Выдачное устройство (варианты)
Изобретение относится к выдачному устройству для выдачи пива или эля. Устройство содержит основной корпус и канал, по меньшей мере частично продолжающийся через него со впускным патрубком, выпускным патрубком и поршнем. Поршень выполнен с возможностью перемещения внутри канала из первого положения, в котором при работе устройства поток жидкости между впускным патрубком и выпускным патрубком перекрывается, во второе положение, в котором поток жидкости открыт к выпускному патрубку. Открытый поток жидкости турбулизируется при его движении через по меньшей мере один проход, образованный в основном корпусе или поршне перед средством уплотнения поршня смежно выпускному патрубку. Устройство не требует частой очистки и обеспечивает получение шапки пены хорошего качества. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к выдачному устройству, в частности используемому на предприятиях общественного питания для выдачи пива или эля.
Фиг.1 показывает обычное выдачное устройство уровня техники, содержащее основной корпус 10 с впускным патрубком 11 и выпускным патрубком 12; причем течение жидкости через него регулируется поршневым стопорным клапаном 13. Этот вид клапана известен многие годы, и он обычно работает от шарнирного рычага и за счет некоторого подпружиненного действия, перемещающего стопорный клапан между закрытым положением А и открытым положением В.
Для некоторых напитков (напр., пиво типа «стаут») требуется, чтобы выдачное устройство содержало средство перемешивания для создания пенной шапки при выдаче продукта. Обычно это делается при помощи пенообразующей диафрагмы 14 (также известной под названием ограничительной пластины), имеющей несколько мелких отверстий 14а. «Стаут» проходит через отверстия, и газ (например, азот) выводится из раствора, формируя мелкие пузырьки, образующие шапку на напитке.
Пенообразующая диафрагма 14 известного типа является простым и эффективным устройством, но имеет недостатки. Основной недостаток заключается в том, что со временем мелкие отверстия 14а могут засориться осадком и другими примесями из линий подачи пива, и от напитка, который высыхает внутри выпускного патрубка 12, когда устройство не используется.
В идеальном случае персонал пивной, в которой установлен кран, регулярно чистит насадку и пенообразующую диафрагму 14 - снимают ее (пенообразующая диафрагма обычно установлена в резьбовой насадке) и оставляют отмокать на ночь. Несмотря на эти относительно простые требования по обслуживанию, чисткой могут пренебрегать, и нередко вызывают специальный обслуживающий персонал, чтобы починить «неисправное» выдачное устройство, хотя неисправностью является всего лишь некоторое скопление отложение высохшего пива на пенообразующей диафрагме.
Ранее предлагалось переместить традиционную пенообразующую диафрагму на «мокрую сторону» клапана. Например, WO 98/37011 описывает устройство, в котором все проходящее через кран пиво перемешивается перед поступлением в клапан. Это устройство можно было бы использовать с пивом типа «стаут», но проблемы засорения все же будут возникать из-за наличия посторонних веществ (но это решение устраняет проблему высохшего пивного осадка).
Также в данной области известен выдачной кран, более подходящий для легкого пива и не имеющий пенообразующей диафрагмы (т.к. ее применение даст полную кружку пены с небольшим количеством самой жидкости, или совсем без нее) в основной линии потока, но имеющий вторую линию потока для небольшой части жидкости для кружки, не содержащую перемешивающего средства. Это - просто средство в помощь персоналу за стойкой для предоставления красивой пенной шапки светлому пиву. Это обычно делается заполнением большей части кружки ровно текущей жидкостью с последующим нажатием кнопки на кране, чтобы включить короткую струю перемешанной жидкости через вторую линию потока, которая обеспечивает пенную шапку.
Для работы с этими устройствами требуется некоторая практика, поскольку создавать нужную шапку пены нужно в определенное время. При этом могут возникать такие же трудности с очисткой средств перемешивания в дополнительном канале потока.
