用于将加压的泡沫和碳酸饮料倾倒至容器中的自动装置的制作方法

本发明涉及用于将泡沫和碳酸饮料从等压容器自动倾倒至零售亭、商店、餐厅以及酒吧中的塑料瓶中的装置，并且本发明可用于食品产业的商用设备中。

背景技术：

已知用于在反压下从等压容器将饮料倾倒和密封至塑料瓶中的半自动装置(2000年9月10日公开的俄罗斯联邦实用新型专利no.14924，ipcb67c3/00)，所述装置包括：台；具有头部的旋转驱动器的密封单元，所述密封单元成列地布置在台上；具有用于在反压下将饮料供应至塑料瓶中的头部的倾倒单元，所述倾倒单元通过管连接至等压容器；具有用于在颈肩保持塑料瓶的叉的瓶保持器；以及用于控制所述装置的控制单元，所述控制单元具有气动系统。

已知用于在反压下将饮料从等压容器倾倒和密封至塑料瓶中的半自动装置(2004年4月20日公开的俄罗斯联邦实用新型专利no.37359，ipcb67c7/00)，所述装置包括：布置在移动梁上的倾倒单元，所述倾倒单元具有头部、填充管以及用于其竖直往复移动的驱动器；所述倾倒单元通过管连接至饮料供应容器；具有用于供给盖的机构的盖进给器；用于密封瓶的密封单元，所述密封单元具有用于密封头部的竖直移动的驱动器；用于移动瓶的组件；以及用于控制所述半自动装置的控制系统，所述控制系统具有控制面板。

然而，上面引用的相似情况是针对工业上将饮料倾倒至塑料容器中，具有较大直径，需要较大区域以放置设备并且不能被使用在零售渠道(酒吧、餐厅、咖啡厅以及商店)中。

最接近的技术方案(原型)是用于在反压下从等压容器将泡沫和碳酸饮料倾倒至瓶中的自动装置(2012年9月20日公开的国际申请wo2012123768)，所述装置包括：通过具有电磁阀的通道连接至用于从缸供应气体以及从桶供应饮料的管的填充通道；用于将塑料容器的颈部夹持至填充通道的出口开口的组件；用于将气体从饮料容器移除的通道，所述通道通过可调节节流电磁阀连接至排放通道；饮料容器中饮料液位的传感器；以及连接至饮料液位传感器、夹持组件的驱动器以及电磁阀的驱动器以根据设定的程序打开和关闭所述阀的控制单元。用于将饮料容器夹持至填充通道的出口开口的组件以台和用于台的竖直往复移动的驱动器的形式构成。用于倾倒饮料的容器放置在所述台上。

然而，由于每个阀设置有独立的电磁驱动器以打开和关闭阀的事实，所述自动装置具有复杂的设计以及较大的直径。而且，所述自动装置具有较低的可维护性，因为如果需要替换阀闭合件，具有电磁驱动器的整个阀必需被更换。

技术实现要素：

本发明的技术效果是自动装置的紧凑性提升、设计简化以及其可维护性提升，这是流量开关的阀设置有单个的共同步进机电凸轮驱动器的结果。

前述的技术效果是通过下列事实实现的，在用于将加压的泡沫和碳酸饮料倾倒至容器中的自动装置中，所述装置包括：填充通道(2)，所述填充通道通过具有阀(5、6)的通道(3、4)相应地连接至用于供应气体和饮料的管(7、8)；用于从容器(10)移除气体的通道(11)，所述通道通过可调节节流阀(12)连接至排放通道(13)；用于将所述容器(10)的颈部夹持至填充通道(2)的出口开口和气体移除通道(11)的入口开口的组件(9)；以及控制单元(14)，所述控制单元连接至组件(9)的驱动器以及阀(5、6、12)的驱动器以根据设定的程序打开和关闭阀；根据本发明，阀(5、6、12)的驱动器包括盘(26)，所述盘安装成使得能够进行分离的角运动并且具有为环形轨道(29)形式的成型的凸轮表面(28)，所述环形轨道与对应于阀(5、6、12)的杆(30、31、32)接触并且在所述盘(26)的一次完整旋转中根据设定的程序提供所述阀的打开和关闭以将饮料倾倒至所述容器(10)中。

