanie głównym wymaganiem w celu zapewnienia, by gaz został wyrzucony z pojemnika po otwarciu zbiornika. Dodatkowym problemem związanym z pojemnikami z EP-A-0227213 i EP-A-0520646 jest utrudnione usuwanie zamkniętego w pojemniku powietrza przez omiatanie np. azotem, przed umieszczeniem pojemnika w zbiorniku.

W0-A93/10021 opisuje pewną ilość różnych zastosowań urządzenia do wtłaczania gazu do cieczy, takich jak piwo, w zbiorniku, który później jest otwierany. W większości zawierają one barierę w postaci tłoka, która służy podzieleniu zbiornika na część przeznaczoną na gaz i część przeznaczoną na ciecz. W większości przypadków bariera ta jest wyposażona w układ zaworu lub membranę z mikroporowatościami, które umożliwiają gazowi dostanie się do cieczy, gdy zbiornik jest odwrócony, ale zapobiegają przedostawaniu się cieczy do gazowej części zbiornika. W czasie napełniania pusty zbiornik jest oczyszczany azotem w celu usunięcia powietrza, tłok jest umieszczany w zbiorniku, który jest następnie napełniany cieczą, zamykany i pasteryzowany. W czasie tej procedury, podwyższone ciśnienie w zamkniętym zbiorniku naciska na tłok, powodując jego przesuwanie i sprężanie gazu. Chociaż taki układ powoduje łatwiejsze oczyszczanie azotem, jest relatywnie drogi w produkcji, gdyż, po pierwsze, tłok jest relatywnie duży i musi być wykonany z dużą dokładnością, tak by mógł przesuwać się pod ciśnieniem w jednym kierunku w czasie obciążenia, ale by nie przesuwał się w przeciwną stronę, gdy zbiornik jest otwarty i po drugie, większość realizacji musi być wyposażona w układ zaworu lub membranę z mikroporowatościami. W tych przypadkach, gdy konieczne jest zastosowanie membrany, może pojawić się trudność związana z osiągnięciem odpowiedniej ilości gazu wtłoczonego do cieczy, w celu późniejszego wytworzenia piany.

Europejski opis patentowy EP-A-0448200 opisuje zastosowanie pojemnika lub naczynia, które działają w podobny sposób jak pojemnik z EP-A-0227213, ale które są utrzymywane za pomocą siły magnetycznej w zbiorniku, a nie za pomocą giętkich utrzymujących klapek. Stąd występują tutaj takie same niedogodności jak w EP-A-0227213.

Celem wynalazku jest zbiornik z gazowanym płynem.

Zbiornik z gazowanym płynem zawierający ściankę boczną zamkniętą od góry pokrywą, zaś od dołu ścianką dolną w którym jest umieszczony pojemnik posiadający co najmniej jeden, pierwszy otwór ograniczający, a wnętrze zbiornika oraz pojemnik zawierają gazowany płyn tak, że zbiornik zawiera pierwszą przestrzeń z fazą gazową, znajdującą się powyżej gazowanego płynu w zbiorniku oraz wtórną przestrzeń z fazą gazową, znajdującą się powyżej gazowanego płynu w pojemniku, przy czym pierwszy otwór ograniczający łączy wtórną przestrzeń z fazą gazową w pojemniku z wnętrzem zbiornika według wynalazku charakteryzuje się tym, że pojemnik zawiera co najmniej jeden, drugi otwór ograniczający łączący wnętrze pojemnika z wnętrzem zbiornika, przy czym co najmniej jeden, drugi otwór ograniczający jest umieszczony poniżej co najmniej jednego pierwszego otworu ograniczającego oraz poniżej poziomu gazowanego płynu w pojemniku.

Korzystnie, pojemnik stanowi wkładka w postaci zamkniętego pojemnika.

Korzystnie, pojemnik zawiera mocujący kołnierz.

Korzystnie, pojemnik składa się z wkładki posiadającej otwarte dno oraz kołnierza otaczającego otwarty koniec wkładki i połączonego ze ścianką zbiornika.

176 444

Korzystnie, kołnierz jest dopasowany do części dolnej ścianki zbiornika, z którą jest połączony, zaś ścianka jest ścianką dolną zbiornika.

Korzystnie, pojemnik jest mocowany w zbiorniku za pomocą warstwy spoiwa, która jest umieszczona pomiędzy kołnierzem a ścianka, przy czym warstwa spoiwa stanowi uszczelnienie pomiędzy kołnierzem a ścianką.

Korzystnie, co najmniej jeden pierwszy otwór ograniczający jest umieszczony w górnej powierzchni pojemnika.

Korzystnie, co najmniej jeden pierwszy otwór ograniczający jest umieszczony w pobliżu górnej powierzchni pojemnika.

Korzystnie, co najmniej jeden, drugi otwór ograniczający jest umieszczony w pojemniku w pobliżu kołnierza.

Korzystnie, pierwszy otwór ograniczający jest wyznaczony przez kanał o długości większej niz szerokość otworu ograniczającego.

Korzystnie, kanał jest zbieżny, a pierwszy otwór ograniczający jest umieszczony na jednym końcu zbieżnego kanału, zaś drugi koniec kanału wchodzi do wnętrza pojemnika.

Korzystnie, zbieżny kanał posiada długość co najmniej 1,5 mm.

Korzystnie, kanał posiada kąt zbieżności około 5° do 10°.

Korzystnie, co najmniej jeden, drugi otwór ograniczający jest umieszczony na jednym końcu zbieżnego kanału, którego drugi koniec wchodzi do wnętrza pojemnika, przy czym kanał jest zbieżny w kierunku drugiego otworu ograniczającego.

Korzystnie, zbieżny kanał jest uformowany przez końcówkę wylotową umieszczoną we wgłębieniu w pojemniku.

Korzystnie, zewnętrzny obwód kołnierza jest nie większy niż zewnętrzny obwód pojemnika.

Korzystnie, pojemnik posiada szyjkę, od której rozciąga się na zewnątrz kołnierz.

Korzystnie, pojemnik jest utworzony przez skierowane na zewnątrz wgłębienie w dolnej ściance pojemnika oraz przez element zamykający skierowane na zewnątrz wgłębienie.

Zgodnie z jednym z aspektów niniejszego wynalazku wprowadzony jest zbiornik na ciecze (np. napoje), który może być zamykany szczelnie i otwierany i w którym może być wytworzone ciśnienie większe od atmosferycznego. Zbiornik jest częściowo wypełniony cieczą, co powoduje powstanie pierwszej przestrzeni gazowej. Zbiornik posiada pojemnik, zawierający u góry przynajmniej jeden otwór ograniczający i jeden dolny otwór ograniczający. Otwory - dolny i górny - zapewniają kontakt wnętrza pojemnika z wnętrzem zbiornika. Pojemnik jest częściowo wypełniony cieczą tak, że co najmniej jeden górny otwór wychodzi do drugiej przestrzeni, znajdującej się w wydrążonym pojemniku powyżej poziomu cieczy, a co najmniej jeden dolny otwór jest zanurzony w cieczy. Co najmniej jeden górny otwór ograniczający ma taki rozmiar, że mimo występowania połączenia z cieczą w zbiorniku, uniemożliwia on przedostanie się gazu z drugiej przestrzeni gazowej do cieczy zbiornika zanim nie nastąpi jego otwarcie.

