TWI825255B - 碳酸機及用於碳酸機之氣體罐 - Google Patents

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TWI825255B
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蓋伊 丹尼里
艾維 柯恩
歐倫 沙爾夫
馬克 梵特
艾倫 林
安儂 舒凱迪
德夫爾 布蘭德
艾爾 舒穆利
亞密特 阿維格多
厄倫 莎夏
海蓋伊 海杜夫
多隆 克隆姆
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以色列商氣泡水機工業有限公司
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Abstract

一種碳酸機可包括：一碳酸頭；一固持器，該固持器經組態以固持一氣體罐，該固持器包含：具有一套管之一連接器，該連接器經組態以實現該罐之一閥至該套管中的線性插入，該套管包括具有至少一個橫向開口之一密封件，以實現該閥之一或多個橫向定向之口與該固持器之一導管之間的流體流動，同時防止來自該流體流動之氣體洩漏；及一保持機構，該保持機構經組態以在該閥插入至該套管中之後保持自該罐之一橫向突起，使得該閥保留在該套管中；以及一啟動機構，該啟動機構經組態以在該閥插入至該套管中時操作該閥以自該罐釋放該氣體，以便使該氣體能夠經由該導管流至該碳酸頭。

Description

碳酸機及用於碳酸機之氣體罐
發明領域
本發明係關於碳酸機。更特別地，本發明係關於碳酸機及用於碳酸機之氣體罐。
發明背景
碳酸機通常用於家庭、辦公室、自助餐廳及其他環境中。典型之碳酸機可操作以將二氧化碳射入至處於可附接至碳酸機之瓶中的水或另一液體中。其他類型之碳酸機可經組態以將碳酸飲料分注至杯子或其他容器中。
注入至液體中以將液體碳酸化之二氧化碳氣體通常在壓縮或液化氣體之罐中提供。碳酸機包括用於將氣體自圓筒釋放且將氣體引導至待碳酸化之液體的使用者可操作機構。通常，氣體釋放機構之操作使該機構將圓筒之閥打開。當將氣體罐安裝在碳酸機中時，包括閥之閥頭連接至碳酸機之氣體罐連接器。
當圓筒已沒有氣體時，空的圓筒可用滿的圓筒替換。此替換通常由機器之使用者執行。舉例而言，圓筒之閥頭可具備外部公螺紋，該外部公螺紋可藉由旋緊至連接器之套管的內部螺紋中而連接至氣體罐連接器。
發明概要
根據本發明之一實施例，因此提供一種碳酸機，該碳酸機包括：一碳酸頭；一固持器，該固持器經組態以固持一氣體罐，該固持器包括：具有一套管之一連接器，該套管包括具有至少一個橫向開口之一密封件，以實現進入該套管中之該罐之一閥的一或多個橫向定向之埠口之間的流體流動以實現該閥與該固持器之一導管之間的流體流動，同時防止來自該流體流動之氣體洩漏；及一保持機構，該保持機構經組態以在該閥插入至該套管中之後保持自該罐之一橫向突起，使得該閥保留在該套管中；及一啟動機構，該啟動機構經組態以在該閥插入至該套管中時操作該閥以自該罐釋放該氣體，以便使該氣體能夠經由該導管流至該碳酸頭。
此外，根據本發明之一實施例，該密封件包括兩個墊圈，該橫向開口包括處於該兩個墊圈之間的一間隙。
此外，根據本發明之一實施例，該兩個墊圈中之每一者塑形成具有平坦面之一O形環的形式。
此外，根據本發明之一實施例，該兩個墊圈中之每一者具有定向成使該兩個墊圈之開口彼此面對的一U形橫截面。
此外，根據本發明之一實施例，該密封件包括具有一或多個擴孔(opening holes)之一單一墊圈。
此外，根據本發明之一實施例，該墊圈具有一U形橫截面。
此外，根據本發明之一實施例，該U形墊圈之一開口面向內，且該等擴孔位於該墊圈之一面向外的凸面上。
此外，根據本發明之一實施例，該U形墊圈之一開口面向外，且該等擴孔位於該墊圈之一面向內的凸面上。
此外，根據本發明之一實施例，該保持機構包括複數個齒狀物， 該複數個齒狀物可向外滑動以實現該閥之一該橫向突起之插入，且可向內滑動以防止該橫向突起越過該等齒狀物移除，其中用於實現該閥自該套管之移除的一釋放機構經組態以向外收回該等齒狀物以使該橫向突起能夠通過。
此外，根據本發明之一實施例，該保持機構包括具有一非圓形開口之一軛，該軛經組態以在一非圓形橫向突起與該開口對準時允許該橫向突起通過，該橫向突起包括該非圓形橫向突起，且在該罐旋轉以使得該非圓形橫向突起不與該開口對準時防止該非圓形橫向突起通過。
此外，根據本發明之一實施例，該碳酸機包括經組態以支撐該橫向突起之一軛，及可升高以使該橫向突起能夠置放在該軛上之一把手，該把手由一鉸鏈式杠桿機構連接至該軛，使得當該把手放低時，該軛使該閥升高以將該閥插入至該套管中。
此外，根據本發明之一實施例，該把手包括一蓋，該蓋經組態以在該把手放低時覆蓋該罐之至少部分。
此外，根據本發明之一實施例，該碳酸機之一底座包括用於置放該罐之一開口，其中該開口之一底面之一部分升高，以便在將該罐置放至該開口中時將該罐傾斜，以傾斜成與該套管對準之一定向。
此外，根據本發明之一實施例，該碳酸機包括一搖台，該搖台可向外傾斜以使得該罐能夠插入至該搖台中，該搖台經組態以在向內旋轉時將該閥插入至該套管中。
此外，根據本發明之一實施例，該碳酸機包括一平台，該平台用於直立地支撐該罐且經組態以在旋轉時提升該罐以將該閥插入至該套管中。
根據本發明之一實施例，另外提供一種用於連接至一碳酸機之罐，該罐經組態以保持使該碳酸機能夠將一液體碳酸化之一加壓或液化氣體，該罐包括一閥，該閥經組態以在關閉時將該氣體保持在該罐中且在打開時提供 該罐與該碳酸機或該氣體之一源之間的一流體連接，該閥包括：一主體，該主體包括在一個末端處的沿著該主體之一縱向軸線定向且經組態以插入至該罐中之一罐埠口，及對該縱向軸線橫向地開放且圍繞該縱向軸線實質上相等地隔開的至少兩個外部埠口；一提動頭(poppet)，該提動頭能夠沿著該縱向軸線滑動，且在處於一打開位置中時允許該等外部埠口與該罐埠口之間的流體連通，以實現經由該至少兩個外部埠口至該罐中之流入或經由該至少兩個外部埠口自該罐之流出，且在處於與該打開位置相比離該罐埠口更遠的一關閉位置中時防止該等外部埠口與該罐埠口之間的流體連通；一彈性復原結構，該彈性復原結構經組態以將一復原力施加至該提動頭以將該提動頭維持在該關閉位置；一柱塞，該柱塞具有暴露於該主體之外部的一外表面，且經組態以在克服該復原力之一向內推力施加至該柱塞時使該提動頭自該關閉位置滑動至該打開位置；及一墊圈，該墊圈經組態以將該柱塞之該外表面與該等外部埠口與該罐埠口之間的流體流動之一路徑流體隔離。
此外，根據本發明之一實施例，該墊圈之一橫截面係U形的，該墊圈之一開口朝向該罐定向。
此外，根據本發明之一實施例，該等外部埠口實質上垂直於該縱向軸線而定向。
根據本發明之一實施例，另外提供一種用於打開及關閉一氣體罐之閥，該閥包括：一主體，該主體包括在一個末端處的沿著該主體之一縱向軸線定向且經組態以插入至該罐中之一罐埠口，及對該縱向軸線橫向地開放且圍繞該縱向軸線實質上相等地隔開的至少兩個外部埠口；一提動頭，該提動頭能夠沿著該縱向軸線滑動，且在處於一打開位置中時允許該等外部埠口與該罐埠口之間的流體連通，以實現經由該至少兩個外部埠口至該罐中之流入或經由該至少兩個外部埠口自該罐之流出，且在處於與該打開位置相比離該罐埠口更遠 的一關閉位置中時防止該等外部埠口與該罐埠口之間的流體連通；一彈性復原結構，該彈性復原結構經組態以將一復原力施加至該提動頭以將該提動頭維持在該關閉位置；一柱塞，該柱塞具有暴露於該主體之外部的一外表面，且經組態以在克服該復原力之一向內推力施加至該柱塞時使該提動頭自該關閉位置滑動至該打開位置；及一墊圈，該墊圈經組態以將該柱塞之該外表面與該等外部埠口與該罐埠口之間的流體流動之一路徑流體隔離。
