专利名称：用于手动分配发泡和/或充气饮料的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及食品工业领域，更具体而言，涉及商业设备，并用来在零售亭、商 店、饭店和酒吧中将啤酒及其它发泡和/或充气饮料从等压容器分配到塑料瓶中。
背景技术：
为了通过阀(或排口)用产品充注容器，无论是瓶子或是小桶，要求在供应 管路压力和容器内部压力之间存在一定压差。这个压差值决定了产品供应到容器的速 度。通常，为了防止由于湍流造成的液面上升，最初以适中的初始速度供应产品，然 后慢慢增加速度。为此，容器内部的气体压力初步增加到一远远超过液体中溶解的气 体饱和压力的值。此外，借助于压力缸或泵使将要分配的液体保持在该压力下并将其 供应到分配机器。在在容器内形成等于所供应液体压力的压力之后，将容器连接到供 应将要分配液体的供应管路上。通过有控制地释放容器内的气体压力形成适于使液体 进入容器的条件。以这种方式建立的压差决定了液体流动速度。进一步地，众所周 知的是，到填充结束时要对气体释放进行节流，由此减少容器空腔与供应管路之间的压 差。因此，单位时间内流出的液体量到填充结束时会减少，允许人在容器填充有需要数 量的液体的一瞬间准确地结束该过程。这种饮料分配技术被称为逆流气体控制(back gas control)技术。这种控制的功效在于，液体上方的气体压力在任何时候都超过产品中的 饱和压力。将饮料从大容量存储器分配到瓶子及其它容器的上述原理具体实现为多个自 动分配线(见 US 6601618 ； US 6192946 ； AU 491145 ； Wolfgang Kunze 的 Tekhnologiya soloda i piva, St—Petersburg: Professiya, 2001, 566—567 页(译自 W.Kunze，Technologie Brauer und Malzer, Berlin VLB, 1998) ； Tekhnologicheskoe oboradovanie konservnykh zavodov(Technological Equipment for Canneries,罐头厂的工艺设备)，莫其if禾斗，1986, 418-419 页)。然而，这种饮料分配系统具有高成本，很难操作，并且几乎不适用于在零售 亭、酒吧、咖啡店和饭店中从小桶向瓶子或杯子分配饮料。已知一种啤酒分配装置，其包括一装有啤酒的等压存储器或几个装有不同种 类啤酒的存储器、一加压系统、一制冷装置、和一装备有多个管路的分配器，该管路 带有用于将饮料分配到容器中的分配龙头和将啤酒供应到分配器的管路，该分配器具 体实现为环形总管并且装备有用于使饮料在该环形总管和致冷装置内循环的泵(见us 6164083)。然而由于没有发泡抑制单元而存在发泡，该现有技术中的设备不能保证分配系 统中的饮料的质量并向消费者提供过多的泡沫量。此外，该装置不适用于将饮料从等压 存储器分配到塑料瓶中，并且需要另外的制冷设备来冷却饮料。已知一种用于手动分配发泡和/或充气饮料的装置，其包括通过管路按顺 序连接的一汽缸、一饮料小桶、一制冷器、一带有将饮料分配到小容器中的分配龙 头的吧台、和一安装在该龙头输出管道中并用于在分配期间抑制泡沫的装置(见W000/58201)。然而，上述装置仅仅提供了将饮料以低分配速度分配到小容器(杯子、玻璃杯) 的可能，未能实现在反压下从等压存储器向塑料瓶分配饮料。