Najlepiej, jeśli pojemnik stanowi wkładkę, czyli część, która jest wkładana do zbiornika. Wkładkę może stanowić zamknięty pojemnik zawierający otwory. W tym przypadku, zamknięty pojemnik może zawierać kołnierz lub rączkę, za pomocą których wkładka jest zamocowana w zbiorniku. Alternatywnie, wkładka może stanowić pojemnik z otwartym dnem, zawierający wspomniane otwory i kołnierz, który ma umożliwić zamknięcie otwieranego dna, za pomocą ścianki zbiornika. W ten sposób wnętrze pojemnika łączy się z wnętrzem zbiornika tylko za pomocą otworów ograniczających. Kolejne rozwiązanie polega na tym, że ścianki wgłębienia tworzą przestrzeń, która stanowiłaby coś w rodzaju pojemnika integralnie związanego ze zbiornikiem. Wspomniane wgłębienie otwiera się na zewnątrz zbiornika i jest zamykane za pomocą zewnętrznej pokrywy zbiornika tak, że wnętrze wydrążonego pojemnika jest określone przez wgłębienie i pokrywę.

Terminy górny i dolny są używane w odniesieniu do zbiornika, gdy znajduje się on w pozycji gotowej do otwarcia.

Należy zauważyć, że istota niniejszego wynalazku polega na efekcie powstawania pęcherzyków. Efekt ten występuje wtedy, gdy tworzą się pęcherzyki gazu na powierzchni

176 444 gaz/ciecz. Siły napięcia powierzchniowego działające wokół powierzchni pęcherzyka muszą zostać pokonane zanim pęcherzyk zostanie całkowicie utworzony i dostanie się do cieczy. Tak więc, w obecnym wynalazku, wymagana jest pewna minimalna różnica ciśnień występująca w górnym otworze, aby mogła ona powodować, że pęcherzyki gazu będą uwalniane z drugiej przestrzeni. W obecnym wynalazku, istotne jest, żeby ta minimalna różnica ciśnień była podwyższona, aby możliwe było uwalnianie pęcherzyków gazu z drugiej przestrzeni do cieczy w zbiorniku tylko po otwarciu zbiornika. Zmiany wewnętrznego ciśnienia w zamkniętym zbiorniku nieuchronnie muszą wystąpić w czasie kolejnych operacji wykonywanych po zamknięciu (np. w czasie pasteryzacji czy ochładzania), spowodowane zmianami ciśnienia i temperatury w czasie transportu i magazynowania w różnych warunkach. Te zmiany wewnętrznego ciśnienia są mniejsze niż te występujące w czasie otwierania zbiornika i towarzyszy im wyrównywanie ciśnień wewnątrz pojemnika za pomocą efektywnego przepływu cieczy we właściwym kierunku przez wspomniany co najmniej jeden dolny otwór ograniczający, który będąc całkowicie zanurzony w cieczy nie wpływa na powstawanie efektu powstawania pęcherzyków. W takich warunkach minimalna różnica ciśnień występująca w górnym otworze ograniczającym wymagana do pokonania efektu powstawania pęcherzyków nigdy nie jest osiągana i w rezultacie gaz nie wypływa z górnego otworu.

Należy zauważyć, że nastąpi znaczne wydostanie się cieczy z pojemnika przez wspomniany dolny otwór ograniczający po otwarciu zbiornika z powodu dużej rezystancji i przepływu cieczy w porównaniu z przepływem gazu. Eksperymenty wykorzystujące ciśnieniowe zbiorniki o przepuszczających ściankach pokazały, że po otwarciu zbiornika rozpylanie gazu z drugiej przestrzeni przez wspomniany górny otwór ograniczający powoduje uwolnienie gazu i spienienie cieczy, a nie następuje znaczące spienienie w rejonie samego dolnego otworu ograniczającego.

Jednym z głównych czynników wpływających na wielkość efektu powstawania pęcherzyków jest rozmiar otworu ograniczającego. Rozmiar otworu także wpływa na stopień wydostawania się gazu z pojemnika po otwarciu zbiornika. Rozmiar wspomnianego górnego otworu musi być tak dobrany, by pogodzić oba żądania. Tak więc, jest możliwe wprowadzenie pojedynczego otworu ograniczającego o niewystarczająco dużej średnicy, by temperatura wrzenia była za mała do zapobieżenia niepożądanego wydostawania się gazu z przestrzeni w pojemniku zanim zbiornik zostanie otwarty. W razie powstania zagrożenia, możliwe jest zastosowanie więcej niż jednego otworu ograniczającego o odpowiednio mniejszej średnicy, przy zachowaniu takiego samego stopnia przepływu gazu. Należy także wziąć pod uwagę rozmiar i liczbę dolnych otworów w celu uzyskania pożądanych rezultatów.

W czasie zamykania zbiornika także następuje sprężanie i powoduje to wpychanie cieczy do pojemnika przez otwory ograniczające, co powoduje sprężenie gazu, który wypełnia pojemnik. W czasie zamykania i zwiększania ciśnienia jest możliwe, że ciecz wejdzie do pojemnika przez dwa otwory, górny i dolny, gdy różnica ciśnień, która występuje jest zazwyczaj wystarczająca, by pokonać ciśnienie przy temperaturze wrzenia.

Zazwyczaj dla napojów takich jak piwo, gdy zbiornik został poddany zwiększeniu ciśnienia, napój powoduje sprężenie gazu w pojemniku, do tego stopnia, że w zamkniętym zbiorniku, ciecz będzie zajmowała 60-75% całkowitej przestrzeni w pojemniku. Niemniej jednak napój ten nie będzie przyczyniał się do żadnego obserwowalnego rozprężania powodującego powstawanie pożądanej piany przy otwarciu zbiornika.