此外，根據本發明之一實施例，該墊圈之一橫截面係U形的，該墊圈之一開口朝向該罐定向。
根據本發明之一實施例，另外提供一種轉接器，該轉接器包括：一開口，該開口經塑形以使一氣體罐之一閥能夠插入，該氣體罐經組態以保持用於將一液體碳酸化之一加壓或液化氣體，該閥包括：在一個末端處的沿著該閥之一主體之一縱向軸線定向且經組態以插入至該罐中之一罐埠口；橫向地打開的至少一個外部埠口；及一墊圈，該墊圈經組態以流體隔離該閥之一柱塞之一外表面，該柱塞經組態以在克服一復原力之一向內推力施加至該柱塞時實現該至少一個外部埠口與該罐埠口之間的流體連通；以及至少一個通道，該至少一個通道經組態以將加壓氣體自一罐裝填系統之一縱向定向之充氣埠口引導至一或多個橫向通道，該一或多個橫向通道與插入至該開口中之一閥的該至少一個外部埠口流體連通。
此外，根據本發明之一實施例，該閥包括用於使得該轉接器能夠附接至該裝填系統之一充氣頭之結構。
此外，根據本發明之一實施例，該至少一個通道包括至少一個橫向定向之通道，該至少一個橫向定向之通道經組態以在該轉接器附接至該充氣頭時與該充氣埠口流體連通。
此外，根據本發明之一實施例，該轉接器包括用於使得該轉接器 能夠附接至該閥之結構，該轉接器之一遠端經組態以連接至該裝填系統之一充氣頭。
此外，根據本發明之一實施例，該至少一個通道包括處於該遠端的一縱向定向之通道，該縱向定向之通道經組態以在該遠端連接至該充氣頭時與該充氣埠口流體連通。
10:氣體罐閥
12:閥主體
14:罐埠口
15:中心通道
16:外部埠口
18:閥提動頭
20:彈簧
22:插入件
23:凹槽
24:閥座
26:柱塞
26a:外表面
26b:末端
27,158,178:壓痕
28:密封墊圈
30:密封外殼
32:插入件護圈
34:墊圈
36:氣體過濾器
38:防爆盤塞
39:氣體逸出開口
40:防爆盤
44:盤形物
46:氣體罐
48:內部空腔
50,58:間隙
51:套管
52,53,61,65,76:罐連接器
54:氣體導管
56:固體墊圈
56a:平坦環狀面
60:U形墊圈
60a,62a,66a,75,124:開口
62,66:U形(或C形)墊圈
63,120:碳酸機
64:外部擴孔
68:內部擴孔
67a:向上運動
67b:向下運動
69:釋放機構
70,74,90,100,110:罐固持器
71:可滑動齒狀物
71a:斜表面
73:罐固持器底座
72:非圓形橫向突起
77:細長開口
78,94:軛
79a:線性運動
79b:旋轉運動
81:碳酸頭
92,126:罐蓋
96,104:鉸鏈式杠桿機構
97:氣體釋放控制件
98:啟動棒
99:啟動機構
102:罐搖台
112:罐支撐平台
114:調整片
116:斜面
118,128:底座
121:槽
122:把手
123:箭頭
124a:部分升高之底板區域
124b:下部區域
125:銷
127:軸線
129:不平之底板表面
150:充氣頭轉接器
151:罐閥配件
152:橫向通道
156:安裝結構
150,160:內部空間
154:密封器凹槽
159:鑽孔
161:罐限制結構
162,174:縱向通道
164:徑向通道
166:閥密封件
168:罐密封件
170:罐閥轉接器
172:充氣頭配件
176:螺紋
180:罐裝填機
182:罐裝載總成
184:充氣頭
186:監測及控制組件
188:線性輸送機
190:線性活塞
為了更好地理解本發明且為了瞭解本發明之實際應用，提供以下圖式且此後參考該等圖式。應注意，該等圖係作為實例給出且絕不限制本發明之範疇。相似組件由相似元件符號表示。
圖1係氣體罐閥之一實例之示意性剖面圖。
圖2係圖1所示之氣體罐閥之示意性分解圖。
圖3A係當閥關閉時的圖1所示之氣體罐閥之示意性剖面圖。
圖3B係當閥打開時的圖1所示之氣體罐閥之示意性剖面圖。
圖4A係至具有橫向定向之外部埠口之氣體罐閥之連接器的示意性橫截面，連接器包括一對固體墊圈。
圖4B示意性地圖示圖4A所示之連接器之墊圈。
圖4C係至具有橫向定向之外部埠口之氣體罐閥之連接器的示意性橫截面，連接器包括一對具有U形橫截面之墊圈。
圖4D示意性地圖示圖4C所示之連接器之墊圈。
圖5A係至具有橫向定向之外部開口之氣體罐閥的連接器之示意性橫截面，該連接器包括向內彎曲之墊圈。
圖5B示意性地圖示圖5A中所示之連接器之墊圈。
圖5C係至具有橫向定向之內部開口之氣體罐閥的連接器之示意性橫截面，該連接器包括向外彎曲之墊圈。
圖5D示意性地圖示圖5C所示之連接器之墊圈。
圖6示意性地圖示氣體罐及具有圓形突起盤形物之氣體罐閥。
圖7A展示用於固持圖6所示之氣體罐的卡接式罐固持器之示意性橫截面。
圖7B示意性地圖示罐至圖7A所示之卡接式罐固持器中之插入。
圖7C示意性地圖示罐自圖7A所示之卡接式罐固持器之移除。
圖8A示意性地圖示具有非圓形橫向突起之氣體罐及氣體罐閥。
圖8B示意性地圖示圖8A所示之氣體罐至碳酸機之罐固持器中之插入。
圖8C示意性地圖示鎖定在圖8B所示之罐固持器中之氣體罐。
圖9A示意性地圖示在罐固持器具有可關閉蓋之情況下的碳酸機之實例，該可關閉蓋經組態以在關閉時使罐升高至位置中。
圖9B示意性地圖示圖9A所示之罐固持器之提升機構的細節。
圖9C係蓋關閉情況下的圖9B所示之罐固持器之示意性剖面圖。
圖10A示意性地圖示碳酸機的具有可傾斜罐搖台之罐固持器，該可傾斜罐搖台經組態以在關閉時使罐升高至位置中。
圖10B係在罐搖台完全插入之情況下的圖10A所示之罐固持器之示意性剖面圖。
圖11A示意性地圖示包括底座之罐固持器，該底座經組態以在旋轉時使氣體罐升高至位置中，該罐固持器以實現罐之插入或移除之組態展示。
圖11B示意性地圖示當處於罐鎖定至操作位置中之組態時的圖11A所示之罐固持器。
圖12A示意性地圖示在罐固持器具有把手之情況下的碳酸機之實例，該把手升高以實現氣體罐之置放。
圖12B示意性地圖示將罐置放至圖12A所示之罐固持器中。
圖12C係在罐置放在內部之情況下的圖12B所示之罐固持器之示意性剖面圖。
圖12D示意性地圖示12C所示之罐固持器之提升機構。
圖12E示意性地圖示12B所示之碳酸機之底座的實例，該底座經組態以在罐插入底座中之後使罐閥傾斜至軛中。
圖13A示意性地圖示在把手降低以將氣體罐插入至碳酸機中之情況下的圖12A所示之碳酸機。
圖13B示意性地圖示插入至圖13A所示之碳酸機中的罐。
圖13C係圖13B中之插入碳酸機中之罐的示意性剖面圖。
圖14A示意性地圖示充氣頭轉接器，該充氣頭轉接器用於實現具有橫向定向之外部埠口之氣體罐閥與罐裝填系統之充氣頭的連接。
圖14B示意性地圖示圖14A所示之罐閥轉接器之視圖，展示了罐閥可插入至的轉接器之一側。
圖14C係圖14A所示之罐閥轉接器之示意性橫截面圖。
圖14D示意性地圖示併有圖14A所示之罐閥轉接器之罐裝填機。
圖14E係圖14D所示之罐裝填機之示意性側視圖。
圖15A示意性地圖示罐閥轉接器，該罐閥轉接器用於置放在具有橫向定向之外部埠口之罐閥上以實現罐閥至罐裝填系統之充氣頭的連接。
圖15B係圖15A所示之罐閥轉接器之示意性橫截面。
較佳實施例之詳細說明
在以下詳細描述中，闡述眾多特定細節以便提供對本發明之透徹理解。然而，一般熟習此項技術者將瞭解，本發明可在無此等特定細節之情況 下實踐。在其他例子中，熟知方法、程序、組件、模組、單元及/或電路未予以詳細描述，以不使本發明模糊。
