专利名称：制造含碳酸气饮料用的压缩co的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造含碳酸气的饮料，特别涉及自制(不同于工厂灌瓶法)苏打水这样的含碳酸气饮料，或涉及自制任何一种含二氧化碳的加香料饮料。自制或家庭制造含碳酸气的饮料很久以前就有了，制造时使用一种小型的、一次使用的、可以再充气的或可以随意处置的瓶形贮气管，贮存压力约为40～60大气压的二氧化碳气。每一个贮气管装有一个结构简单的阀门，例如包含一个带杆的按钮(该杆凸出于贮气管的顶盖)，或包括密封贮气管的金属箔挡片。
使用时要用一种设备，该设备由容器和带有虹吸管的螺旋装置组成成，容器要用水充满到一定高度，而虹吸管可以被安装在容器上。这种装置还包括用于放出含碳酸气饮料的手动阀门和具有密封装置的贮气管舱，该舱用于放置贮气管，并根据情况使贮气管紧压在一对立表面上(将阀门的杆往其中推时，该对立表面起启开阀门的作用)上，或紧压在一根贯穿针上以冲开阀门的金属箔挡片。
最近，世界知名的商品名称为“SODASTREAM”的设备在商业上取得了巨大的成功。这些设备使用了较大容量的贮气管，其容量足以一次制造50～100杯的含碳酸气饮料，而且采用操作控制杆的方法进行制造。每操作一次控制杆释放出固定量的压缩CO2气。
很明显，在家庭中按照常规的方法来制造含碳酸气的饮料就需要购买特殊的设备，并且如上所述，还要进行充灌容器、封盖其上的顶部装置和使贮气管充气等例行的操作，或操作“SODASTREAM”装置的控制杆等。
因此本发明的总的目的是提供一种装置，以便不需要使用结构特殊的和价值昂贵的设备，便于在几乎任何的容器中制造含碳酸气的饮料，而不依靠任何辅助装置或设备。这就是提供一种贮气管，供自制含碳酸气饮料用，它可以方便地加到普通具有家用尺寸的并用螺纹盖的饮料瓶上。
因此本发明供给了一种压缩二氧化碳气的贮气管，其特征在于密封装置，该密封装置至少部分而致密的可浸解的材料构成。
可浸解的材料可以是水溶性物质、吸水性物质或可由水离散的物质，如动物胶、淀粉和糖;也可以是纤维性的或多孔性的物质，如纸、大米纸、纸板、毛毡和丙烯酸酯类;还可以是同水反应的化学试剂，如钠(Na)或钙(Ca);所有这些物质在浸入水中后或甚至被水浸湿后便很容易变软。
贮气管的密封装置可以作成各种形式，如作成紧密的具有合适形状的阀门部件，该部件同水接触便发生形变，密封装置可以由类似于“O”形环的垫圈组成，或由许多其它的方式和变型组成，完全由设计者决定。
借助下面参照附图，对作为例子给出的一些最佳实施例的说明，可以更清楚理解本发明的这些或另外一些结构的细节和优点。
图1a是按照本发明的第一实施例的装有密封装置的贮气管的横切面图;
图16示出了另一种适合用于图1a所示贮气管的可供选择的阀体形状;
图2a是本发明另一实施例的贮气管密封装置的局部图。
图2b示了在密封状态时的图2所示的密封装置。
图3a是贮气管密封装置的另一实施例;
图3b示出了图3a所示的处于密封状态的密封装置。
图4a是本发明的在充气状态的贮气管密封装置的又一实施例;
图4b示出了处于密封状态的示于4a的密封装置;
图5a示出了一种阀门部件的变化形式;这种变化形式可应用于图4a和4b的实施例;
图5b是图5a所示阀门部件的顶视图;
图6是贮气管密封装置的又一实施例;
图7是贮气管密封装置的又一实施例;
图8示出了一个普通的饮料瓶和其带螺纹的盖;