Charakterystyka zwilżania powierzchni, która stanowi granicę między gazem i cieczą w co najmniej jednym górnym otworze ograniczającym, również wpływa na rozmiar efektu powstawania pęcherzyków. W idealnym przypadku powierzchnia ta jest raczej hydrofobowa niż hydrofitowa. W tym celu cały pojemnik może być wykonany z odpowiedniego polimeru hydrofobowego np. polipropylenu lub polietylenu, lub też może być ukształtowany z polimeru hydrofitowego albo metalu z odpowiednimi obszarami hydrofobowymi, w których wykonany jest wspomniany co najmniej jeden górny otwór. Np. cały pojemnik może być wykonany z metalu takiego, jak np. aluminium z wyjątkiem oddzielnie ukształtowanego z materiału hydrofobowego pierścienia uszczelniającego, w którym wykonany jest wspomniany otwór. Alternatywnie można wykonać wspomniany otwór w części metalowej i otoczyć go odpo176 444 wiednim materiałem np. lakierem, który nie tylko nadaje odpowiednie właściwości nawierzchni w obszarze występowania otworu lub otworów, ale także chroni metal przed uszkodzeniami chemicznymi. Powyższe rozwiązanie dotyczy także dolnego otworu.

Otwór może być wykonany w wyniku przeprowadzenia odpowiedniej operacji np. wiercenia, przekucia np. za pomocą lasera, przebicia lub wyszlifowany w zależności od potrzeb. Jeśli pojemnik pokrywany jest jakimś materiałem powlekającym typu lakieru już po wykonaniu otworów, należy zwrócić uwagę na zabezpieczenie otworów przed pokryciem ich przez materiał powlekający lub tez wykonać tylko bardzo cienką warstwę z tego materiału powlekającego, tak by mogła zostać przerwana w miejscach występowania otworów, aby możliwe było wydostanie się sprężonego gazu z pojemnika. Względnie też można wykonać otwory w oddzielnych częściach (typu wyprofilowane kształtki, elementy prasowane lub wykute), które są następnie dołączane do pojemnika.

Wspomniany co najmniej jeden górny otwór ograniczający może być umieszczony tak, że umożliwia przechodzenie gazu górą do cieczy w zbiorniku. Jednakże może być korzystne także takie wykonanie wspomnianego otworu, który zapewnia przechodzenie gazu do cieczy dołem lub z boku. Gdy nie jest konieczne połączenie górne za pomocą otworu, można więc zrealizować połączenie z napojem w zbiorniku dolne lub boczne. Stąd nie jest konieczne, by górny i dolny otwór ograniczający znajdowały się w górnej i dolnej części pojemnika.

Korzystne jest, aby co najmniej jeden górny otwór ograniczający miał przekrój okrągły, a jego średnica powinna być w zakresie od 0,2 do 1,0 mm, a najlepiej, aby to było 0,25 do 0,4 mm. Jak już wspomniano, dane te odnoszą się także do dolnego otworu. To znaczy, otwór ten powinien posiadać kształt okrągły, a jego średnica nie powinna przekroczyć zakresu 0,2-1,0 mm. Najlepiej, aby mieściła się w zakresie 0,25-0,4 mm. Rozmiar dolnego otworu zależy nie tylko od liczby tych otworów, ale także od rozmiaru i liczby otworów górnych.

W zależności od tego w jaki sposób zbiornik na ciecz jest dalej przechowywany i co dalej się z nim dzieje, już po zamknięciu, może okazać się pożądane, by wspomniany dolny otwór ograniczający posiadał rozmiar pozwalający na utrzymanie efektu powstawania pęcherzyków na tym samym poziomie co otwór górny. Np. gdy ciecz wymaga pasteryzacji, gdy zbiornik jest odwrócony do pasteryzacji i następnie ochładzany, w taki sposób, że górne i dolne otwory przepuszczające są zanurzone w cieczy w zbiorniku, wtedy efekt powstawania pęcherzyków zajdzie we wspomnianym co najmniej jednym dolnym otworze (który znajduje się w drugiej przestrzeni pojemnika, gdy zbiornik jest odwrócony), aby zapobiec uchodzeniu gazu z pojemnika w czasie ochładzania następującego po pasteryzacji.

Powyższe zmienne mogą zostać ustalone po wykonaniu dosyć prostych prób i eksperymentów, biorących pod uwagę konkretne warunki, takie jak typ napoju, rozmiar zbiornika, ciśnienie wewnętrzne i naturę powierzchni otaczającej otwory ograniczające.

Sam pojemnik może być wykonany z odpowiedniej odlanej formy stanowiącej jedną część lub też z wielu części, które następnie muszą być połączone ze sobą za pomocą połączeń zatrzaskowych, zgrzania, połączenia zgniatanego lub za pomocą wkrętów. Np. części mogą być odlane z odpowiedniego polimeru i w tym samym procesie mogą zostać utworzone zawiasy, które umożliwiają późniejsze połączenie tych części w celu utworzenia całego pojemnika. Jeśli istnieje taka potrzeba mogą zostać także wykonane odpowiednie kanały po jednej lub po obu stronach wspomnianych części, aby możliwe było późniejsze ich połączenie i określenie położenia przynajmniej kilku otworów. W przypadku, gdy zastosowano kołnierz, może on także stanowić integralny element jednej z części wchodzących w skład pojemnika. Jeśli nie jest wymagane by pojemnik był hermetycznie zamykany, nie ma konieczności by połączenia między częściami były bardzo ścisłe, do tego stopnia oczywiście, by nie spowodowało to osłabienia efektu powstawania pęcherzyków i wydostawania się gazu po otwarciu zbiornika.

Jednakże, w aktualnie zalecanej realizacji, dolna ściana zbiornika tworzy jedną z części pojemnika, tak więc znajduje się on w zbiorniku. Realizacja ta zawiera pojemnik posiadający otwierane dno otoczone kołnierzem, który ma kształt w istotny sposób dopasowany do części dolnej ściany zbiornika, z którym jest złączony, a dzięki któremu pojemnik jest umocowany

176 444 do dolnej ściany zbiornika. Pojemnik posiada co najmniej jeden górny otwór ograniczający i co najmniej jeden dolny otwór ograniczający.

Najlepiej, żeby pojemnik był zamocowany w zbiorniku za pomocą warstwy spajającej, która znajduje się pomiędzy kołnierzem a dolną ścianą i która służy także do wzmocnienia połączenia między kołnierzem a dolną ścianą. W przypadku, gdy pojemnik jest pojemnikiem zamkniętym spoiwo nie musi wytrzymać oddziaływania ciśnienia po otwarciu i dlatego można wykorzystać względnie tanie spoiwo typu topliwego kleju lub kleju przylepcowego, które utwardza się w wysokiej temperaturze. To z kolei pozwala na wykonywanie wkładki z względnie tanich materiałów plastykowych, które nie muszą być bardzo wytrzymałe na wysokie temperatury.

Najlepiej, gdy wspomniany co najmniej jeden górny otwór ograniczający znajduje się w lub obok dna pojemnika i jest oddalony od otwieranego dna.

Najlepiej, gdy wspomniany co najmniej jeden dolny otwór znajduje się w pojemniku obok wspomnianego kołnierza.

Pojemnik i zbiornik mogą być wykonane z tego samego lub innego materiału np. aluminium, stal, plastyk.