本发明的最接近现有技术包括一用来手动分配发泡和/或充气饮料的装置，该 装置包括一具有汽缸和装有饮料的等压存储器的饮料制备系统和一带有发泡抑制单元的 饮料分配装置(见RU 2266862)。该饮料分配装置包括一具有输送管道的壳体；一连接到 由汽缸供应气体的管路的管道；一连接到由等压存储器供应饮料的管路的管道；一用来 将塑料瓶的颈部紧固到该输送管道开口端的单元，该单元位于输送管道处的壳体上；和 一安装在壳体内部并连接到输出管道的节流阀，其中该发泡抑制单元放在输送管道内。 连接搭到气体供应管路和饮料供应管路的管道经由三通旋塞通过另外的管道连接到输送 管道上，该三通旋塞安装在用来将饮料分配到塑料瓶的装置的壳体上。该饮料分配装置 装备有一用来将饮料分配到杯子或玻璃杯的分配龙头，该旋塞连接到由等压存储器供应 饮料的管路上。该三通旋塞包括一带有盖的圆柱形壳体，其中两个贯通的输入孔和一个 输出孔形成在壳体的底部并且能按选择转动的上盘和不可移动固定的下盘同轴安装在壳 体内部。上盘通过盖中的一孔刚性连接到位于该三通旋塞壳体外部的控制杆上，通孔与 壳体底部上的孔同轴地形成在下盘中。一镰刀形的非贯通凹槽在面向下盘一侧的形成于 上盘的主体中，并与下盘中的孔相对，以便使壳体上的一个输入孔与其输出孔连通。一 环形弹性密封在壳体盖下方设置于控制杆周围从而使上盘和下盘相互施压并压向壳体的 底部，并且该弹性环形密封安装在壳体底部的孔中。用于将塑料瓶的颈部紧固到输送管 道一端的装置包括一附接于该输送管道端部、与其出口同轴的弹性环形单元，和一带有 手柄和与塑料瓶颈部的尺寸相匹配的槽的匙状物，其中该匙状物的圆柱形部分位于出口 处输送管道端部周围并且通过一卡口连接部运动学上连接到输送管道的壁上，该匙状物 的凹槽位于输送管道的出口前方。该卡口连接部表现为形成在出口管道壁中的非贯通螺 旋槽，其中一带有滚轮的轴线安装并附接于用来紧固塑料瓶颈部的装置的匙状物的圆柱 形部分。这个装置使得能够快速密封地将塑料瓶颈部连接至用来手动分配发泡和/或充 气饮料的装置的输送管道的端部。该饮料分配装置的发泡抑制单元包括一带有轴向贯通 管道的喷嘴，该喷嘴包括一在其侧表面上带有螺旋槽的外圆柱部分和一在其外表面和输 送管道的表面之间形成环形间隙的尾部。消除发泡是通过在该分配系统中和塑料瓶内的 饮料表面上方形成超过溶于饮料的气体饱和压力的气体压力并且防止液体“起泡”来实 现的。通过离心力，该发泡抑制单元实现以薄膜的形式将饮料输送到塑料瓶的壁上，因 此减少液流的湍流。该装置的缺陷是，该饮料分配装置的盒式三通旋塞的性能可靠性低，并且由于 在分配完啤酒或另一种饮料后需要频繁地清洗盘和密封件以及需要另外的制冷设备来冷 却饮料，因而很难维护。
发明内容
本发明的技术效果包括通过使用本发明的装置在将饮料分配到塑料瓶的过程 中提供冷却饮料的可能方案，这减少了发泡并提高了饮料质量，提高了该装置在反压下 将饮料分配到塑料瓶的性能可靠性；以及由于减少了在啤酒或另一种饮料分配结束后清洗该装置的单元和部件的频率，简化了其维护。