儘管本發明之實施例關於此不受限制，但利用諸如例如「處理」、「計算」、「運算」、「判定」、「確定」、「分析」、「檢查」或類似者之術語的論述可涉及電腦、計算平台、計算系統或其他電子計算裝置之操作及/或程序，該(該等)操作及/或程序操縱電腦之暫存器及/或記憶體內的表示為物理(例如，電子)量之資料及/或將該資料轉換成電腦之暫存器及/或記憶體或可儲存用於執行操作及/或程序之指令的其他資訊非暫時性儲存媒體(例如，記憶體)內的類似地表示為物理量之其他資料。儘管本發明之實施例關於此不受限制，但如本文中所使用之術語「眾多」及「複數個」可包括「多個」或「兩個或更多個」。術語「眾多」或「複數個」可貫穿說明書使用以描述兩個或更多個組件、裝置、元件、單元、參數或類似者。除非明確說明，否則本文中所描述之方法實施例不限於特定次序或順序。另外，所描述的方法實施例或該等方法實施例之要素中之一些能夠同時地、在同一時間點或並存地發生或執行。除非另有指示，否則如本文中所使用之連詞「或」應理解為包括性的(所說明選項中之任一者或全部)。
根據本發明之一實施例，一碳酸機或用於裝填供碳酸機使用之氣體罐之一罐裝填系統的一罐固持器經組態以實現氣體罐之閥至該罐固持器之套管中的線性插入，以便使氣體(例如，二氧化碳)能夠在該氣體罐與包括該罐固持器之機器或系統之間流動。類似地，該固持器經組態以實現閥自套管之線性移除。如本文中所使用，線性插入係指不包括用於將該氣體罐上(例如，閥上)之螺紋旋緊至該固持器或該套管之螺紋中的罐之多次旋轉的至該套管之插入及連接。
舉例而言，一碳酸機可操作以打開該氣體罐之閥以自該罐釋放氣 體。該碳酸機包括經組態以使釋放之氣體流至該碳酸機之一碳酸頭的一或多個導管之配置。具有諸如水之液體的瓶子或其他容器可附接至該碳酸頭，使得釋放之氣體進入液體且可將液體碳酸化。
以此方式，可方便氣體罐之插入或更換。便於罐插入或移除可使不熟練之使用者能夠快速且簡單地更換罐，而沒有過緊之風險或另外損害罐固持器與罐之間的密封之風險。
在一個實例中，該罐固持器可經組態以實現人工地(或機械輔助地)鎖扣罐之一末端、通常為包括閥之一末端，該閥可操作以自罐釋放氣體(例如，二氧化碳)(或實現自氣體源對罐之裝填)。舉例而言，該罐固持器上之可滑動或伸縮式突起或齒狀物可經組態以嚙合來自罐之一或多個對應突起。在另一實例中，插入可包括當罐在一個定向上定向時(例如，在罐上之非圓形突起與罐固持器上之對應非圓形開口對準的情況下)經由開口插入，且之後將罐旋轉至另一定向以將罐固持至該罐固持器。
另外或替代地，該罐固持器或與該罐固持器相關聯之一碳酸機(或罐裝填系統)之一部分可包括一罐插入機構，該罐插入機構將一罐插入機構耦接至用於將罐之閥連接至該罐固持器之連接器的一機構。
舉例而言，該罐插入機構可包括一把手(例如，在一些情況下充當門或蓋)，該把手在將來自罐之突起置放至軛中之後將罐遮蓋。將該把手合上可提升該軛及該突起，因此將閥插入至連接器中。在另一實例中，當一可傾斜搖台向外傾斜時，罐可置放在該搖台中。使該搖台向內傾斜至一直立定向可將罐提升且將閥插入至連接器中。在另一實例中，罐可置放(例如，直立)在一底座上。一機構之操作，例如該底座之旋轉，可將罐提升，以便將閥插入至連接器中。
經組態用於使用插入運動(例如，不需要多次旋轉氣體罐以便將閥旋至碳酸機之罐固持器中)插入至碳酸機中之一氣體罐閥可經設計以避免推力之 產生，推力將有助於將罐閥與該碳酸機之連接器分開。因此，該閥可設計成例如具有用於釋放氣體之埠口，該等埠口橫向地瞄準且圍繞該閥之周邊實質上相等地隔開(例如，在實質上對置之側上的兩個埠口)，以在離開連接器之方向上產生最小(例如，近似零)推力。
當該閥連接至一碳酸機之一罐固持器時，可操作該碳酸機之一機構以便自罐釋放氣體。釋放之氣體可流至該碳酸機之一碳酸頭以便將瓶子或其他容器之液體內含物碳酸化，該瓶子或其他容器連接至該碳酸頭，或另外經組態以實現氣體至液體中之注入。
類似地，該氣體罐閥經組態以實現閥至一罐裝填系統之一充氣頭之一罐固持器的連接。當連接至該充氣頭時，該罐裝填系統可操作以用加壓或液化氣體對罐進行裝填。
該氣體罐閥之一主體之一近處(例如，接近該氣體罐閥至該碳酸機或裝填系統之連接件的)末端經組態以連接至該罐固持器。該氣體罐閥之縱向軸線被視為沿著該閥之一啟動機構(通常呈經組態以沿著縱向軸線滑動之可滑動提動頭的形式)之運動方向的穿過該氣體罐閥之軸線。
該氣體罐閥之一遠端可插入至氣體罐中且(例如，藉由螺紋、熔接或其他方式)附接至氣體罐。該遠端包括可插入至罐中且對罐開放之一內部罐埠口。
該氣體罐閥之主體亦包括兩個或更多個外部埠口，該等外部埠口對閥之縱向軸線橫向地開放(例如，各自相對於至該罐固持器之連接的方向成至少80°且通常至少90°之角度定向)，且圍繞罐主體(之縱向軸線)(例如實質上在罐主體之對置側上的兩個外部埠口)以實質上相等的角間隔隔開。該等外部埠口經組態以使得氣體能夠在閥藉由該閥之氣體釋放機構打開時自罐逸出，該氣體釋放機構(例如，藉由引起提動頭在閥內之遠端運動)啟動。當閥打開且該氣體罐閥 連接至該裝填系統之該罐固持器時，可實現經由該等外部埠口用加壓或液化氣體對罐進行裝填。
該等外部埠口的橫向相等隔開之位置可在相等隔開之橫向方向上引導自罐逸出之任何氣體，無論逸出係藉由該氣體釋放機構之有意操作抑或其他方式。因此，藉由氣體經由該等外部埠口中之一者釋放產生的橫向推力可由藉由氣體經由該等其他外部埠口釋放產生的推力抵抗。
該等外部埠口的橫向相等隔開之配置可比埠口沿著縱向方向釋放氣體之典型配置有利。利用縱向配置的埠口，釋放之氣體可產生有助於將罐自罐之連接件推開的推力。因此，利用此縱向配置之埠口，可需要包括將閥旋緊至螺紋套管中之連接。藉由氣體經由一或多個橫向埠口釋放產生的推力將不產生有助於將氣體罐與該罐固持器分開之力，此係因為該推力垂直於氣體罐固持器之氣體罐的插入或移除方向。因此，該罐固持器可包括不包括螺紋套管之一卡接式或其他配置。因此，利用橫向埠口的氣體罐與閥之連接及移除可比利用縱向配置之埠口的罐與閥之連接及移除簡單。
典型地，可藉由使提動頭沿著閥之縱向軸線滑動來打開或關閉閥。典型地，當提動頭離開該罐固持器往遠處滑動時，閥打開，從而實現閥之主體內的在經由罐埠口的罐之內部與該等外部埠口之間的流體連通。相反地，當提動頭朝向罐固持器向近處滑動時，閥關閉，使得該等外部埠口與罐之內部之間的流體連通被阻斷。舉例而言，提動頭之近端可壓在密封墊圈上，以防止罐埠口與該等外部埠口之間的流體連通。將閥打開實現經由該等外部埠口的自(例如，罐裝填系統之)流體源至罐之流入，或經由罐埠口及該等外部埠口的流體自罐(例如，至碳酸機)之流出。
一或多個類型之密封結構可包括在該氣體罐閥中，以防止氣體圍繞柱塞流動。舉例而言，包圍柱塞之一墊圈之橫截面可為U形的。U形形狀之開 口可朝向罐之內部定向。因此，當柱塞移動以自罐釋放氣體時，加壓氣體可填充該U形墊圈之開口以便將墊圈之壁向外推，從而增強柱塞周圍之密封且防止柱塞周圍的釋放之氣體逸出。
用於使閥之提動頭向遠處滑動之一柱塞經組態以可接近例如一碳酸機或一罐裝填系統之一啟動機構。典型地，該柱塞包括一外表面，該外表面可接觸且藉由位於例如一罐裝填系統之喲碳酸機之一罐固持器中的一啟動機構操作。該柱塞之近端可包括形成按鈕之一外表面。該柱塞之近端可位於在氣體罐閥之近表面處的壓痕內。該壓痕可例如藉由比該壓痕寬之表面來防止該柱塞之意外壓緊。
當推力施加至該柱塞之近端時，該柱塞可例如沿著與提動頭之縱向軸線共線的軸線向遠處移動。該柱塞之遠端可經組態以在該柱塞被推向遠處時接觸且壓在提動頭之近端上。因此，推動該柱塞之近端處的按鈕可將提動頭推向遠處以將氣體罐閥打開。舉例而言，一碳酸機或裝填系統之一啟動機構可包括可按壓氣體罐閥之近端處的按鈕之可延長棒或其他組件。當該啟動機構施加至少與預定力一樣大之力時，提動頭可充分地向遠處滑動，以便實現罐埠口與外部埠口之間的流體連接。
該柱塞可生產為與提動頭分開之組件。替代地，該柱塞可製造為例如形成提動頭之近端的提動頭之整體部分。
典型地，該氣體罐閥亦包括一復原結構，該復原結構用於在足夠大的力未施加至外表面時將提動頭維持在(例如，近端)關閉位置。舉例而言，彈簧可經組態以將提動頭推向近處，除非彈簧之力被例如經由該柱塞施加至提動頭之遠端之推力克服。