W przypadku, gdy pojemnik jest tworzony przez ściankę wgłębienia otwartego na zewnątrz w głównej ścianie stanowiącego integralną część zbiornika, zbiornik razem z główną ścianą i otworem mogą być odlane z PET (politereftalan etylenowy) lub PEN (polinaftalan etylenowy), a następnie formowane są wspomniane otwory ograniczające w ścianie wgłębienia (np. przebijany w ścianie za pomocą wciąganych gorących sworzni). Kolejno pojemnik jest zamykany za pomocą dociskanego dysku (np. za pomocą zgrzewania ultradźwiękowego) w poprzek otwarcia wgłębienia. Gdy zbiornik jest wykonany z PEN, może on być poddany pasteryzacji, po uprzednim jego napełnieniu i szczelnym zamknięciu, pod warunkiem, że PEN jest odpowiednio odporny na ciepło, aby wytrzymać temperaturę pasteryzacji. Jednakże, gdy zbiornik jest wykonany z PET, istotne jest napełnienie zbiornika napojem i zamknięcie go w warunkach sterylnych, w celu uniknięcia temperaturowej pasteryzacji.

Stwierdzono także, że pożądane jest by wspomniany górny otwór był wyznaczony przez kanał, którego długość jest większa niż szerokość otworu. Jest to spowodowane tym, że wówczas układ jest bardziej odporny na uchodzenie gazu z wkładki, nieostrożnie obchodzi się ze zbiornikiem. A więc, w przypadku gdy część pojemnika z otworem jest wykonana z cienkiego materiału (np. metalu), jest pożądane by ten kanał był wyznaczony przez oddzielnie ukształtowany element, który jest zainstalowany do wspomnianej części pojemnika lub jeszcze lepiej przez odpowiednio ukształtowaną część samego materiału, np. za pomocą głębokiego tłoczenia lub tłoczenia uderzeniowego. W przypadku, gdy pojemnik jest wykonany z plastyku, kanał może być odlany razem z pojemnikiem.

Najlepiej, gdy wspomniany co najmniej jeden górny otwór ograniczający jest wyznaczony przez jeden koniec zbieżnego kanału, którego drugi koniec otwiera się do wnętrza pojemnika. Najlepiej, żeby zbieżny kanał miał długość co najmniej 1,5 mm, a kąt zbiezności powinien wynosić 5 do 20°, a nawet 5 do 12°. Pożądane jest także, by średnica górnego otworu ograniczającego wynosiła ok. 0,25 mm, a przeciwny koniec zbieżnego kanału, który wchodzi do wnętrza pojemnika powinien mieć średnicę ok. 1,2 mm.

Szczególnie korzystne jest, gdy zbieżny kanał występuje w plastykowym pojemniku, który może być wykonany z polipropylenu lub z materiału bardziej odpornego na temperaturę np. nylonu, jeśli zastosowano żywicę utwardzaną termicznie jak np. żywicę epoksydową w celu zamocowania pojemnika (lub jego części) do głównej ściany zbiornika.

Pożądane jest także, by wspomniany co najmniej jeden dolny otwór ograniczający był wyznaczony przez jeden koniec zbieżnego kanału, którego przeciwny koniec wchodzi do wnętrza pojemnika i zbiega się w kierunku dolnego otworu. Zalecana długość zbieżnego kanału wynosi ok. 1,5 mm. Kąt zbieżności jest w granicach 5 do 20°, a nawet 5 do 12°.

Zbieżne przejście ma kształt ściętego stożka, trąbki lub tuby, to znaczy jeden koniec wchodzący do wnętrza pojemnika ma kształt wygiętej tuby.

Zbieżne przejście wyznaczające wspomniany górny otwór ograniczający i/lub dolny otwór ograniczający jest uformowane za pomocą końcówki wylotowej, która znajduje się we

176 444 wgłębieniu w pojemniku, w celu zminimalizowania ryzyka uszkodzenia końcówki wylotowej w czasie manipulowania zanim nastąpi usytuowanie pojemnika (lub części) w zbiorniku.

W celu zamocowania pojemnika (lub jego części) do głównej ściany zbiornika, zamiast użycia topliwego kleju lub spoiwa czułego na ciśnienie, zalecane jest użycie żywicy epoksydowej (np. jednoskładnikowej żywicy epoksydowej).

W przypadku, gdy pojemnik jest wykonany z aluminium, jest pożądane wykonanie lakierowania w celu zabezpieczenia przed bezpośrednim kontaktem aluminium z napojem. Ewentualnie, można użyć nierdzewnej stali w celu wprowadzenia powierzchni obojętnej chemicznie, która może się kontaktować z napojem. Kolejnym rozwiązaniem może być zastosowanie blachy ocynkowanej lub lakierowanej.

Dolne i górne otwory mogą być tak umieszczone, że gdy zbiornik jest odwrócony do pasteryzacji albo jedynie wspomniany dolny otwór znajduje się w fazie gazowej nad napojem, albo oba - górny i dolny - znajdują się w fazie gazowej nad napojem w odwróconym zbiorniku. Ponieważ pojemnik użyty we wszystkich realizacjach posiada górne i dolne otwory ograniczające, należy zauważyć, że ciecz bardzo łatwo może dostawać się do pojemnika w czasie zamykania i pasteryzacji. W praktyce, wystarczą 4 sekundy, by istotna ilość cieczy dostała się do pojemnika po jego zamknięciu. Innymi słowy wyrównanie ciśnień pomiędzy główną objętością zbiornika a pojemnikiem następuje bardzo szybko. Jeśli nie praktykuje się gwałtownego odwracania zbiornika zaraz po jego zamknięciu, aby istotna ilość cieczy nie dostawała się do pojemnika, jest możliwe odprowadzenie takiej ilości cieczy z pojemnika, by poziom cieczy wewnątrz pojemnika był wyższy niż w głównej objętości zbiornika. W związku z tym, pożądane jest takie usytuowanie górnego otworu ograniczającego, by był on zanurzony, gdy pojemnik jest odwrócony, na minimalną głębokość w stosunku do poziomu cieczy w głównej objętości zbiornika, aby ułatwić maksymalne odprowadzanie cieczy z pojemnika. Pozwala to na zminimalizowanie rozmiaru pojemnika dla danej objętości gazu, który będzie znajdował się w pojemniku. Mimo, że teoretycznie jest możliwe całkowite odprowadzenie cieczy, gdy żadna część pojemnika nie jest zanurzona w cieczy w głównej objętości odwróconego zbiornika, w praktyce jednak pojawia się ryzyko, że efekt powstawania pęcherzyków w górnym otworze utrudni właściwe odprowadzanie cieczy z pojemnika w tych warunkach.