在第一实施例中，用于夹持所述容器(10)的颈部的组件(9)布置在所述容器(10)的上方邻近填充通道(2)的出口开口和气体移除通道(11)的入口开口、设置有用于保持所述容器(10)的颈部的保持器、并且包括：布置在自动装置的壳体(1)的腔(18)中的活塞(17)，填充通道(2)和用于从所述容器(10)移除气体的通道(11)延伸通过所述活塞；用于使所述活塞(17)返回其初始位置至所述腔(18)的上部端部壁(20)的弹簧(19)；绕通道(2、11)的出口开口布置在所述活塞(17)的下部端部壁的外部侧上的可回弹弹性密封环(21)；布置在通道(23)中的阀(22)，所述通道将气体供应通道(3)连接至所述活塞(17)上方的腔(18)；以及布置在通道(25)中的阀(24)，所述通道将所述活塞(17)上方的腔(18)连接至用于从所述容器(10)移除气体的通道(11)，其中对应于阀(22、24)的每个杆(33、34)与盘(26)的成型的凸轮表面(28)上的环形轨道(29)接触，并且用于保持所述容器(10)的颈部的保持器以用于在其中容置所述容器(10)的颈部的叉(35)的形式构成，在所述通道(2)的出口开口和所述通道(11)的入口开口上游，所述叉与所述自动装置的壳体(1)一体形成。

在第二实施例中，用于将所述容器(10)的颈部夹持至填充通道(2)的出口开口和气体移除通道(11)的入口开口的组件(9)布置在所述容器(10)的下方并且包括用于在其上容置所述容器(10)的台(37)以及用于所述台(37)的竖直往复移动的机构(38)，所述机构运动地联接至所述台(37)。

控制单元(14)包括压力传感器(15)和联接至所述压力传感器的流量计(16)，其中所述压力传感器(15)通过一个出口连接至气体供应通道(3)并且通过另一个出口连接至用于从所述容器(10)移除气体的通道(11)，并且所述流量计(16)沿饮料移动的方向布置在阀(6)的上游的饮料供应通道(4)中。

流量开关的阀设置有单个的共同步进机电凸轮驱动的结果是实现了自动装置的紧凑性提升、设计的简化以及其可维护性的提升。

附图说明

本发明通过以下的附图示出。

图1示出了用于将加压的泡沫和碳酸饮料倾倒至塑料容器中的自动装置(包含有用于夹持容器的颈部的组件的第一实施例)的示意图。

图2示出了装置的截面图。

图3代表了将凸轮布置在阀的机电驱动器的盘的环形轨道上的示意图。

图4示出了阀的机电驱动器的盘，所述盘具有环形轨道。

图5示出了用于将加压的泡沫和碳酸饮料倾倒至塑料容器中的自动装置(包含有用于夹持容器的颈部的组件的第二实施例)的示意图。

具体实施方式

用于倾倒泡沫和碳酸饮料的自动装置包括壳体(1)，所述壳体容置有：填充通道(2)，所述填充通道通过具有阀(5和6)的通道(3和4)各自连接至用于供应气体和饮料的管(7和8)；用于将塑料容器(10)的颈部夹持至填充通道(2)的出口开口的组件(9)；用于从容器(10)移除气体的通道(11)，所述通道通过可调节节流阀(12)连接至排放通道(13)；以及控制单元(控制器)(14)。

控制单元(14)设置有压力传感器(15)和通过线缆连接至所述压力传感器的流量计(16)。传感器(15)通过一个出口连接至气体供应通道(3)并通过另一个出口连接至用于从容器(10)移除气体的通道(11)，并且流量计(16)沿饮料移动方向布置在阀(6)的上游的饮料供应通道(4)中。

在第一实施例中，用于夹持容器(10)的颈部的组件(9)绕填充通道(2)的出口开口和用于从容器(10)移除气体的通道(11)的入口开口布置，并且设置有用于保持所述容器(10)的颈部的保持器。用于夹持容器(10)的颈部的组件(9)包括：布置在自动装置的壳体(1)的腔(18)中的活塞(17)，填充通道(2)以及用于从容器(10)移除气体的通道(11)延伸通过所述活塞；用于使活塞(17)返回其初始位置至腔(18)的上部端部壁(20)的弹簧(19)；绕通道(2和11)的出口开口布置在活塞(17)的下部端部壁的外部侧上的可回弹弹性密封环(21)；布置在通道(23)中的阀(22)，所述通道将气体供应通道(3)连接至活塞(17)上方的腔(18)；以及布置在通道(25)中的阀(24)，所述通道将活塞(17)上方的腔(18)连接至用于从容器(10)移除气体的通道(11)。