該氣體罐閥可包括用於實現或利於藉由例如一碳酸機或一罐裝填系統之一罐固持器來固持氣體罐之結構。舉例而言，該氣體罐閥可包括一或多 個突起，該一或多個突起可配合至該罐固持器之合作結構、例如一或多個凹槽或槽中。當氣體罐藉由該罐固持器固持時，該罐固持器可經組態以將該氣體罐閥之該等外部埠口連接至例如與該罐固持器相關聯之一或多個導管。
舉例而言，呈盤形物形式之一橫向突起可橫向地向外延伸，例如，在該氣體罐閥至氣體罐之連接處或靠近該連接。該盤形物可經組態用於插入至該罐固持器之對應軛中。該盤形物可插入作為該氣體罐閥與罐之間的墊片，或可製造成該氣體罐閥或罐之整體部分。
舉例而言，軛可包括寬度足以適應盤形物之厚度之U形凹槽。當無氣體罐由該罐固持器固持而使得軛空著時，氣體罐之盤形物可滑動至該軛之凹槽中。當盤形物完全插入至該軛中時，該罐固持器之一關閉機構可操作以將該氣體罐閥之近端插入至相關聯於該罐固持器(例如，與該罐固持器成一體或鄰近)之合作連接器中。舉例而言，該關閉機構可包括一把手、杠桿或其他力傳遞結構，該把手、杠桿或其他力傳遞結構用於將該氣體罐閥之近端提升至一碳酸機或罐裝填系統之密封式套管中。該關閉機構之操作可包括將(例如，充當蓋、門或擋門之)把手合上，該把手在氣體圓筒連接至連接器時可至少部分地覆蓋該氣體圓筒。
另外或替代地，該軛可包括兩個或更多個齒狀物或臂，該等齒狀物或臂可延伸以在該氣體罐閥插入至連接器中時抓住盤形物。
另外或替代地，盤形物可為不對稱的。不對稱性可使該不對稱盤形物能夠在該不對稱盤形物與軛中之一匹配不對稱開口對準時穿過該不對稱開口插入。該不對稱盤形物旋轉(例如，90°)至該不對稱盤形物不再與該不對稱開口對準之定向可將該不對稱盤形物保持在該軛中。在此情況下，除了該氣體罐閥之近端插入至密封式連接器中之外，該關閉機構可經組態以使氣體圓筒旋轉(例如，90°)以將該不對稱盤形物保持在該罐固持器之軛中。
用於使氣體能夠在該氣體罐閥至一碳酸機、罐裝填系統或其他裝置之間流動的一連接器可包括一套管，該套管包括密封結構。該密封結構可經組態以實現該氣體罐閥之該等外部埠口與該連接器之一氣體導管之間的流體連接，同時防止其他方向上之氣體洩漏。舉例而言，該密封結構可包括兩個或更多個墊圈，在該等墊圈之間，氣體可在該連接器之一導管與該氣體罐閥之該等外部埠口之間流動。另外或替代地，該密封結構之墊圈可包括氣體可流過之一或多個開口。該墊圈可具有U形形狀，該U形形狀可在用加壓氣體裝填時擴大以進一步增強密封。
在一些情況下，一充氣頭轉接器可附接至一罐裝填系統之一充氣頭，以便實現對氣體罐之裝填，該氣體罐具備具有橫向定向之外部埠口之氣體罐閥。舉例而言，該充氣頭轉接器可在該罐裝填系統的與氣體罐之縱向軸線共軸之一充氣埠口與該氣體罐閥之橫向定位的外部埠口之間提供一流體路徑。該流體路徑可包括一或多個凹槽、通道、管或其他結構，以實現加壓氣體(或液化氣體)自該罐裝填系統之該充氣埠口至該氣體罐閥之該等外部埠口的流體流動。舉例而言，該充氣頭轉接器可用螺栓或用其他方式附接至該充氣頭。
在一些情況下，一罐閥轉接器可能夠附接至具有橫向定向之外部埠口之一氣體罐閥。將一罐閥轉接器裝配至該氣體罐閥上可藉由將該罐閥轉接器插入至具有一軸向(縱向)充氣埠口的罐裝填系統之一充氣頭中來實現對氣體罐之裝填。該罐閥轉接器經組態以在該罐裝填系統的與氣體罐之縱向軸線共軸之一充氣埠口與該氣體罐閥之橫向定位的外部埠口之間提供一流體路徑。典型地，由該罐閥轉接器提供之流體路徑包括該充氣埠口與該氣體罐閥之該等外部埠口之間的封閉管或通道之一系統。
圖1係氣體罐閥之一實例之示意性剖面圖。圖2係圖1所示之氣體罐閥之示意性分解圖。圖3A係當閥關閉時的圖1所示之氣體罐閥之示意性剖面圖。
氣體罐閥10之內部組件封閉在閥主體12內。閥主體12通常由黃銅或另一金屬製成。閥主體12的包括罐埠口14之一末端經組態以插入至氣體罐46中。閥主體12之間的界面可由墊圈34密封。氣體可經由罐埠口14及氣體過濾器36自氣體罐46之內部空腔48流至中心通道15中。
為了在超壓情況下實現氣體自氣體罐46之受控釋放，氣體罐46具備防爆盤40。防爆盤40在防爆盤塞38與閥主體12之間保持在適當位置。在足以使防爆盤40破裂之超壓的情況下，在防爆盤40破裂之後，中心通道15內之氣體可經由防爆盤塞38向外流動，且經由防爆盤塞38中之氣體逸出開口39逸出至環境空氣。
在一些情況下，盤形物44可保持在閥主體12與氣體罐46之間。盤形物44可經組態以配合至罐固持器之對應槽或凹槽中。替代或除盤形物44外，與閥主體12一體之一或多個突起可橫向地伸出閥主體12外，以嚙合罐固持器之合作結構。另外或替代地，閥主體12可包括一或多個壓痕，該一或多個壓痕經組態以嚙合罐固持器之一或多個合作突起。
當氣體罐閥10插入至氣體罐46中且氣體罐閥10打開時，來自氣體罐46之氣體可經由一對相對定向的外部埠口16釋放。以此方式，藉由經由該對外部埠口16釋放氣體產生之淨推力可接近零。
在一些實例中，氣體罐閥可包括多於兩個相對定向的外部埠口16。舉例而言，額外的多對外部埠口16可定向成圍繞閥主體12之周邊均勻地分佈外部埠口16。
當氣體罐閥10關閉時，如所示，閥提動頭18由彈簧20壓在插入件22之閥座24(例如，呈自插入件22之表面延伸之圓形隆脊的形式)上。因此，氣體罐46之內部空腔48與外部埠口16之間的所有流體連接被阻斷。
氣體罐閥10可藉由將推力施加至柱塞26之外表面26a而打開。外表 面26a暴露於例如氣體罐閥10所連接至的碳酸機或罐裝填系統之一致動器且可機械地接近該致動器(例如，可由該致動器推動)。典型地，推力通常可由一啟動桿施加，該啟動桿位於罐固持器內或另外與罐固持器相關聯。外表面26a可位於在閥主體12之外部末端處之壓痕27內。外表面26a在壓痕27內之位置可防止推力至柱塞26之意外或非故意施加。
將推力施加至外表面26a將柱塞26推向閥提動頭18。當施加至外表面26a之推力足以克服由彈簧20施加且由氣體罐46內之氣體的壓力施加之反向力時，柱塞26之末端26b可將閥提動頭18推離閥座24。
當閥提動頭18不再壓在閥座24上時，氣體可開始在閥提動頭18與插入件22之間流動。舉例而言，在碳酸化期間，假設氣體罐46之內部空腔48充滿加壓或液化氣體。當在閥提動頭18與插入件22之間實現流動時，氣體可經由在密封外殼30周圍的插入件22之凹槽23向外流至外部埠口16。經由外部埠口16釋放之氣體接著可由連接器引導至碳酸頭，氣體在碳酸頭中注入至待碳酸化之液體中。另一方面，當外部埠口16連接至裝填系統時，加壓或液化氣體可注入至外部埠口16中，以經由插入件22之凹槽23圍繞密封外殼30向內流動，且經由至氣體罐46之內部空腔48之中心通道15在插入件22與閥提動頭18之間流動。
可藉由密封墊圈28來防止氣體在柱塞26周圍自氣體罐閥10逸出(例如，如在外部埠口係沿著氣體罐閥10之縱向軸線的典型先前技術罐中)。在所示之實例中，密封墊圈28具有近似U形之橫截面，並且開口面朝插入件22及氣體罐46。密封墊圈28係由密封外殼30及插入件護圈32保持在恰當位置。因此，來自氣體罐46之方向之氣體的壓力可傾向於使密封墊圈28之開口加寬，因此增強防止氣體在柱塞26周圍逸出之密封。另外或替代地，可以使用具有其他類型之橫截面(例如，V形、W形或使氣體壓力能夠增強密封之另一形狀，或其他形狀)或藉由其他機構保持在恰當位置的密封墊圈。
圖3B係當閥打開時的圖1所示之氣體罐閥之示意性剖面圖。
在所示之實例中，閥提動頭18已被推至氣體罐閥10中且已與閥座24分離以在閥提動頭18與插入件22之間形成間隙50。因此，氣體可流經中心通道15與外部埠口16之間的間隙50。藉由密封墊圈28來防止氣體在柱塞26周圍、例如在柱塞26與密封外殼30之間流動。因此，約束氣體經由一路徑在任意方向上在中心通道15與外部埠口16之間流動，該路徑包括凹槽23及密封外殼30與閥外殼12之間的空間。