图9示出了一个贮气管，它装有一个法兰，以便同图8所示的饮料瓶相配合;
图10示出了在制备含碳酸气饮料时使用图8所示饮料瓶和图9所示贮气管的方法。
图1a示出了由金属或塑料作的贮气管C，该贮气管大体上像上述常规的、一次使用的、或可以任意处理的二氧化碳气贮气管的外观。
贮气管一般是瓶形的，或子弹形的，它有主体部分10和总的用12表示的顶端部分。阀座部件14固定于贮气管，使得不漏气，例如采用压力装配、粘接、焊接和其它类似方法进行固定。阀座部件14具有阀座部分17和开口18，它形成内部阀腔或空间16。还有一圆锥形的阀部件20，它松松地放在阀腔16中，该阀部件20的底面20a的尺寸大到足以防止阀部件20掉到贮气管10内。
如果需要，可以装上“O”形垫圈22，以保证在阀部件20和阀座之间的气密密封。根据本发明的独特的特点，阀部件20由可浸解的物质作成，即用这样的物质制造，当这种物质浸入水中时便失去其致密性，或改变其刚性状态，从而变软或被浸解。
这种物质最好是动物胶、淀粉;有机或无机化合物，如糖、盐;如毛毡这样的致密的纤维物质;或如纸这样的多孔纤维物质。
另外还可以使用其它形状的阀部件，如图1b所示的球形阀部件24。该阀部件24具有内芯26，例如金属球或塑料球，该球的外表面26a最好是粗糙的，在此外表面上然后再涂上一层某种合适的浸解物质28。
如图1a中用断线示意表示的那样，大体上采用与充灌常规贮气管一样的方法便可以将压缩的CO2气充入到贮气管中，即，将安装有垫圈32和供气管34的充气装置(未示出)的头部30沿贮气管C的颈部进行安放，然后使固定量的气体充入贮气管。一旦离开充气位置，阀部件20(或24)便自动封闭阀门放气开口18，而且只要贮气管不按照下述的方法投入使用便一直封闭着。
现在参考图2a和2b，图中示出了具有凹槽40顶端部38，凹槽40在圆形的直角肩部或凸缘42的里面。在凹槽40中放置了拱形的盖44，此盖可用任何一种浸解物质制造。盖44具有向外凸出的凸缘44a，在凸缘44a的上部，在凹槽40中放有一个具有弹性的垫圈，如“O”形垫圈46。图中部分示出了充气机机头48，该机头48包括控制压缩气体从充气管52中放出的杆阀部件50。当充气机头下降到稍低于图2a所示的位置时，压缩气体便充入到贮气管C中(如箭头所示)，一直到达到要求的压力。进一步降低机头(或升高贮气管)，由于机头48的凸轮形表面54的作用，将使凸缘42受到冷滚压或捲曲。这种滚压或捲曲的结果示于图2b，其中“O”形环46密封了贮气管，从而防止气体逸出。
按照本发明的说明，此时的贮气管便可供使用。
应该注意，在这一阶段(今天还要进一步研究)，由“O”形垫圈46代表的密封装置可以用适当的浸解材料制造，而盖44则可用普通的材料(例如塑料)制造。此时要留出空隙42a，使垫圈46露出来以便和水相接触。从而得到与上述方式相同的结果。
在图3a和3b中示出了环形的密封装置56，该装置用本文说明的浸解物质制造。它安放在类似于上述实施例的凹槽40的凹槽58中。圆形凸缘60围绕着用其它适当材料制造的盖62，盖62最好具有通道64并在其底面上装有密封垫圈66。如前所述，图3a表示充气阶段的贮气管，而在图3b中，直的凸缘60则已经被压弯，紧贴在密封装置56上。然而，如前所述，还必须留出空隙56a，以便当贮气管投入使用时，即浸没在要加碳酸气的饮料中时，使密封装置56和水接触。很明显，密封垫圈56即使稍微被浸湿也会变软并失去密封的作用，从而可使气体穿过通道64和56a，并同周围的饮料混合。