Gdy pojemniki są transportowane jeden obok drugiego na przenośniku po uprzednim umieszczeniu w zbiorniku, może pojawić się tendencja do tego, że kołnierz jednego pojemnika nasuwa się na-górną część kołnierza sąsiedniego pojemnika. Może to spowodować kłopoty w przenoszeniu. W celu pokonania tej trudności, korzystne jest, aby kołnierz nie wystawał poza główną część pojemnika i nie wchodził w zasięg kołnierza pojemnika sąsiedniego.

W korzystnej realizacji, kołnierz nie wystaje poza zasięg samego pojemnika. Może to być zrealizowane przez wyposażenie pojemnika w szyjkę, od której odchodzi kołnierz. Wtedy wspomniany co najmniej jeden górny otwór powinien być umieszczony właśnie na tej szyjce, aby mógł znajdować się jak najbliżej głównej ścianki zbiornika.

Należy następnie zauważyć, że gdy w niniejszym wynalazku wykorzystujemy pojemnik, który posiada górne i dolne otwory to dlatego, że ułatwia to oczyszczanie azotem lub innym obojętnym chemicznie gazem w celu usunięcia powietrza z pojemnika w porównaniu z pojemnikiem, który posiada tylko jeden otwór ograniczający.

Ponadto, w pojemniku zastosowanym w niniejszym wynalazku nie ma potrzeby odwracania zbiornika na ciecz w celu pasteryzacji, aby zapewnić, że otwór ograniczający będzie znajdował się w fazie gazowej nad napojem, jak to opisano w EP-A-0520646, jakkolwiek jest możliwe obrócenie zbiornika do pasteryzacji jeśli jest to wymagane z jakichś powodów.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 jest schematycznym rzutem pionowym pokazującym zbiornik na ciecz, który zgodnie z niniejszym wynalazkiem może być wykorzystany do napojów, zbiornik jest przedstawiony w sytuacji, gdy jest on częściowo napełniony napojem ale jeszcze nie jest zamknięty od góry i przed wytworzeniem ciśnienia, fig. 2 jest przekrojem osiowym przedstawiającym zbiornik na napoje po zamknięciu, wytworzeniu ciśnienia i pasteryzacji, fig. 3 jest przekrojem osiowym przedstawiającym zbiornik na napoje chwilę po jego otwarciu, fig. 4 i 5 są przekrojami osiowymi alternatywnych przykładów wykonania zbiornika na napoje, fig. 6 jest

176 444 schematycznym widokiem perspektywicznym pojemnika stanowiącego wkładkę stosowaną w zbiorniku zgodnie z kolejną realizacją niniejszego wynalazku, fig. 7 jest schematycznym, poprzecznym widokiem dna zbiornika zawierającego wkładkę z fig. 6, fig. 8 jest widokiem zbiornika z fig. 7 w czasie pasteryzacji, fig. 9 jest uproszczonym widokiem przedstawiającym pierwszą modyfikację wkładki z fig. 6, fig. 10 jest uproszczonym widokiem przedstawiającym drugą modyfikację wkładki z fig. 6, fig. 11 jest schematycznym widokiem pojemnika o innym kształcie, fig. 12 jest rzutem pionowym części pojemnika z fig. 11 przedstawiającego górny otwór ograniczający, fig. 13 jest rzutem pionowym części pojemnika z fig. 11 przedstawiającego dolny otwór ograniczający, fig. 14 jest schematycznym widokiem podobnym do fig. 11 alternatywnej realizacji, fig. 15 do 17 są schematycznym widokiem przedstawiającym tworzenie pojemnika wykorzystując otwarte wgłębienie w głównej ścianie odlanego zbiornika.

Zgodnie z fig. 1 rysunku zbiornik 10 na napoje jest przedstawiony w sytuacji, gdy jest częściowo napełniony i otwarty u góry 12. Wkładka 14 stanowiąca pojemnik 18 jest zamocowana do głównej ściany zbiornika 10 za pomocą warstwy spoiwa 16 typu topliwego kleju, jednakże istnieje także (nie pokazane) mechaniczne zamknięcie typu kołnierza czy łapek, które są na sztywno zamocowane lub dopasowane do ściany zbiornika 10 i mogą być alternatywnie wykorzystane'. Pojemnik 18, w tej realizacji, może być wykonany z odpowiednio wyprofilowanego materiału plastykowego lub polakierowanego aluminium lub stopu aluminium i stali. Pojemnik 18 posiada jeden skierowany do góry okrągły w przekroju pierwszy, górny otwór ograniczający 20 i jeden skierowany w dół także okrągły w przekroju drugi, dolny otwór ograniczający 22. Otwory te znajdują się odpowiednio w górnej i dolnej części powierzchni pojemnika 18 i zapewniają one połączenie pomiędzy wnętrzem pojemnika 18 a wnętrzem zbiornika 10. W tej realizacji średnice otworów 20 i 22 są takie same i wynoszą 0,4 mm, jakkolwiek nie jest to najbardziej istotne.

Zbiornik 10 jest częściowo wypełniony gazowanym napojem 24 (np. piwem jasnym lub ciemnym) o temperaturze 0°C tak, że pozostawiona jest faza gazowa nad napojem. W tym przypadku, otwory ograniczające - górny 20 i dolny 22 - są zanurzone w napoju 24 w zbiorniku 10. W tej sytuacji część napoju może dostać się do wkładki 14. Do fazy gazowej nad napojem 26 może być wprowadzona wtedy niewielka ilość ciekłego azotu w celu usunięcia powietrza znajdującego się w fazie gazowej nad napojem 26 i następnie można podwyższyć ciśnienie w zbiorniku 10 na napoje, po jego uprzednim szczelnym zamknięciu poprzez domknięcie pokrywki 28 w sposób dobrze znany ze stanu techniki. W czasie zwiększania ciśnienia w zbiorniku 10, napój 24 pod ciśnieniem jest wpychany przez dolny otwór ograniczający 22 i przez górny otwór ograniczający 20 do wnętrza wkładki 14. Powoduje to sprężenie gazu znajdującego się we wkładce 14, aż do wyrównania ciśnień, jak to pokazuje fig. 2. Wtedy pojawia się faza gazowa 23 we wkładce 14 nad poziomem napoju tam zgromadzonego. Górny otwór ograniczający 20 otwiera się do tej drugiej fazy gazowej 23, a dolny otwór ograniczający 22 jest całkowicie zanurzony w napoju. Należy zauważyć jednak, że zgodnie z normalną procedurą puszkowania, zbiornik 10 na napoje, po jego uprzednim zamknięciu, jest poddawany pasteryzacji (zazwyczaj w pozycji odwróconej) zanim zostanie ochłodzony, a następnie opakowany w celu dystrybucji i sprzedaży. Gdy jest on odwracany, górny otwór ograniczający 20 jest tak umieszczony we wkładce 14, że znajduje się trochę poniżej poziomu powierzchni cieczy 24 w zbiorniku 10, tak aby tylko minimalna ilość napoju mogła dostać się do wkładki 14. W czasie pasteryzacji, ciśnienie w zbiorniku istotnie wzrasta (ale relatywnie powoli), co jest spowodowane wzrostem temperatury pasteryzacji, a następnie ochładzaniem do temperatury otoczenia.