阀(5、6、12、22和24)设置有机电驱动器，该机电驱动器包括有盘(26)，所述盘具有用于旋转盘(26)的步进电动马达(27)，所述盘具有为环形轨道(29)形式的成型的凸轮表面(28)，该环形轨道与阀(5、6、12、22和24)的杆(30、31、32、33和34)接触并且在盘(26)的一次完整旋转中根据设定的程序提供阀的打开和关闭以将饮料倾倒至容器(10)中。

对应于阀(5、6、12、22和24)的每个杆(30、31、32、33和34)与盘(26)的成型的凸轮表面(28)上的环形轨道(29)接触。用于保持容器(10)的颈部的保持器以用于在其中容置容器(10)的颈部的叉(35)的形式构成，所述叉刚性地联接至自动装置的壳体(1)并且布置在通道(2)的出口开口和通道(11)的入口开口上游。

用于旋转阀(5、6、12、22和24)的机电驱动器的盘(26)的步进电动马达(27)连接至控制单元(14)。

阀(5、6、12、22和24)彼此紧密地安装并且为紧凑的阀单元(36)。阀(5、6、12、22和24)的机电驱动器具有用于手动地旋转具有凸轮表面(28)的盘(26)的手柄(37)，当调节自动装置或者关闭马达(27)的电力供给时，使用所述手柄。

在第二实施例中，用于将容器(10)的颈部夹持至填充通道(2)的出口开口和气体移除通道(11)的入口开口的组件(9)布置在容器(10)的下方并且包括用于在其上容置所述容器(10)的台(38)以及用于台(38)的竖直往复移动的机构(39)，所述机构运动地联接至台(38)。台(38)与绕通道(2)的出口开口和通道(11)的入口开口布置在自动装置的壳体(1)的外部侧上的可回弹弹性密封环(40)同轴地安装。用于台(38)的竖直往复移动的机构(39)例如以具有手驱动器或者来自电动马达(41)的驱动器的“螺栓－螺母”或者“榫头－榫眼”螺纹副的形式构成。电动马达(41)联接至控制单元(14)。

自动装置以以下的方式操作。当装置打开时，具有凸轮(28)的盘(26)安装至其初始位置，检查气体供应管(7)中是否有压力并且执行切换至等待模式。

饮料以以下的方式倾倒。操作者将塑料容器(10)安装在叉(35)上(图1，用于夹持容器(10)的组件(9)的第一实施例)或者台(35)上(图5，用于夹持容器的组件(9)的第二实施例)并且按下起动按钮(在图中未示出)。

控制单元(14)(控制器)起动用于具有凸轮表面(28)的盘(26)的步进旋转的电动马达(27)。

在用于夹持容器(10)的组件(9)的第一实施例中，首先杆(22)被向外挤压并且用于将气体供应至活塞(17)上方的腔(18)中的阀(22)打开。塑料容器(10)被紧紧地夹持至可回弹弹性环(21)，以用于使其内部腔与填充通道(2)的出口开口以及通道(11)的入口开口相通。