按照图4a和4b的实施例，具有顶端部分68的贮气管C是用其上有通孔72的衬管70封闭的。在衬管74的上部有螺纹74。整个或部分用浸解材料制造的圆片76被放置在封管70的顶端。具有开孔80和螺纹的盖78部分地拧在衬管70上。
如图所示，“O”形密封圈82置于贮气管的凸缘84上。
图4a表示充气的状态，压缩气体经过开孔80，绕过圆片76，流经通道72进入贮气管C。充完气并仍处于充气压力下时，如图4b所示，用某种合适的方法(未示出)转动盖78使其紧靠在圆片76和密封圈82上，从而完成具有指定使用效益的贮气管的制备。
如由图5a和5b清楚示出的那样，由84表示的圆片可以作成只有一部分用浸解材料制造，即只在其中心包含了这种材料构成的很小的充填物或芯子86，是用浇注或其它方法设置在圆片84上的适当的开孔中的。
图6示出了以涂层的方式而不是以独立的单体的方式应用浸解材料料。贮气管C装有盖88，该盖88具有凸出肩90、圆形头92和贯穿孔94。
浸解物质的涂层96包裹着圆形头92，将圆头浸入比如说动物胶(在液体状态)槽中，便可以方便地得到这种涂层。
按照上述的方法(见图2b或3b)，将贮气管的凸缘弯到“O”形圈97上便可以完成贮气管的充气。
利用本发明基本原理的另一种方法示于图7。盖98包括带中心开孔100a的软的或有弹性的垫片100。用铝箔制的钱币形圆片102盖着垫片100。松散状态的细粒浸解材料充填物104，如糖晶粒等等，放置在圆片102上。抵抗内压力和防止铝箔破裂所要求的机械力由盖106提供，该盖具有孔眼106a，并约束松散的材料。
机构98置于贮气管上，充气之后立刻压下凸缘108进行密封。
现在举例说明使用贮气管C的方法。
图8示出了一个普通的具有家用大小的饮料瓶100，该瓶用带螺纹的盖112，全部为常规结构。为了更方便地使用本发明提出的贮气管C，每一个贮气瓶最好装备一个底部法兰114(图9)，该法兰可用塑料制造，利用加压和粘接的方法将其加到贮气管的底部，法兰114是圆形的，其直径等于饮料瓶110的开口直径。因此贮气管可以倒挂在瓶口上，并用盖112固定，这并不影响其密封性。
如图10清楚示出的那样，需要作的仅是将贮气管C倒置插入到饮料瓶110的开口或插入到瓶的颈部，然后将盖112拧紧，将饮料瓶倒置一段时间，使浸解物质充分浸湿，直到它变软了并完成了其功能为止。
为了安全起见，最好加工一个切薄的切痕116，以防饮料瓶110中的内压力超过安全范围。为此，最好将瓶盖，如瓶盖112，附着到每一个贮气管的底部，而不是将瓶盖附着于法兰114上，然后将贮气管C连同瓶盖一起供应给消费者。
因此，为家庭制造苏打水或其它含碳酸气的饮料，本发明提供了一种极方便的和极有用的方法。人们需要的只是一部分新颖的贮气管，不需要购买昂贵的设备，不需要了解和遵守任何操作规程，不需要进行任何准备，换言之，这种方法最省事，最经济，而且这种新颖的贮气管可以进行再充气，或者，如果是用塑料作的，用后可以扔掉。
实验已证明，当采用硬膜状的动物胶作图4b所示实施例贮气管中的浸解物质时，二氧化碳气在大约30秒后便逐渐放出，在一分钟的时间内便放完。
在一个大范围内适当选择浸解物质，根据用量、致密度和其它一些因素，当然很容易控制和预先确定最佳时间。熟悉本发明有关技术的人很容易理解本发明突出的优点，并知道在不违背由所附权利要求所确定的范围的条件下，各种变化、改进和变型可以应用到举例说明的实施例上。
权利要求