Gdy zbiornik 10 jest otwarty (fig. 3), np. w wyniku zwolnienia klapki 30 w górnej pokrywie 28, ciśnienie w zbiorniku 10 gwałtownie spada powodując tym samym istotną różnicę ciśnień, która pojawia się w górnym otworze ograniczającym 20. Ta różnica ciśnień przewyzsza ciśnienie przy temperaturze wrzenia i powoduje to gwałtowne wydostawanie się gazu z drugiej fazy gazowej 23 we wkładce 14 przez górny otwór ograniczający 20, zawirowanie pęcherzyków w czasie nalewania napoju do szklanki i powstawanie dużej ilości piany na powierzchni napoju w szklance. Ponieważ przepływający napój napotyka na wiele większy opór

176 444 niż przepływający gaz, więc przepływ napoju przez dolny otwór ograniczający 22 wkładki 14 jest mały.

Wyżej opisana wkładka 14 może w relatywnie łatwy sposób być owiewana azotem lub innym obojętnym chemicznie lub nie utleniającym gazem w celu usunięcia powietrza z tejże wkładki 14 dzięki istnieniu otworów ograniczających 20 i 22. Opływający gaz może być wprowadzony przez jeden z otworów np. przez górny otwór ograniczający 20 by powietrze zostało wypchnięte przez dolny otwór ograniczający 22. Operację tę jest wiele łatwiej przeprowadzić dla wkładki 14 z dwoma otworami niż posiadającej tylko jeden otwór.

Zgodnie z innym przykładem realizacji przedstawionej na fig. 4 komora 18 wkładki 14 posiada wiele górnych otworów ograniczających 20 i jeden dolny otwór ograniczający 22. Powoduje to, że efekt powstawania pęcherzyków jest utrzymywany przy potencjalnie większym przepływie gazu przez otwory ograniczające 20 w momencie otwarcia zbiornika 10. Zazwyczaj średnica obu rodzajów otworów ograniczających 20 i 22 wynosi 0,4 mm.

Zgodnie z realizacją przedstawiona na fig. 5 zastosowanie dużej ilości górnych otworów ograniczających 20 powoduje wstrzykiwanie gazu od dołu do napoju w momencie otwarcia zbiornika 10.

We wszystkich powyżej opisanych realizacjach wkładki 14 może ona być wykonana z dwóch części, które później są łączone np. za pomocą zatrzasku, gdy nie ma wymagania by połączenie to było hermetyczne.

Figury 6 do 8 przedstawiają część zbiornika 10 sąsiadującą z dnem, reszta przedstawiona jest na figurach wymienionych powyżej. W tej realizacji, wkładkę 14 stanowi pojemnik 18 posiadający otwierane dno otoczone kołnierzem 18a, który ma kształt ściętego stożka co odpowiada wklęsłemu kształtowi dolnej ściany 10a zbiornika 10. Pojemnik 18 ma kształt ściętego stożka, zbieżnego w kierunku od kołnierza 18a do górnej powierzchni 18b, w której jest wykonany górny otwór ograniczający 20. Dolny otwór ograniczający 22 jest wykonany w pobliżu dna pojemnika 18, trochę powyżej kołnierza 18a.

Wkładka 14, podobnie jak zbiornik 10, jest wykonana z aluminium, które zostało polakierowane po wykonaniu otworów 20 i 22 tak, że cała powierzchnia zbiornika 10 i wkładki 14 jest polakierowana łącznie ze ścianką, w której wykonano otwory ograniczające 20 i 22. Alternatywnie, można wykorzystać ocynkowaną blachę zamiast aluminium. Cały pojemnik 18 jest zamocowany w zbiorniku 10 za pomocą warstwy topliwego kleju 16, który został ułożony wokół kołnierza 18a i który także służy do uszczelnienia połączenia między kołnierzem 18a i dolną ścianą 10a.

Pojemnik 18 może być zainstalowany w zbiorniku 10 przez wprowadzenie pierścienia z topliwego kleju 16 wokół kołnierza 18a, który może być ochłodzony. A więc dolna ściana 10a zbiornika 10 jest ogrzewana i pojemnik 18 z umieszczonym na nim topliwym klejem 16 jest wkładany do zbiornika 10 (posiadającego otwarte dno) i dociskany do ogrzanej dolnej ściany 10a, dzięki czemu aktywowany jest topliwy klej. Następnie układ jest ochładzany co powoduje trwałe zamocowanie pojemnika 18 do dolnej ściany 10a. Alternatywnie można użyć spoiwa 16 czułego na ciśnienie lub spoiwa dwuskładnikowego np. spoiwa na bazie silikonu. Wtedy zbiornik 10 z umieszczonym w nim pojemnikiem 14 może być zbadany, na wypadek gdyby użyte spoiwo było wadliwe, za pomocą systemu wizyjnego, w celu sprawdzenia, czy klej został równomierną linią rozłożony wokół i zewnątrz kołnierza 18a, a także można sprawdzić, czy nie powstały gdzieś niepożądane kropelki lub wypływy spoiwa.

Skontrolowany zbiornik 10 może być następnie transportowany do taśmy napełniającej i napełniony piwem lub innym napojem. Przed wejściem zbiornika 10 do napełniacza, wkładka 14 musi zostać oczyszczona gazem obojętnym chemicznie np. azotem, aby zmniejszyć ilość tlenu we wkładce 14 do wymaganego stężenia (typowo jest to około 1%). Następnie zbiornik 10 jest napełniany napojem, zamykany, wytwarzane jest podwyższone ciśnienie za pomocą ciekłego azotu, później poddawany jest pasteryzacji w pozycji odwróconej, jak opisano to powyżej.

W czasie podwyższania ciśnienia za pomocą ciekłego azotu, gwałtowne odparowanie tego drugiego powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia, które następnie powoduje wpychanie napoju do otworów ograniczających 20 i 22. Może to powodować powstawanie piany 24a nad

176 444 napojem 24b lub we wkładce 14. Kiedy zbiornik 10 jest obracany dla potrzeb pasteryzacji, w pojemniku 14 znajduje się piana 24a i piwo 24b, jak to pokazano na fig. 8. W otworze ograniczającym 22 może powstać cienka warstwa napoju z piany 24a, co zapobiegnie przesączaniu się napoju 24b z wkładki 14 do napoju 24 w głównej objętości zbiornika 10. W czasie ogrzewania zbiornika 10 mającego miejsce podczas pasteryzacji, w pojemniku 18 następuje wzrost ciśnienia i może to spowodować przerwanie warstwy cieczy, która wytworzyła się w otworze 22 i wypływanie napoju 24b z wkładki 14 do napoju 24 w głównej objętości zbiornika 10. Natomiast wkładka 14, w czasie pasteryzacji, zawiera gaz pod ciśnieniem pochodzący z fazy gazowej 26 z odwróconego zbiornika 10.