上述技术效果可通过如下方案实现，用来手动分配发泡和/或充气饮料的装置 包括一壳体，在该壳体的主体内具有一带有一用来连接到由气缸供应气体的管路的管 接头的输入管道、一带有用来连接到由等压存储器供应饮料的管路的管接头的输入管道 和一阶梯状轴对称空腔，该阶梯状轴对称空腔从壳体下端的侧面开口并经由安装在该壳 体中的三通旋塞通过另外的管道连接到气体供应管道和饮料供应管道，该三通旋塞带有 一控制杆，用来顺序地接通每个供应管道与输出管道或者在控制杆的中间位置处关闭所 有管道；一发泡抑制单元，形成为具有一轴向贯通管道、一在外表面上具有螺旋输送管 道的圆柱形部分和一阶梯状尾部的喷嘴形式，并位于该壳体的阶梯状轴对称空腔内；在 该螺旋输送管道的出口处设置在壳体上、用来将塑料瓶的颈部紧固到壳体的敞口下端的 装置；和一节流阀，安装在该壳体内部并通过其输入管道连接到喷嘴的贯通轴向管道， 在该用来手动分配发泡和/或充气饮料的装置中，根据本发明，气体供应管道沿着饮料 供应管道形成壳体的主体内或环绕饮料供应管道。气体供应管道和饮料供应管道之间的 壳体壁由导热材料制成。该三通旋塞置于壳体的空腔的主体内，该空腔具有三个顺序地设置的环形室， 气体供应管道和饮料供应管道分别连接到第一和第三室，另外的管道连接到与第二室 (中间位置的室)连接的输出输送管道上，并且该三通旋塞包括一带有弹性端面密封的环 形阀和一设置在壳体的各室内部的阀杆，该阀具有带有弹性环形密封的轴向管道，设置 在壳体的第三室内并位于该阀的鞍座中，能按选择轴向往复运动，该阀杆能按选择轴向 往复运动，该阀杆的一端通过环形密封伸出第一室并运动学上连接到控制杆，而另一端 位于壳体的相对的第三室内，该阀杆穿过阀的带有环形弹性密封的轴向管道并通过第一 弹簧运动学上连接于其上，该第一弹簧从阀杆的端部将该阀压向该阀的鞍座，该鞍座是 由壳体的第二室和第三室之间的壳体壁中的凸缘和在阀杆上形成的环形凸缘形成的；进 一步地，该阀杆具有一在两端由插塞封闭的轴向管道、第一组径向通孔和第二组径向通 孔，第一组径向通孔形成在阀杆上用于连通该轴向管道和壳体的第一室，第二组径向通 孔沿壳体中各室的布置在环形凸缘的后方形成在阀杆上，用于连通阀杆的轴向管道和壳 体的第二室，其中在壳体的第一室两侧，弹性环形密封安装在壳体和阀杆之间，并且第 二室和第三室通过一环形阀相互密封地隔离，该环形阀通过第一弹簧、以及另外经由阀 杆通过第二弹簧被沿轴向方向压到该阀的鞍座上，第二弹簧位于控制杆侧的阀杆周围并 运动学上连接到阀杆和壳体上。由于碳酸膨胀和通过气体供应管道和三通旋塞的管道，饮料可通过位于气体供 应管道和饮料供应管道之间的换热进行冷却，这些管道在该装置的壳体主体以及三通旋 塞内并排设置并相互平行。对分配饮料装置结构的可靠性的改进包括，减少了三通旋塞 的活动部分的接触面积，由此降低其磨损，并且由于提供了更容易的接近待分配饮料相 接触的旋塞的所有部件的方式，因此简化了旋塞的维护，包括在分配啤酒或另一种饮料 结束之后清洗旋塞的单元和部件方面的维护。
通过接下来的附图进一步图示本发明
图1示出了用来手动分配发泡和/或充气饮料装置的一种技术方案；图2在截面A-A中示出了同一方案；图3示出了位于初始位置的三通旋塞的技术方案；图4示出了位于气体供应管道打开位置的三通旋塞的技术方案；图5示出了位于饮料供给阀打开位置的三通旋塞的技术方案。