1.供家庭制造含碳酸气饮料用的压缩二氧化碳气贮气管的特征是密封装置，该密封装置至少部分是用致密的浸解物质制造的。
2.如权利要求1所述的贮气管，其中浸解物质是水溶性的。
3.如权利要求1所述的贮气管，其中浸解物质是吸水性的。
4.如权利要求1所述的贮气管，其中浸解物质是可由水离散的。
5.如权利要求1所述的贮气管，其中，贮气管包括壳体和装有上述密封装置的顶端部分。
6.如权利要求5所述的贮气管，其中，密封装置包括阀座和阀部件，阀座确定一个阀腔并且有一个使贮气管的内部同外部相通的开口，阀部件用上述浸解物质制造，安放在阀腔中，适合于密封开口从而防止压缩气体逸出。
7.如权利要求6所述的贮气管，其中，阀部件宽松地放在阀腔中，从而可通过上述开口对贮气管充气。
8.如权利要求7所述的贮气管，其中，阀部件被限定在一个盖中，该盖固定于贮气管的顶端部。
9.如权利要求8所述的贮气管，其中阀部件是圆锥形的。
10.如权利要求8所述的贮气管，其中阀部件是球形的。
11.如权利要求9或10所述的贮气管，其中，阀部件包括一个内芯和由上述浸解物质构成的外面涂层。
12.如权利要求5所述的贮气管，其中，密封装置包括盖和弹性垫圈，盖由上述的浸解物质构成并放置在上述顶端部分的凹槽中，弹性线圈被夹压在盖的圆周部分和弯曲的凸缘之间，该凸缘构成围绕上述凹槽的壁。
13.如权利要求12所述的贮气管，其中盖是拱形的。
14.如权利要求5所述的贮气管，其中，密封装置包括盖和垫圈圈，盖放置在上述顶端部分的凹槽中，垫圈由上述的浸解物质构成并被夹压在盖的圆周部分和弯曲的凸缘之间，该凸缘构成围绕上述凹槽的壁。
15.如权利要求14所述的贮气管，其中，盖具有供充放气流通用的通道。
16.如权利要求5所述的贮气管，其中，密封装置包括一种圆片片，该圆片至少部分是由上述浸解物质构成的，它被夹压在衬管和带螺纹的盖之间，衬管加接在上述顶端部分上，在贮气管充完气浚，螺纹盖被拧紧在衬管上。
17.如权利要求5所述的贮气管，其中，密封装置包括顶端部分，该顶端部分具有贯穿孔并整个地涂了一层上述的浸解物质。
18.如权利要求5所述的贮气管，其中，密封装置包括金属箔，金属箔由一团松散的上述浸解物质加固，防止了在上述的压力下金属箔的破裂，浸解物质放置在箔上并由带孔盖保持。
19.家庭制备含碳酸气饮料的过程包括和下步骤a 将要加碳酸气的饮料充入容器中;b 将压缩二氧化碳气贮气管插入到容器中，贮气管带的密封装置至少部分是由浸解物质构成的;c 密封容器一段时间，足以使浸解物质变软，从而使气体从贮气管中释放出来。
20.如权利要求19所述的过程，其中，容器是饮料瓶，饮料瓶具有开口凸缘颈部和带螺纹的瓶盖，充气管装有法兰，当瓶盖拧紧时，法兰贴合在上述凸缘上，贮气管悬挂在饮料瓶颈部的里面。
全文摘要
一种供家庭制造含碳酸气饮料用的贮气管，它被插入到装有要加碳酸气饮料的容器中，然后将容器密封。贮气管具有至少部分是由致密的可浸解材料构成的密封装置。可浸解材料，如动物胶、淀粉、糖、毛毡和纸等，当其浸入水中时便溶解、离散或同水作用而变软。将贮气管插入到容器，密封装置便被浸湿，一会儿后材料变软，密封装置便不再起密封作用，因而碳酸气便从贮气管中放出来并与容器中的饮料混合。
文档编号F17C7/00GK1031470SQ8710585
公开日1989年3月8日 申请日期1987年8月27日 优先权日1987年8月27日
发明者罗伯特·耶索威奇 申请人:罗伯特·耶索威奇