Po pasteryzacji zbiorniki 10 są ochładzane do temperatury otoczenia, przy czym zbiornik 10 cały czas jest w pozycji odwróconej.

Wkładka 14 funkcjonuje w czasie magazynowania i transportu oraz ewentualnego otwarcia zbiornika 10, w ten sam sposób co wkładki 14 opisane powyżej zgodnie z fig. 1 do 5.

Figura 9 przedstawia wkładkę 14 z fig. 6 do 8 z oddzielnie ukształtowanym elementem 50 np. z propylenu, który jest wciśnięty i tym samym dopasowany do otworu w górnej powierzchni 18b i który posiada przejściowy kanał 52. W tej realizacji kanał 52 posiada kształt ściętego stożka zbieżnego do góry, w kierunku otworu ograniczającego 20 i jego górnego końca i tym samym wyznacza ten otwór. Długość kanału 52 jest dużo większa niż średnica otworu ograniczającego 20. W tej realizacji stosunek długości do średnicy wynosi około 7:1.

Na figurze 10 kanał 52 powstał w wyniku operacji głębokiego tłoczenia lub odciskania w materiale użytym do wykonania pojemnika 18 i dzięki temu otrzymuje się zbieżną część 50 o kształcie ściętego stożka. Zastosowanie takiego przedłużonego przejściowego kanału 52 umożliwia bardziej efektywne podtrzymywanie efektu powstawania pęcherzyków, w przypadku nieostrożnego obchodzenia się ze zbiornikiem.

Na figurach 11 do 13 części podobne do tych z fig. 6 do 8 mają te same odnośniki liczbowe. Pojemnik 18 powstaje w wyniku operacji ściskania wzdłuż osi pojemnika 18. W tej realizacji pojemnik 18 posiada płaską (np. niezbieżną) cylindryczną część 18c, która stanowi większą część wysokości pojemnika 18 licząc od górnej powierzchni 18b. Na końcu oddalonym od górnej powierzchni 18b cylindryczna część 18c łączy się z ukośną częścią 18d, która ma kształt ściętego stożka i zbiega w dół i do wnętrza w kierunku szyjki 18e, od której odchodzi na zewnątrz pierścieniowy kołnierz 18a. Zewnętrzna średnica kołnierza 18a jest mniejsza niż średnica cylindrycznej części 18c i dzięki temu, gdy pojemniki 18 są transportowane jeden obok drugiego przed ich włożeniem do zbiornika 10, nie ma ryzyka, że kołnierz 18ajednego pojemnika 18 zahaczy o taki sam kołnierz 18a sąsiedniego pojemnika 18.

W tej realizacji kołnierz 18a zawiera wewnętrzną część 18f, która rozszerza się na zewnątrz od szyjki 18e pod kątem, w tej realizacji, około 16° od poziomu, aby dopasować się do krzywizny dolnej ściany 10a zbiornika 10 (patrz fig. 7). Kołnierz 18a zawiera także wygięty na zewnątrz rąbek 18g, który przylega do dolnej ścianki 10a zbiornika 10 i zapobiega wyciekaniu spoiwa, gdy pojemnik 18 jest zbyt mocno dociśnięty do dolnej ściany 10a. Rąbek 18g pozwala na zachowanie pewnej szczeliny między wewnętrzna, częścią 18f i dolną ścianą 10a zbiornika 10, do której to szczeliny wcieka spoiwo.

Górna powierzchnia 18b posiada centralne wgłębienie 54, od którego odchodzi zbiezna część 50 o kształcie ściętego stożka, zawierająca górny otwór ograniczający 20. Część 50 jest usytuowana we wgłębieniu tak, że otwór ograniczający 20 znajduje się tuż poniżej wypłaszczenia górnej powierzchni 18b. Tym sposobem część 50 i otwór ograniczający 20 są chronione przed przypadkowym uszkodzeniem przed i w czasie umieszczania w zbiorniku 10.

W tej realizacji dolny otwór ograniczający 22 jest wykonany w szyjce 18e, która posiada średnicę o 30% mniejszą niż średnica cylindrycznej części 18c. Osiowa długość pojemnika 18 w tej realizacji jest taka, że górna powierzchnia 18b z górnym otworem ograniczającym 20 jest tuż pod powierzchnią napoju w odwróconym zbiorniku 10 (patrz fig. 8). Pozwala to napojowi, który dostał się do wkładki 14 przed obróceniem prawie całkowicie z niej wypłynąć, co spowoduje zwiększenie objętości gazu, który jest zamknięty w pojemniku 18, gdy zbiornik 10 jest odwrócony. Ma to taką zaletę, że nie wymaga przeprowadzania żadnych dodatkowych pomiarów w celu odwrócenia zbiornika 10 po jego uprzednim zamknięciu,

176 444 a przed wyrównaniem ciśnień. Szczególną zaletą wkładki 14 według wynalazku jest fakt występowania dwóch otworów ograniczających - górnego 20 i dolnego 22, ponieważ wyrównywanie ciśnień pomiędzy wkładką 14 a główną objętością zbiornika 10 następuje bardzo szybko po jego zamknięciu i czas ten wynosi około 1-2 sekundy. Jednakże pełne wyrównanie ciśnień następuje w czasie około 7-12 sekund, ponieważ ciśnienie w zbiorniku 10 wzrasta przez 5-10 sekund po zamknięciu, co jest spowodowane parowaniem ciekłego azotu.

Pożądane jest, by część 50 w kształcie ściętego stożka miała długość około 3 mm i zwężała się od maksymalnej średnicy około 1 mm na poziomie dna wgłębienia 54 do minimalnej średnicy około 0,3 mm (średnica górnego otworu ograniczającego 20), natomiast głębokość wgłębienia 54 jest o około 0,5 mm większa od długości części 50. Pożądane jest także, by dolny otwór ograniczający 22 miał średnicę, która jest w przybliżeniu taka sama jak średnica otworu 20.

Figura 14 przedstawia pojemnik 18, którego dolny otwór ograniczający 22 jest tak samo wykonany jak górny otwór ograniczający 20, przedstawione na fig. 11 i 12. Jednakże, inaczej niż otwór ograniczający 22 na fig. 13, otwór ograniczający 22 na fig. 14 jest wykonany w cylindrycznej części 18c, a nie w szyjce 18e. Dolny otwór ograniczający 22 jest wykonany w zewnętrznym końcu zbieżnego kanału 60 posiadającego kształt trąbki, której długość wynosi 1,5 mm. W tej realizacji otwór ograniczający 22 posiada średnicę 0,3 mm. Taki kształt kanału 60 ułatwia przerwanie warstewki cieczy, która mogłaby powstać w otworze ograniczającym 22 w czasie, gdy zbiornik 10 jest odwrócony w celu pasteryzacji i wtedy otwór 22 i kanał 60 znajdują się w fazie gazowej odwróconego zbiornika. Wtedy też ciśnienie hydrostatyczne spowodowane podwyższonym poziomem cieczy w pojemniku 18 ma tendencję do przerwania warstewki cieczy w otworze ograniczającym 22, powodując jej coraz to większe naciągnięcie, aż w końcu pęknięcie, co następnie umożliwia przepływ cieczy przez otwór ograniczający 20.