氣體罐閥10可經組態用於插入至一或多個類型之連接器中，該等連接器不包括用於將氣體罐閥10及氣體罐46固持至罐固持器之螺紋。另外，用於連接至氣體罐閥10之一連接器可經組態以將氣體引導至橫向定向之外部埠口16或引導來自橫向定向之外部埠口16之氣體。因此，該連接器可經組態以實現氣體在外部埠口16與一氣體導管之間的橫向流動(例如，至碳酸機之碳酸頭，或來自罐裝填系統之氣體源)，同時防止氣體在其他方向上逸出。
該連接器可經組態以對氣體罐閥10施加足夠低之摩擦力，以使得氣體罐閥10能夠插入至該連接器中及能夠自該連接器移除氣體罐閥10。另一方面，當氣體罐閥10插入至該連接器中時，該連接器經組態以實現(例如，碳酸機或罐裝填系統之)一導管與外部埠口16之間的氣體流動。
圖4A係至具有橫向定向之外部埠口之氣體罐閥之連接器的示意性橫截面，連接器包括一對固體墊圈。圖4B示意性地圖示圖4A中所示之連接器之墊圈。
罐連接器52經組態以實現氣體罐閥10之插入。罐連接器52經進一步組態以實現氣體罐閥10之外部埠口16與罐連接器52之氣體導管54之間的流體連接。舉例而言，在碳酸機之罐連接器52中，氣體導管54可將罐連接器52連接至碳酸機之碳酸頭。在罐裝填系統之罐連接器52中，氣體導管54可將罐連接器 52連接至罐裝填系統之氣體源。儘管展示了單一氣體導管54，但罐連接器之其他實例可包括兩個或更多個氣體導管54。
罐連接器52包括套管51，該套管包括呈一對固體墊圈56形式之密封結構，在該兩個固體墊圈56之間存在間隙58。在所示之實例中，每一固體墊圈56呈O形環之形式，該O形環具有定界間隙58之平坦環狀面56a。在其他實例中，每一墊圈可為中空的，或包括一完全或部分環狀之鑽孔，或可具有為矩形或另外不同於所示之實例之形狀的外部形狀。
在所示之實例中，氣體可經由固體墊圈56之間的間隙58在氣體罐閥10之外部埠口16與罐連接器52之氣體導管54之間流動。
圖4C係至具有橫向定向之外部埠口之氣體罐閥之連接器的示意性橫截面，連接器包括一對具有U形橫截面之墊圈。圖4D示意性地圖示圖4C中所示之連接器之墊圈。
罐連接器53經組態以實現氣體罐閥10之插入且實現氣體罐閥10之外部埠口16與罐連接器53之氣體導管54之間的流體連接。
罐連接器53包括套管51，該套管包括呈一對U形墊圈60形式之密封結構。每一U形墊圈60具有包圍開口60a之U形橫截面。在所示之實例中，U形墊圈60中之一個相對於另一個倒置，使得U形墊圈60之開口60a彼此面對地定向。U形墊圈60由間隙58隔開。
在所示之實例中，氣體可經由U形墊圈60之間的間隙58在氣體罐閥10之外部埠口16與氣體導管54之間流動。氣體可填充開口60a。因此，氣體之壓力可傾向於使U形墊圈60擴大且打開開口60a，因此將U形墊圈60壓在周圍結構上以進一步防止氣體之洩漏。
圖5A係至具有橫向定向之外部開口之氣體罐閥的連接器之示意性橫截面，該連接器包括向內彎曲之墊圈。圖5B示意性地圖示圖5A所示之連接 器之墊圈。
罐連接器61經組態以實現氣體罐閥10之插入且實現氣體罐閥10之外部埠口16與罐連接器61之氣體導管54之間的流體連接。
罐連接器61包括套管51，該套管包括呈單一U形(或C形)墊圈62形式之密封結構。U形墊圈62具有包圍開口62a之U形橫截面。U形墊圈62之開口62a朝向U形墊圈62之對稱軸線向內打開。U形墊圈62之面向外凸面經穿孔具有外部擴孔64。在所示之實例中，U形墊圈62包括四個均勻隔開之外部擴孔64。在其他實例中，U形墊圈62可包括少於或多於四個之外部擴孔64。
在所示之實例中，氣體可經由U形墊圈62中之外部擴孔64在氣體罐閥10之外部埠口16與罐連接器61之氣體導管54之間流動。氣體可填充開口62a。因此，氣體之壓力可傾向於使U形墊圈62擴大以進一步打開開口62a，從而將U形墊圈62壓在周圍結構上以進一步防止氣體之洩漏。
圖5C係至具有橫向定向之內部開口之氣體罐閥的連接器之示意性橫截面，該連接器包括向外彎曲之墊圈。圖5D示意性地圖示圖5C所示之連接器之墊圈。
罐連接器65經組態以實現氣體罐閥10之插入且實現氣體罐閥10之外部埠口16與罐連接器65之氣體導管54之間的流體連接。
罐連接器65包括套管51，該套管包括呈單一U形(或C形)墊圈66形式之密封結構。U形墊圈66具有包圍開口66a之U形橫截面。U形墊圈66之開口66a遠離U形墊圈66之對稱軸線向外打開。U形墊圈66之面向內凸面經穿孔具有內部擴孔68。在所示之實例中，U形墊圈66包括四個均勻隔開之內部擴孔68。在其他實例中，U形墊圈66可包括少於或多個四個之內部擴孔68。
在所示之實例中，氣體可經由U型墊圈66中之內部擴孔68在氣體罐閥10之外部埠口16與罐連接器65之氣體導管54之間流動。氣體可填充開口 66a。因此，氣體之壓力可傾向於使U形墊圈66擴大以進一步打開開口66a，從而將U形墊圈66壓在周圍結構上以進一步防止氣體之洩漏。
罐固持器可具備用以固持插入之氣體罐46之結構。特別地，該結構可經組態以嚙合自氣體罐46、氣體罐閥10或兩者向外突起之結構。該向外突起之結構可包括一圓形或其他形狀之盤形物44。在一些情況下，盤形物44可構造成墊片之形式，該墊片在氣體罐閥10附接至氣體罐46、通常旋緊至氣體罐46中時保持在氣體罐閥10與氣體罐46之間。
圖6示意性地圖示氣體罐及具有圓形突起盤形物之氣體罐閥。
在所示之實例中，盤形物44係圓形的，且保持在氣體罐46與氣體罐閥10之間。
圖7A展示用於固持圖6所示之氣體罐的卡接式罐固持器之示意性橫截面。
在所示之實例中，罐固持器70經組態以藉由朝向罐連接器76向上按壓氣體罐閥10之一外部末端(遠離氣體罐46之末端)且進入罐連接器76中來實現氣體罐之插入。儘管在第7圖中，罐連接器76展示為具有類似於罐連接器61(具有U形墊圈62)之形式，但罐連接器76可具有類似於上述的罐連接器中之任一者或另一類型之光連接器的形式。
罐固持器70包括至少兩個可滑動齒狀物71。一彈性彈簧或其他元件(未示出)經組態以將每一可滑動齒狀物71朝向彼此向內推。每一可滑動齒狀物71具有自罐固持器70面向外之斜表面71a。因此，當具有盤形物44之氣體罐46被推至(在第7圖中向上)罐固持器70中時，盤形物44可推擠斜表面71a且使每一可滑動齒狀物71向外滑動。可滑動齒狀物71之向外滑動可實現氣體罐閥10至罐連接器76中之插入。一旦盤形物44已越過可滑動齒狀物71插入，彈性元件即可將可滑動齒狀物71向內推。可滑動齒狀物71之向內位置可防止盤形物44之向外移 動，因此將氣體罐46固持至罐固持器70。可選擇可滑動齒狀物71之位置，使得當可滑動齒狀物71在越過盤形物44之後向內滑動時，氣體罐閥10可完全插入至罐連接器76中。盤形物44之圓形形狀可在無需將氣體罐46保持在特定定向上(圍繞氣體罐之縱向軸線)之情況下實現氣體罐46之插入。
圖7B示意性地圖示罐至圖7A所示之卡接式罐固持器中之插入。
在所示之實例中，氣體罐46之氣體罐閥10可藉由利用向上運動67a使氣體罐閥10朝向罐連接器76移動而插入至罐連接器76中。隨著氣體罐閥10插入至罐連接器76中，可滑動齒狀物71可被盤形物44向外推。當氣體罐閥10完全插入至罐連接器76中時，可滑動齒狀物71可在盤形物44下向內扣上，以將盤形物44且因此氣體罐46固定在罐固持器70內。
在所示之實例中，(例如，碳酸機或罐裝填系統之)罐固持器底座73包括開口75。因此，氣體罐46可插入，使得氣體罐46及氣體罐閥10之縱向軸線與向上運動67a對準，同時氣體罐46之下部末端向下延伸穿過開口75。因此，氣體罐46僅需要平行於向上運動67a平移(例如，不旋轉氣體罐46)以便將氣體罐閥10插入至罐連接器76中。