具体实施例方式用来在反压下将饮料手动分配到塑料PET瓶的装置(图1和2)包括一例如安装 在台架(附图中省略)上的壳体1，在该壳体的主体内具有一带有用来连接到由气缸供应 气体的管路的管接头3的输入管道2、一带有用来连接到由等压存储器供应饮料的管路的 管接头5的输入管道4、一阶梯状轴对称空腔6，该阶梯状轴对称空腔6从壳体1下端的 侧面开口并经由安装在该壳体1主体空腔9中的三通旋塞8通过输出管道7连接到气体供 应管道2和饮料供应管道4，该三通旋塞带有一控制杆，用来顺序地接通供应管道2、4之 一和输出管道7或者在控制杆的中间位置处关闭所有管道。发泡抑制单元(图1和2)位 于壳体1的阶梯状轴对称空腔6内并制成喷嘴10的形式，带有一轴向贯通管道11和在其 外表面上具有螺旋输送管道12的圆柱形部分。气体供应管道2沿着饮料供应管道4形成 在壳体1的主体内或环绕饮料供给管道4(附图中未示出)。壳体1的位于气体供应管道 2和饮料供应管道4之间的壁由导热材料制成。该三通旋塞8(图3到5)位于壳体1的空腔9内，该空腔具有三个顺序地设置的 环形室14、15、16。连接到室14和16的分别是气体供应管道2和饮料供应管道4，而 连接到室15的是通过空腔6与螺旋输送管道12连通的输出管道7。该旋塞13包括一带 有弹性端面密封18的环形阀17和一安装在壳体的室14-16内的阀杆21，该阀具有一带有 弹性环形密封19的轴向管道，安装在壳体的室16内并位于该阀17的鞍座20中，能按选 择轴向往复运动，该阀杆能按选择轴向往复运动。该阀杆21的一端通过环形密封22伸 出室14并运动学上连接到控制杆23上，而另一端位于壳体内相对的室16内，该阀杆穿 过阀17的带有环形弹性密封19的轴向管道并通过第一弹簧24运动学上连接到其上，该 第一弹簧将阀17由阀杆21的端部压向该阀的鞍座。该阀17的鞍座20是由壳体1的室 15和16之间的凸缘25和在阀杆21上形成的环形凸缘26形成的。该阀杆21具有在两 端用插塞28、29密封的轴向管道27、第一组径向通孔30、第二组径向通孔31，第一组 径向通孔30形成在阀杆21上用于连通其轴向管道27和壳体的室14，第二组径向通孔31 沿壳体中各室14、15 ‘16的布置在环形凸缘26的后方形成在阀杆21上，用于连通阀杆 (21)的轴向管道27和壳体的室15。位于壳体的室14和15之间的另一环形弹性环形密 封32安装在壳体和阀杆之间，室15和16通过一环形阀17相互密封地分隔(当旋塞处于 中性位置并且向瓶子供应气体时)，该环形阀通过第一弹簧24、以及另外经由阀杆21通 过第二弹簧33被沿轴向方向压向其鞍座20，第二弹簧位于阀杆21的在控制杆23侧的端 部周围并运动学上连接到阀杆上和壳体1上。用来将塑料瓶颈部紧固到壳体1下端的装 置(图1和2)包括一环形弹性单元34和一匙状物35，环形弹性单元34与螺旋输送管道 12的出口同轴地附接到壳体1端部，匙状物35具有一手柄36和一与塑料瓶颈部的尺寸相 配合的槽37。该匙状物35通过卡口连接部运动学上连接到该壳体1的壁上。节流阀38安装在壳体1内部并经由其输入管道39连接到喷嘴10的贯通轴向管道11上。用来手动分配发泡和/或充气饮料的装置按照以下方式工作。根据图1和2所示装置的技术方案，该装置用于在反压下从等压存储器向塑料瓶 手动分配发泡和/或充气饮料。为了实现这点，将塑料瓶适配到匙状物35的槽37中并 通过转动手柄36借助于弹性环形单元34紧密接靠在壳体1的下端。该节流阀38关闭。 三通旋塞8的控制杆23 (图3)处于(中性)竖直位置。然后，三通旋塞的控制杆23 (图 4)降低20度(朝向操作者外)，因此移动阀杆21来压缩弹簧24。阀17保持被压到鞍座 20上，径向孔31打开以实现室14和室15的连通。气体管道3通过室14、径向孔30、 轴向管道27、径向孔31、室15、输出管道7、轴对称腔6和螺旋输送管道12与瓶子的内 部容积连通。