在用于夹持容器(10)的组件(9)的第二实施例中，操作者手动地旋转“螺栓－螺母”或者“榫头－榫眼”驱动器的手柄(图中未示出)，或者电动马达(41)通过控制单元(14)打开，马达旋转“螺栓－螺母”或者“榫头－榫眼”驱动器，由此台(38)上升并且容器(10)的颈部被紧紧地夹持至密封环(40)。另外，盘(26)旋转至一位置(图4)，在所述位置中凸轮(28)向外挤压杆(30)，阀(5)打开并且将气体供应通道(3)连接至容器(10)。供应气体直到容器(10)和连接至压缩气缸的管(8)之间的压力相等。在盘(26)的进一步步进旋转期间，用于将气体供应至容器(10)中的阀(5)关闭，杆(31)被向外挤压并且用于供应饮料(啤酒)的阀(6)打开。因为在容器(10)和来自具有啤酒的桶的管(8)之间不存在压力差，所以饮料不会移动。盘(26)的进一步步进旋转提供了杆(32)的平缓移动、节流阀(12)的平缓打开以及二氧化碳排放进入排放通道(13)中。在这种情况中，盘(26)的成一定角度的凸轮表面(28)的长度提供了节流阀(12)的通道的流动截面的精准布置以提供来自容器(10)的预设气流以及维持所述容器(10)和具有饮料的桶之间的所需压降。通过压力传感器(15)监测压降。能够在饮料倾倒过程期间直接设定压力差的值。在这种情况中，所述压力差的值被控制单元(14)永久储存并且将用于下一次倾倒。在倾倒过程期间，流量计(16)计算用于倾倒所需的饮料体积(考虑从桶供应的饮料的损耗)并且将数据发送至控制单元(14)。在倾倒过程期间节流阀(12)的截面的平缓控制允许用于不计特征(黏性、起泡)的每个类型的饮料的自动装置的操作的精确调整以及倾倒速率和泡沫水平的最优结合的选择。当倾倒结束时，节流阀(12)和饮料供应阀(6)完全关闭。在盘(26)的进一步旋转期间，节流阀(12)再次打开并且平缓地将容器(10)中的压力(其中饮料供应阀(6)关闭)降低至大气压。在这种情况中，根据压力传感器(15)的读数控制释放率，保证最小程度的起泡。

在组件(9)的第一实施例中，当容器(10)中的压力与大气压相等时，盘(26)的后继旋转提供了杆(34)的移动、阀(24)的打开以及来自腔(18)的压力释放，在所述压力释放后盘(26)停止并且弹簧(19)使活塞(17)返回到其初始位置、容器(10)的颈部被释放并且容器(10)由操作者从叉(35)移除。在盘(26)完成一次完整的步进旋转之后，所有的阀(5、6、12、22和24)都处于它们的起始闭合状态中。

在组件(9)的第二实施例中，当容器(10)中的压力与大气压相等时，盘(26)完成一次完整的步进旋转并且所有的阀(5、6、12)都处于它们的起始闭合状态中。操作者手动地沿相反的方向旋转“螺栓－螺母”或者“榫头－榫眼”驱动器的手柄(图中未示出)，或者电动马达(41)通过控制单元(14)打开，所述马达沿相反的方向旋转所述“螺栓－螺母”或者“榫头－榫眼”驱动器，由此台(38)下降、容器(10)的颈部被释放并且容器(10)由操作者从台(38)移除。

在操作结束后，清洗(每天水洗，每周酸洗一次)自动装置，该清洗以以下的方式进行。操作者，连接清洗液体桶而不是具有啤酒的桶，将较小容积的容器(10)安装至叉(35)上并且启动清洗模式。在这一时刻，控制单元(14)打开用于具有凸轮表面(28)的盘(26)的步进旋转的驱动器(电动马达27)。这打开了用于将气体供应至腔(18)中的阀(22)并且活塞(17)下降以将容器(10)夹持至通道(2、11)的开口以及叉(35)。另外，具有凸轮的盘(26)旋转以打开用于将气体供应至容器(10)中的阀(5)，阀(5)的通道(3)连接至清洗液体供应通道(2)。供应气体直到容器(10)和主线路之间的压力差变成0。在这一时刻，盘(26)的凸轮表面(28)处于节流阀(12)和清洗液体供应阀(6)的最大打开截面的位置。压力从容器(10)释放并且容器(10)由清洗液体以最大速率填充。当容器(10)溢出时，清洗液体被排放至排放通道(13)中并且自动装置的整个倾倒系统被清洗。当清洗结束时，节流阀(12)以及清洗液体供应阀(6)完全关闭。随后，节流阀(12)再次打开并且将容器(10)中的压力(其中清洗液体供应阀(6)关闭)降低至大气压。当压力与大气压相等时，具有凸轮表面(28)的盘(26)处于从腔(18)释放压力的位置中，弹簧(19)使活塞(17)返回到其初始上部位置，容器(10)的颈部被从夹持释放并且从叉(35)移除。

从前面的描述可知，作为流量开关的阀设置有单个的共同机电凸轮驱动器的结果，实现了自动装置的紧凑性提升、设计简化以及可维护性提升。