圖7C示意性地圖示罐自圖7A所示之卡接式罐固持器之移除。
在所示之實例中，盤形物44係藉由可滑動齒狀物71固定至罐固持器70。為了實現氣體罐46自罐固持器70之移除，可操作釋放機構69以導致可滑動齒狀物71向外收回，以實現盤形物44越過可滑動齒狀物71向下移動。舉例而言，釋放機構69可包括在操作時致使可滑動齒狀物71向下收回之按鈕、杠桿或其他使用者可操作組件。當可滑動齒狀物71收回時，可藉由利用向下運動67b使氣體罐閥10移動離開罐連接器76而將氣體罐46自罐固持器70移除。
罐固持器70可包括一回縮機構，該回縮機構可由使用者例如藉由按壓按鈕或杠桿操作以使可滑動齒狀物71收回，以實現氣體罐46自罐固持器70 之移除。
另外或替代地，用於將氣體罐46固持在罐固持器中之一機構可經組態以與沿著一條軸線伸長之一非圓形不對稱盤形物合作。
圖8A示意性地圖示具有非圓形橫向突起之氣體罐及氣體罐閥。
在所示之實例中，非圓形橫向突起72保持在氣體罐46與氣體罐閥10之間。在所示之實例中，非圓形橫向突起72具有雙截頭圓圈之形式。在其他實例中，非圓形橫向突起可具有另一非圓形形狀。
圖8B示意性地圖示圖8A所示之氣體罐至碳酸機之罐固持器中之插入。
在所示之實例中，非圓形橫向突起72呈雙截頭圓圈之形式。在其他實例中，非圓形橫向突起72可具有非圓形對稱之任何形式。舉例而言，非圓形橫向突起72可具有多邊形、卵形或其他非圓形形狀。
在所示之實例中，碳酸機63包括碳酸頭81及罐固持器74。罐固持器74包括具有細長開口77之軛78。當氣體罐46上之非圓形橫向突起72之長尺寸與軛78之細長開口77對準時，氣體罐46可由於線性運動79a而移動，直至氣體罐閥10插入至罐連接器76中。
當氣體罐閥10已插入至罐連接器76中時，氣體罐46可利用旋轉運動79b(或利用相反旋轉)而圍繞該氣體罐之軸線旋轉。氣體罐46之旋轉可使非圓形橫向突起72旋轉足夠角度，使得非圓形橫向突起72不再與細長開口77對準。當如此旋轉時，軛78可防止非圓形橫向突起72之向外運動(例如，在與線性運動79a相反之方向上)。因此，氣體罐46及氣體罐閥10可鎖定在罐固持器74及罐連接器76內。
在例如非圓形橫向突起具有另一形狀之其他實例中，軛之開口可經塑形以匹配非圓形橫向突起之形狀。因此，當非圓形橫向突起與開口對準時， 非圓形橫向突起可插入至開口中。在插入之後，氣體罐46及非圓形橫向突起可旋轉，使得開口及非圓形橫向突起不再對準。因此，在此旋轉之後，非圓形橫向突起及附接之氣體罐46不能自軛移除。
圖8C示意性地圖示鎖定在圖8B所示之罐固持器中之氣體罐。
如圖8C所示，非圓形橫向突起72已利用旋轉運動79b(或其相反旋轉)而旋轉了近似90°，使得非圓形橫向突起72之長尺寸近似垂直於細長開口77之長尺寸。由此，氣體罐46鎖定在罐固持器74內。為了實現氣體罐46自罐固持器74之移除，氣體罐46可旋轉，直至非圓形橫向突起72之長尺寸與細長開口77之長尺寸對準。當如此對準時，藉由在與線性運動79a之方向相反的方向上拉動氣體罐46，氣體罐46可自罐固持器74移除。
在一些實例中，一罐固持器可經組態以在氣體罐46閉鎖至該罐固持器中時提升氣體罐46。該關閉機構可包括例如(例如，充當門或其他蓋之)一把手，在一些實例中，該把手可至少部分地覆蓋氣體罐46可插入至的空腔、氣體罐46可插入至的可傾斜搖台或氣體罐46可站立所在之底座。
圖9A示意性地圖示在罐固持器具有可關閉蓋之情況下的碳酸機，該可關閉蓋經組態以在關閉時使罐升高至位置中。圖9B示意性地圖示圖9A所示之罐固持器之提升機構的細節。
當具有盤形物44(該盤形物可為圓形的，或可具有矩形或其他多邊形形狀、卵形形狀或另一形狀)之氣體罐46插入至碳酸機63之罐固持器90中時，盤形物44可配合在軛94之上且可由軛94保持。罐蓋92係藉由鉸鏈式杠桿機構96(或藉由另一機構，該另一機構例如包括一或多個鉸鏈、杠桿、齒輪、滑輪或其他機械組件，該另一機構將軛94之運動鏈接至罐蓋92之運動)連接至軛94。因此，當罐蓋92向下且向內(例如，朝向氣體罐46)旋轉以覆蓋氣體罐46時，軛94朝向罐連接器76提升。當罐蓋92完全關閉時，氣體罐閥10可完全插入至罐連接器76中。 當完全插入時，使用者操作氣體釋放控制件97(例如，按鈕，如在所示之實例中，或另一使用者可操作的控制件)以致使一啟動機構操作氣體罐閥10以自氣體罐46釋放氣體。
圖9C係蓋關閉情況下的圖9B所示之罐固持器之示意性剖面圖。
當罐蓋92完全關閉時，氣體罐閥10完全插入至罐連接器76中。在所示之實例中，啟動棒98鄰近於氣體罐閥10之柱塞26而定位。在所示之實例中，當氣體釋放控制件97按下時，一啟動機構推動啟動棒98抵靠柱塞26。對啟動棒98及柱塞26之連續推動可將氣體罐閥10打開，以經由外部埠口將氣體自氣體罐46釋放至罐連接器76之氣體導管中。
圖10A示意性地圖示碳酸機的具有可傾斜罐搖台之罐固持器，該可傾斜罐搖台經組態以在關閉時使罐升高至位置中。
當罐搖台102向外傾斜時，具有盤形物44(該盤形物可為圓形的，或可具有矩形或其他多邊形形狀、卵形形狀或另一形狀)之氣體罐46可插入至碳酸機63之罐固持器100之罐搖台102中，或自碳酸機63之罐固持器100之罐搖台102移除，如所示。插入之氣體罐46之盤形物44可配合在軛94上。可能要注意，在所示之實例中，盤形物44及軛94之功能可為將氣體罐46引導至罐搖台102上之正確位置。在其他實例中，罐搖台102、氣體罐46或兩者可具有用於引導氣體罐46在罐搖台102中之置放的其他結構。
罐搖台102係藉由鉸鏈式杠桿機構104(或藉由另一機構，該另一機構例如包括一或多個鉸鏈、杠桿、齒輪、滑輪或其他機械組件)連接至罐固持器100之靜止結構。因此，當氣體罐46插入至罐搖台102中且罐搖台102向內旋轉(以便使氣體罐46向上傾斜，直至該氣體罐豎直)時，罐搖台102及氣體罐46朝向罐連接器76提升。
圖10B係在罐搖台完全插入之情況下的圖10A所示之罐固持器之 示意性剖面圖。
如所示，罐搖台102及氣體罐46已向內傾斜且係豎直的。氣體罐閥10完全插入至罐連接器76中，以藉由操作氣體釋放控制件97、啟動機構99及啟動棒98來實現對氣體罐閥10之操作。
圖11A示意性地圖示包括底座之罐固持器，該底座經組態以在旋轉時使氣體罐升高至位置中，該罐固持器以實現罐之插入或移除之組態展示。
(例如，一碳酸機或一罐裝填系統)之罐固持器110之底座118包括罐支撐平台112。當處於所示之組態時，罐支撐平台112足夠低，使得具有氣體罐閥10之氣體罐46可配合在罐支撐平台112與罐連接器76之間。在此組態中，氣體罐46可插入至罐固持器110中或自罐固持器110移除。
罐支撐平台112可旋轉以便提升氣體罐46，使得氣體罐閥10插入至罐連接器76中。在所示之實例中，罐支撐平台112可旋轉，使得罐支撐平台112上之調整片114攀爬底座118上之斜面116。因此，旋轉罐支撐平台112使得調整片114朝向斜面116之最上方部分旋轉可升高氣體罐46及氣體罐閥10，使得氣體罐閥10插入至罐連接器76中。
圖11B示意性地圖示當處於罐鎖定至操作位置中之組態時的圖11A所示之罐固持器。
當如在所示之實例中，氣體罐閥10插入至罐連接器76中時，罐支撐平台112與罐固持器110之間的空間已減小，使得氣體罐46不能自罐固持器110移除。氣體罐46旋轉以使得調整片114朝向斜面116之最低部分往迴旋轉可使罐支撐平台112降低，使得罐支撐平台112與罐連接器76之間的空間足夠大以實現氣體罐46及氣體罐閥10自罐連接器76之移除。在一些情況下，底座118可包括用以防止罐支撐平台112之意外或非有意降低之結構。舉例而言，底座118可包括一閂鎖或其他結構，該閂鎖或其他結構經組態將調整片114保持在斜面116之最 高部分處，直至操作一釋放(例如，解開)機構為止。