当这样时，气态C02从气缸供应到瓶子，其中压力与等压存储器内部压力 相等。当沿着壳体1中的管道2移动时，气体膨胀并且将管道4、其中装有的饮料和装置 的壳体1冷却到比饮料进入该分配装置之前的温度低几度的温度。然后，三通旋塞63的 控制杆23(图5)在相反方向上降低40度。在这种情况下，阀杆21与阀17—起移动从 而打开阀，压缩弹簧33。一旦阀17打开，室15和16彼此连通。饮料管道4与PET瓶 子的内部容积通过室15和16、输出管道7、轴对称空腔6和螺旋输送管道12连通。由 于PET瓶子中的压力和等压存储器中的压力一致，饮料不会进入所述存储器。当节流阀 38打开时，迫使C02气体从PET瓶子通过轴向管道11、节流阀38的输入管道39和输出 管道排到大气中。在等压存储器和PET瓶子之间形成压差以使饮料充注瓶子。经过该 螺旋输送管道12，通过离心力以锥形膜形式将饮料供应到PET瓶子的颈部的壁上，然后 顺畅地沿着该壁流下，因此防止发泡产生。通过在该分配系统中和塑料瓶中饮料表面上 方形成超过溶解于饮料中的气体饱和压力的气体压力也可以达到消除发泡。当饮料经过 壳体1的冷却管道4和三通旋塞的管道时，其温度降低几度，这也减少了发泡产生并保留 了饮料的消费特性。为了防止在瓶子充注后进一步从等压存储器中吸入饮料，将控制杆 23与三通旋塞8的阀17和阀杆21 —起转动(20度)到其初始的中性竖直位置(图3)。 PET瓶子颈部的残余气体和部分从饮料中释放出来的溶解气体通过喷嘴10的轴向管道11 和节流阀38的管道排到大气中。在PET瓶子中的压力等于大气压力之后，沿相反方向转 动手柄36以将壳体1的下端与PET瓶子的颈部分开，并且将瓶子从该分配装置移开、塞 上盖子并送与消费者。这种包括三通旋塞的装置包括最少数量的、具有摩擦面的部件，可容易拆解， 并可在水或消毒液体中清洗。总地来说，本发明提供了利用本发明的装置在将饮料分配到塑料瓶的分配过程 中冷却饮料的可行方案，其还减少了发泡产生，提高了饮料的质量，改进了用于在反压 下将饮料分配到塑料瓶的装置的操作可靠性，通过减少在啤酒或另一种饮料分配结束后 清洗装置的单元和部件的频率而简化了装置的维护。工业实用性本装置适用于大规模制造以在食品工业和商业中进一步应用。实验性测试表明 本发明的装置在分配啤酒和其它发泡和/或充气饮料时与现有技术相比高效且维护简单 可行。
权利要求
1.一种用于手动分配发泡和/或充气饮料的装置，包括一壳体(1)，在该壳体的主 体内具有一带有用来连接到由压力源供应气体的管路的管接头(3)的输入管道(2)、一带 有用来连接到由等压存储器供应饮料的管路的管接头(5)的输入管道(4)、一轴对称空腔 (6)，该轴对称空腔从壳体(1)下端的侧面开口并经由三通旋塞(8)通过输出管道(7)连 接到气体供应管道(2)和饮料供应管道(4)，该三通旋塞带有一控制杆，用来顺序地接通 供应管道(2、4)之一与输出管道(7)或者关闭所有管道；一发泡抑制单元，该发泡抑制 单元位于该壳体(1)的轴对称空腔(6)内并形成为具有一轴向贯通管道(11)和一在外表 面上具有螺旋输送管道(12)的圆柱形部分的喷嘴(10)形式；和一节流阀(38)，该节流 阀(38)安装在该壳体(1)内部并通过其输入管道(39)连接到喷嘴(10)的轴向贯通管道 (11)，其特征在于，该气体供应管道(2)沿着饮料供应管道(4)形成在壳体(1)的主体内 