Jak można zauważyć na fig. 14, kanał 60 jest umieszczony we wgłębieniu 62, które znajduje się w cylindrycznej części 18c, co ma na celu jak najlepszą ochronę przed przypadkowymi uszkodzeniami.

W kolejnych modyfikacjach (nie pokazanych) jedna lub obie części 50 i 60 są wykonane z odlewu plastykowego, który jest dopasowany do otworu w metalowej wkładce 14.

Figury 15 do 17 pokazują schematycznie sposób wykonywania pojemnika 18, stanowiącego integralną część dolnej ściany 10a zbiornika 10. W sposobie tym, fig. 15 pokazuje zbiornik 10 łącznie z dolną ścianą 10a posiadającą wgłębienie 70 otwierające się na zewnątrz wykonane z PET lub PEN w wyniku operacji rozdmuchiwania. Może to odbyć się z wykorzystaniem urządzenia karuzelowego tak, że powstały zbiornik 10 jest dosuwany do elementu przekuwającego 72 (fig. 16), zawierającego gorące sworznie 74 i 76, który jest wprowadzany do wgłębienia 70 od dołu i ustawiany tak, że sworznie 74 i 76 nakłuwają ścianę wgłębienia 7a w żądanym miejscu. W ten sposób powstają odpowiednio otwory ograniczające 20 i 22. Następnie przekłuty zbiornik 10 jest poddawany ultradźwiękowemu zgrzewaniu, w czasie którego otwarte dno wgłębienia 70 jest zamykane elementem 78 i w ten sposób pojemnik 18 jest zamknięty i szczelny.

176 444

4

F l G 7

10176 444

F IG 11 α ι

Ϊ818

18~

176 444

1LJ’

176 444

FIG 17

176 444

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zbiornik z gazowanym płynem zawierający ściankę boczną zamkniętą od góry pokrywą. zaś od dołu ścianką dolną, w którym jest umieszczony pojemnik posiadający co najmniej jeden, pierwszy otwór ograniczający, a wnętrze zbiornika oraz pojemnik zawierają gazowany płyn tak, że zbiornik zawiera pierwszą przestrzeń z fazą gazową, znajdującą się powyżej gazowanego płynu w zbiorniku oraz wtórną przestrzeń z fazą gazową, znajdującą się powyżej gazowanego płynu w pojemniku, przy czym pierwszy otwór ograniczający łączy wtórną przestrzeń z fazą gazową w pojemniku z wnętrzem zbiornika, znamienny tym, że pojemnik (18) zawiera co najmniej jeden, drugi otwór ograniczający (22) łączący wnętrze pojemnika (l8) z wnętrzem zbiornika (10), przy czym co najmniej jeden, drugi otwór ograniczający (22) jest umieszczony poniżej co najmniej jednego, pierwszego otworu ograniczającego (2θ) oraz poniżej poziomu gazowanego płynu (24) w pojemniku (18).
2. 2. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że pojemnik (18) stanowi wkładka (14) w postaci zamkniętego pojemnika (18).
3. 3. Zbiornik według zastrz. 2, znamienny tym, że zamknięty pojemnik (18) zawiera mocujący kołnierz (18a).
4. 4. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że pojemnik (18) składa się z wkładki (14) posiadającej otwarte dno oraz kołnierza (18a) otaczającego otwarty koniec wkładki (14) i połączonego ze ścianką (10a) zbiornika (10).
5. 5. Zbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że kołnierz (18a) jest dopasowany do części dolnej ścianki (10a) zbiornika (10), z którą jest połączony, zaś ścianka (10a) jest ścianką dolną zbiornika (10).
6. 6. Zbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że pojemnik (18) jest mocowany w zbiorniku (10) za pomocą warstwy spoiwa (16), która jest umieszczona pomiędzy kołnierzem (18a) a ścianką. (10a), przy czym warstwa spoiwa (16) stanowi uszczelnienie pomiędzy kołnierzem (18a) i ścianką (10a).
7. 7. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jeden, pierwszy otwór ograniczający (20) jest umieszczony w górnej powierzchni (18b) pojemnika (18).
8. 8. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jeden, pierwszy otwór ograniczający (20) jest umieszczony w pobliżu górnej powierzchni (18b) pojemnika (18).
9. 9. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jeden, drugi otwór ograniczający (22) jest umieszczony w pojemniku (18) w pobliżu kołnierza (18a).
10. 10. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy otwór ograniczający (20) jest wyznaczony przez kanał (52) o długości większej niż szerokość otworu ograniczającego (20).
11. 11. Zbiornik według zastrz. 10, znamienny tym, że kanał (52) jest zbieżny, a pierwszy otwór ograniczający (20) jest umieszczony na jednym końcu zbieznego kanału (52), zaś drugi koniec kanału (52) wchodzi do wnętrza pojemnika (18).
12. 12. Zbiornik według zastrz. 11, znamienny tym, że zbieżny kanał (52) posiada długość co najmniej 1,5 mm.
13. 13. Zbiornik według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że kanał (52) posiada kąt zbieżności około 5° do 10°.
14. 14. Zbiornik według zastrz. 11, znamienny tym, że co najmniej jeden, drugi otwór ograniczający (22) jest umieszczony na jednym końcu zbieżnego kanału (60), którego drugi koniec wchodzi do wnętrza pojemnika (18), przy czym kanał (60) jest zbieżny w kierunku drugiego otworu ograniczającego (22).
15. 15. Zbiornik według zastrz. 11 albo 14, znamienny tym, że zbieżny kanał (52, 60) jest uformowany przez końcówkę wylotową umieszczoną we wgłębieniu w pojemniku (18).

    176 444
16. 16. Zbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że zewnętrzny obwód kołnierza (18a) jest nie większy niż zewnętrzny obwód pojemnika (18).
17. 17. Zbiornik według zastrz. 16, znamienny tym, że pojemnik (18) posiada szyjkę (18e), od której rozciąga się na zewnątrz kołnierz (18a).
18. 18. Zbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że pojemnik (18) jest utworzony przez skierowane na zewnątrz wgłębienie (70) w dolnej ściance (10a) pojemnika (10) oraz przez element (78) zamykający skierowane na zewnątrz wgłębienie (70).