罐固持器110可包括用以固定插入之氣體罐46的一或多個其他結構。舉例而言，當氣體罐46包括盤形物44時，罐固持器110可包括用以將盤形物44保持在恰當位置之可滑動齒狀物71或其他結構。當氣體罐46包括非圓形橫向突起72時，罐固持器110可包括具有細長開口77之軛78。罐固持器110可包括其他類型之固定結構。
圖12A示意性地圖示在罐固持器具有把手之情況下的碳酸機之實例，該把手升高以實現氣體罐之置放。
碳酸機120之把手122可藉由圍繞軸線127之旋轉來升高或降低。在碳酸機120中，軛94係藉由提升機構(在圖12D中可見)耦接至把手122。當把手122升高時，如在所示之實例中，軛94遠離罐連接器76降低。軛94與罐連接器76之間的空間足以使氣體罐閥10能夠置放在軛94與罐連接器76之間。
圖12B示意性地圖示將罐置放至圖12A所示之罐固持器中。
如所示，碳酸機120之底座128中之開口124使氣體罐46之底部末端(例如，氣體罐46之一末端，該末端與氣體罐閥10附接至的末端相反)能夠置放至開口124中。氣體罐閥10朝向軛94之旋轉(如箭頭123所指示)可使盤形物44(或來自氣體罐46之其他橫向突起)置放在軛94之上。
開口124可經組態以使置放至開口124內之氣體罐46與罐連接器76對準。舉例而言，該對準可包括將氣體罐46之軸線定向成與罐連接器76之軸線平行，且使該等軸線橫向地對準，使得氣體罐46與罐連接器76共軸。
圖12C係罐置放在內部之情況下的圖12B所示之罐固持器之示意性剖面圖。
在所示之實例中，開口124之部分升高之底板區域124a經設計以提供一不平之底板表面129，以便使氣體罐46獨立地朝向軛傾斜，且靠在軛之內徑 上，由此與罐連接器76之套管對準。
升高之底板區域124a覆蓋開口124之空間之部分(例如，弧形段)。開口124之剩餘部分可包括下部區域124b。在所示之實例中，開口124在下部區域124b中不具有底板。在其他實例中，升高之底板區域124a可升高至下部區域124b之底板之上。
升高之底板區域124a之區域經塑形及大小設定，使得氣體罐46(通常沿著或靠近罐圓筒軸線131)之重心在下部區域124b上方。因此，當氣體罐46置放在開口124中時，重力可使氣體罐46旋轉以靠在軛之內徑上且與罐連接器76(例如，之套管)對準。
可能要注意，儘管具有升高之底板區域124a之開口124係關於碳酸機120展示且描述，但升高之底板區域124a可併入至其他實例(例如，圖8、圖9及圖11所示之實例)中。
圖12D示意性地圖示12C所示之罐固持器之提升機構。圖12E示意性地圖示12B所示之碳酸機之底座的實例，該底座經組態以在圓筒插入底座中之後使圓筒閥傾斜至軛中。
如所示，氣體罐46之盤形物44現擱置在軛94上。銷125附接至把手122且插入至軛94之槽121中。藉由圍繞軸線127旋轉使把手122降低使銷125自碳酸機120向外旋轉。槽121彎曲(如在所示之實例中)或傾斜或另外為非水平且非垂直的，使得槽121之外部末端比槽121之內部末端低。因此，由把手122降低引起的銷125之向外旋轉對槽121及軛94施加向上力。因此，把手122之降低可使軛94及置放在軛94上之氣體罐46朝向罐連接器76升高。
圖13A示意性地圖示在把手降低以將氣體罐插入至碳酸機中之情況下的圖12A所示之碳酸機。
如所示，把手122已完全降低。因此，軛94朝向罐連接器76完全升 高。
圖13B示意性地圖示插入至圖13A所示之碳酸機中的罐。圖13C係圖13B中之插入碳酸機中之罐的示意性剖面圖。
如所示，把手122已降低至氣體罐46上方。在一些情況下，當把手122完全降低時，把手122可提供對氣體罐閥10與罐連接器76之間的連接之進一步遮蔽或保護。
由於把手122降低，鉸鏈式杠桿機構96將氣體罐閥10提升至罐連接器76中。因此，氣體釋放控制件97及啟動機構99之操作可操作氣體罐閥10以自氣體罐46釋放氣體，以流至碳酸機120之碳酸頭。
在氣體罐46插入至碳酸機120中之後，罐蓋126可插入至底座128中且關閉。
圖14A示意性地圖示充氣頭轉接器，該充氣頭轉接器用於實現具有橫向定向之外部埠口之氣體罐閥與罐裝填系統之充氣頭的連接。圖14B示意性地圖示圖14A所示之罐閥轉接器之視圖，展示了罐閥可插入至的轉接器之一側。圖14C係圖14A所示之罐閥轉接器之示意性橫截面圖。
充氣頭轉接器150可安裝在罐裝填系統之充氣頭上。舉例而言，在安裝充氣頭轉接器150之前，該充氣頭可經設計以實現罐閥之插入，在該罐閥中，閥之外部埠口沿著或平行於罐之縱向軸線定向。將充氣頭轉接器150安裝在充氣頭上在該充氣頭的縱向定向之充氣埠口與罐閥的橫向定向之外部埠口16之間提供一流體路徑。
舉例而言，充氣頭轉接器150可包括安裝結構156(例如，如在所示之實例中之孔、螺紋或一或多個支架、突起或其他結構)，以實現或利於充氣頭轉接器150至充氣頭上之安裝。在所示之實例中，將充氣頭轉接器150安裝至充氣頭上可包括穿過安裝結構156插入螺栓、螺釘、鉚釘、夾具或其他安裝元件且 進入充氣頭中。密封結構(例如，O形環、密封盤或其他密封結構)可安裝在充氣頭轉接器150與充氣頭之間，例如在密封器凹槽154內。
當充氣頭轉接器150安裝在充氣頭上時，一流體路徑可在充氣頭之充氣埠口與插入至充氣頭轉接器150之內部空間160中的罐閥之外部埠口16之間形成。當罐閥插入至內部空間160中時，閥密封件166(例如，如所示之O形環或密封盤或其他密封結構)可防止氣體洩漏至與罐閥之柱塞26流體接觸的內部空間160內之空間。罐限制結構161可利於氣體罐46及罐閥在內部空間160內之恰當定位。在一些情況下，罐密封件168(例如，O形環或其他類型之密封件)可防止或抑制氣體洩漏至氣體罐46與充氣頭轉接器150之間的內部空間160之外。
當罐閥插入至充氣頭轉接器150之內部空間160中時，加壓氣體(例如，呈氣態或液化形式)可經由縱向定向之充氣埠口自罐裝填系統釋放。充氣頭轉接器150之橫向通道152可定位，以便與充氣埠口流體連接。橫向通道152與充氣頭之間、例如密封器凹槽154內之密封件可防止或阻礙除沿著橫向通道152外的氣體之洩漏或任何其他流動。釋放之加壓氣體可沿著橫向通道152自充氣埠口橫向地流至一或多個縱向通道162，例如，在橫向通道152之一或多個末端處。加壓氣體可經由至徑向通道164之每一縱向通道162流至充氣頭轉接器150中，該等通道中之每一者在充氣頭轉接器150內徑向地或另外橫向地定向。加壓氣體可在每一徑向通道164內橫向地向內流至罐閥的外部埠口16。閥密封件166及罐密封件168可利於加壓氣體自徑向通道164至外部埠口16中之流動。
壓痕158可利於充氣頭轉接器150之固持，例如，當安裝至充氣頭時。壓痕158中之鑽孔159亦可利用鑽出、機械加工或另外形成徑向通道164。
在一些實例中，管可形成充氣頭之充氣埠口至充氣頭轉接器150之鑽孔159之間的流體連接。
14D示意性地圖示併有圖14A所示之罐閥轉接器之罐裝填機。圖 14E係圖14D所示之罐裝填機之示意性側視圖。
罐裝填機180可為一罐裝填系統之一組件。罐裝填機180經組態以用來自氣體源(未示出)之壓縮(例如，液化)氣體裝填氣體罐46，該氣體罐之氣體罐閥10插入至充氣頭轉接器150中。舉例而言，罐裝填機180可由一自動(例如，電腦化)控制系統控制或以手動方式控制。氣體可以受控方式經由充氣頭184流至充氣頭轉接器150。舉例而言，充氣頭184可包括各種調節及控制單元，諸如電可控之閥(例如，螺線管閥)、壓力傳感器或其他控制單元。罐裝填機180可包括監測及控制部件186，例如包括關斷閥及質量流量計。