或环绕饮料供应管道；以及，该三通旋塞(8)置于壳体(1)的空腔内，该空腔具有三个 顺序地设置的环形室(14、15、16)，其中连接到第一室和第三室的分别是气体供应管道 (2)和饮料供应管道(4)，连接到第二室的是通过该空腔(6)与螺旋输送管道(12)连通的 输出管道(7)，并且该三通旋塞包括一带有弹性端面密封(18)的环形阀(17)和一安装在 壳体室(14、15、16)内的阀杆(21)，该阀具有带有弹性环形密封(19)的轴向管道，安装 在壳体(1)的第三室(16)内并位于该阀(17)的鞍座(20)中，能按选择轴向往复运动，该 阀杆能按选择轴向往复运动，该阀杆(21)的一端通过环形密封(22)伸出室(14)并运动 学上连接到控制杆(23)，而阀杆的另一端位于相对的室(16)内，该阀杆穿过阀(17)的带 有环形弹性密封(19)的轴向管道并通过第一弹簧(24)运动学上连接到其上，该第一弹簧 将阀(17)由阀杆(21)的端部压向该阀的鞍座，该鞍座是由壳体(1)的室(15)和室(16) 之间的凸缘(25)和在阀杆(21)上形成的环形凸缘(26)形成的；进一步地，阀杆(21)具 有一在两端由插塞(28、29)封闭的轴向管道(27)、第一组径向通孔(30)和第二组径向通 孔(31)，第一组径向通孔(30)形成在阀杆(21)上用于连通其轴向管道(27)和壳体的第 一室(14)，第二组径向通孔(31)沿壳体的各室(14、15、16)的布置在环形凸缘(26)的 后方形成于阀杆(21)上，用于连通阀杆(21)的轴向管道(27)与壳体的第二室(15)，其 中，设置在壳体(1)的室(14)和室(15)之间的另一环形弹性密封(32)安装在壳体(1) 和阀杆(21)之间，并且第二室和第三室(15、16)在中性位置通过该环形阀(17)相互密 封地隔离，该环形阀通过第一弹簧(24)、以及另外经由阀杆(21)通过第二弹簧(33)被沿 轴向方向压到阀(17)的鞍座(20)上，第二弹簧(33)位于阀杆(21)的在控制杆(23)侧 的端部周围并运动学上连接到阀杆和壳体(1)上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，壳体(1)的位于气体供应管道(2)和饮 料供应管道(4)之间的壁由导热材料制成。
全文摘要
本发明涉及商业设备并可用于从等压容器分配啤酒及其它其它饮料。该装置包括用来连接至用于从气体压力源供应气体的管路的输送通道、用来连接至用于从等压容器供应饮料的管路的输送通道、腔体，该腔体在主体下端侧上开口并且经由三通阀通过排放通道连接至气体和饮料输送通道，用于接连地将输送通道之一连接至排放通道或者断开所有通道。发泡抑制单元设计成喷嘴的形式，该喷嘴具有轴向贯通通道和在外表面上具有螺旋输送管道的圆柱形部分。该装置具有用于附接至瓶子颈部的单元和节流阀，该节流阀通过其输入通道连接至喷嘴的轴向贯通通道。三通阀设置在主体腔体中，该主体腔体具有三个顺序定位的环形室。输送和排放管道连接至所述室，并且往复式环形阀和连接至控制手柄的杆设置在所述室内。
文档编号B67C3/06GK102026906SQ200880129242
公开日2011年4月20日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者谢尔盖·亚历山德罗维奇·布奇克 申请人:谢尔盖·亚历山德罗维奇·布奇克