罐裝填機180可包括罐裝載總成182。在所示之實例中，罐裝載總成182包括線性輸送機188，該線性輸送機經組態以輸送一直立(例如，在氣體罐閥10向上定向之情況下實質上垂直)氣體罐46沿著一線性軌跡到達在充氣頭轉接器150及充氣頭下的位置。當氣體罐46定位在充氣頭轉接器150下時，線性活塞190可提升氣體罐46，使得氣體罐閥10插入至充氣頭轉接器150中。在其他實例中，罐裝填機及罐裝載總成之至少一些組件之定向可倒置。在此情況下，該裝載總成可經組態以降低倒置之氣體罐46以將氣體罐閥10插入至在氣體罐46下之充氣頭轉接器150中。在其他實例中，氣體罐閥可水平地或在另一定向上推入至充氣頭轉接器150中。
圖15A示意性地圖示罐閥轉接器，該罐閥轉接器用於置放在具有橫向定向之外部埠口之罐閥上以實現罐閥至罐裝填系統之充氣頭的連接。圖15B係圖15A所示之罐閥轉接器之示意性橫截面。
罐閥轉接器170經組態用於置放在罐閥上方且附接至罐閥，罐閥，該罐閥包括橫向定向之外部埠口16。罐閥轉接器170可實現對氣體罐46之裝填，罐閥係藉由充氣埠口縱向地定向之充氣頭附接至該氣體罐。
在所示之實例中，罐閥轉接器170係由兩個組件：罐閥配件151及 充氣頭配件172裝配。在所示之實例中，罐閥配件151及充氣頭配件172係藉由螺紋176彼此附接。充氣頭配件172之縱向通道174與罐閥配件151之橫向通道152之間的密封可由置放在密封器凹槽154內的密封件(例如，O形環、墊圈或其他密封結構)提供。在其他實例中，充氣頭配件172可藉由熔接或焊接或藉由使用一或多個螺栓、螺釘、銷、夾具、黏合劑或其他附接結構附接至罐閥配件151。壓痕178可利於使用期間之裝配或處置。
充氣頭配件172經塑形以使罐閥轉接器170能夠裝配至罐裝填系統之充氣頭中。舉例而言，充氣頭配件172之至少一遠處(相對於氣體罐46)末端可類似於罐閥之遠端塑形，以在該遠端具有一縱向外部埠口。當罐閥轉接器170置放在罐閥上時，該罐閥之遠端可配合在罐閥配件151內之內部空間150內。閥密封件166(例如，如所示之O形環、密封盤或其他密封結構)可防止加壓氣體洩漏至與該罐閥之柱塞26流體接觸的內部空間160內之空間。罐密封件168可防止之間的界面處的加壓氣體之洩漏
如上所述，罐閥配件151係類似於充氣頭轉接器150而構造。當罐閥轉接器170插入至罐裝填系統之充氣頭中時，充氣頭配件172內之縱向通道174可與充氣頭之充氣埠口流體連接。加壓氣體因此可經由縱向通道174自充氣埠口流至罐閥配件151之橫向通道152。加壓氣體可在罐閥配件151內經由每一縱向通道162流動至徑向通道164，該等通道中之每一者在罐閥配件151內徑向地或另外橫向地定向。加壓氣體可在每一徑向通道164內橫向地向內流至罐閥之橫向定向之外部埠口16。閥密封件166及罐密封件168可利於加壓氣體自徑向通道164至外部埠口16中之流動。
本文中揭示不同實施例。特定實施例之特徵可與其他實施例之特徵組合；因此，特定實施例可為多個實施例之特徵之組合。已呈現對本發明之實施例之先前描述以用於說明及描述目的。該描述不欲為詳盡的或將本發明限 於所揭示之精確形式。熟習此項技術者應瞭解，根據先前教示，許多修改、改變、取代、變化及等效物係可能的。因此將理解，附加之申請專利範圍意欲涵蓋如本發明之真正精神內的所有此等修改及變化。
儘管在本文中已說明且描述了本發明之特定特徵，但一般熟習此項技術者現在將想起許多修改、取代、變化及等效物。因此將理解，附加之申請專利範圍意欲涵蓋如本發明之真正精神內的所有此等修改及變化。
10:氣體罐閥
44:盤形物
46:氣體罐
63:碳酸機
76:罐連接器
90:罐固持器
92:罐蓋
94:軛
96:鉸鏈式杠桿機構
97:氣體釋放控制件

Claims (15)

  1. 一種碳酸機(63、120)，其包含：一碳酸頭(81)；一固持器(70、74)，其組配來固持一氣體罐(46)，該固持器(74)包含：具有一套管(51)之一連接器(52、53、61、65、76)，該套管組配來實現該罐(46)之一閥(10)線性插入該套管(51)中，該套管(51)包括具有至少一個橫向開口之一密封件(56、60、62)，以實現該閥(10)之一或多個橫向定向之埠口(16)與該固持器(70、74)之一導管之間的流體流動，同時防止來自該流體流動之氣體洩漏；及一保持機構(71、78)，其組配來在該閥(10)插入該套管(51)中之後保持起自該罐(46)之一橫向突起(44、72)，使得該閥(10)保留在該套管(51)中；及一啟動機構(99)，其組配來在該閥(10)插入該套管(51)中時操作該閥(10)以自該罐(46)釋放氣體，以便使氣體能夠經由該導管流至該碳酸頭(81)。
  2. 如請求項1之碳酸機，其中該密封件包含兩個墊圈，該橫向開口包含處於該等兩個墊圈之間的一間隙(58)。
  3. 如請求項2之碳酸機，其中該等兩個墊圈中之每一者塑形成具有數個平坦面之一O形環的形式。
  4. 如請求項2之碳酸機，其中該等兩個墊圈中之每一者具有一U形橫截面，其定向成使該等兩個墊圈之開口彼此面對。
  5. 如請求項1之碳酸機，其中該密封件包含具有一或多個擴孔之一單一墊圈。
  6. 如請求項5之碳酸機，其中該墊圈具有一U形橫截面。
  7. 如請求項6之碳酸機，其中該U形的墊圈之一開口面向內，且該等擴孔位於該墊圈之一面向外的凸面上。
  8. 如請求項6之碳酸機，其中該U形的墊圈之一開口面向外，且該等擴孔位於該墊圈之一面向內的凸面上。
  9. 如請求項1之碳酸機，其中該保持機構包含多個齒狀物(71)，該等多個齒狀物(71)可向外滑動以實現該橫向突起(44、72)之插入，且可向內滑動以防止該橫向突起(44、72)越過該等齒狀物(71)移除，其中用於實現該閥(10)自該套管(51)之移除的一釋放機構組配來向外收回該等齒狀物(71)以使該橫向突起(44、72)能夠通過。
  10. 如請求項1之碳酸機，其中該保持機構包含具有一非圓形開口(77)之一軛(78)，該非圓形開口組配來在一非圓形的橫向突起(72)與該開口(77)對準時允許該橫向突起通過，該橫向突起包含該非圓形的橫向突起(72)，且在該罐(46)旋轉以使得該非圓形的橫向突起(72)不與該開口(77)對準時防止該非圓形的橫向突起(72)通過。
  11. 如請求項1之碳酸機，其進一步包含組配來支撐該橫向突起(44、72)之一軛(94)，及可升高以使該橫向突起能夠置放在該軛上之一把手(122)，該把手(122)由一升高機構連接至該軛，使得當該把手放低時，該軛使該閥(10)升高以將該閥(10)插入該套管(51)中。
  12. 如請求項11之碳酸機，其中該把手(122)包含一蓋(92)，該蓋組配來在該把手(122)放低時覆蓋該罐(46)之至少部分。
  13. 如請求項1之碳酸機，其中該碳酸機之一底座(128)包括用於置放該罐(46)之一開口(124)，且其中該開口(124)之一底板(124a)之至少一部分係不平的(129)，以便使該罐(46)在置放入該開口(124)中時傾斜成與該套管(51)實質上對準之一定向。
  14. 如請求項1之碳酸機，其進一步包含一搖台(102)，該搖台(102)可向外傾斜以使得該罐(46)能夠插入該搖台(102)中，該搖台(102)組配來在向內 旋轉時將該閥(10)插入該套管(51)中。
  15. 如請求項1之碳酸機，其進一步包含一平台(112)，該平台用於直立地支撐該罐(46)且組配來在旋轉時提升該罐(46)以將該閥(10)插入該套管(51)中。
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