Уровень техники, в некоторой степени обеспечивающий усовершенствование выдачных кранов, описан в GB 2225840. Эта конструкция включает спиральный паз в конце поршневого клапана, с уплотнением перед ним. Наклонная боковая стенка в выпускном патрубке выполнена таким образом, что при подъеме уплотнения пиво течет в пазы, обусловливая перемешивание, пока клапан не будет полностью отведен, тем самым обеспечивая ровный поток. Внимательное регулирование крана позволит пользователю удерживать выдачное устройство в положении перемешивания, чтобы создать желательную шапку пены.
Техническое решение согласно GB 2225840 сопряжено с теми же проблемами обслуживания, т.е. конец, имеющий паз, находится на открытом воздухе, когда устройство не используется, и поэтому он может высыхать и засоряться.
Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении усовершенствованного выдачного крана, который решает проблемы уровня техники, либо по меньшей мере обеспечивает улучшенную альтернативу уровню техники.
Согласно одному объекту изобретения предлагается выдачное устройство, имеющее основной корпус и канал, продолжающийся по меньшей мере по его части, и имеющее впускной патрубок, выпускной патрубок и поршень, который перемещается в корпусе из первого положения, когда - во время использования - поток жидкости между впускным патрубком и выпускным патрубком закрыт во втором положении, в котором поток жидкости открыт к выпускному патрубку; при этом открытый поток жидкости становится турбулентным при перемещении по каналу в основном корпусе или поршне перед выпускным патрубком, который закрыт в первом положении.
Согласно одному из вариантов изобретения каналом является туннель, продолжающийся в основной корпус или поршень.
Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения: третье положение поршня позволяет потоку жидкости быть «полностью открытым» и не приобретать турбулентность по отношению ко второму положению.
На чертежах:
Фиг.1 - двухстадийный вид выдачного крана согласно уровню техники;
Фиг.2 - трехстадийный вид выдачного крана согласно первому варианту выполнения изобретения, в сечении и при видах с торца;
Фиг.3 - трехстадийный вид второго варианта выполнения;
Фиг.4 - трехстадийный вид третьего варианта выполнения;
Фиг.5 - трехстадийный вид четвертого варианта выполнения;
Фиг.6 - трехстадийный вид пятого варианта выполнения;
Фиг.7 - трехстадийный вид шестого варианта выполнения.
Варианты выполнения изобретения
Согласно Фиг.2-5 показано трехстадийное действие выдачного крана по изобретению на чертежах А (закрытое положение), В (промежуточное положение или турбулентный поток) и С (полностью открытый поток). Общие компоненты настоящего изобретения: основной корпус 20, впускной патрубок 21, выпускной патрубок 22 и поршневой клапан 23.
Ссылаясь на Фиг.2: поршень 23 находится в закрытом положении А, в котором головка 24 поршня находится на участке 25 более широкого диаметра относительно смежного выпускного патрубка 22. Поршень 23 закрывает выпускной патрубок с помощью уплотнительного кольца 26, окружающего головку 24 поршня и прилегающего к стенке основного корпуса 20 на участке 25.
Второй участок уплотнения обеспечен широкой манжетой 27 (более широкой, чем головка 24 поршня, но прилегающей к нему), продолжающейся в радиальном направлении вокруг штока поршня 23. Второе уплотнение представляет собой уплотнительное кольцо 26а вокруг манжеты 27 и контактирует с основным корпусом 20 во втором участке 28 еще более широкого диаметра, чем участок 25. Над участком 28 находится третий участок 29 (упоминаемый ниже) еще более широкого диаметра канала, чем участок 28. Следующие друг за другом участки обеспечивают некоторый «ступенчатый» вид стенке основного корпуса 20 - в поперечном сечении на чертежах.
Сечение А-А вида с торца показывает выпускной патрубок для жидкости в полностью закрытом выдачном устройстве.
Положение В показывает промежуточную стадию, на которой ограничиваемый (и поэтому турбулентный) поток проходит через выдачное устройство. Поршень 23 в некоторой степени отведен в положении В.
Ограничиваемый поток можно создать каналами 30, образованными в продольном направлении в стенке основного корпуса на участке 28; сечение В-В показывает три равномерно расположенных полукруглых канала 30, или выреза, по которым жидкость может выходить мимо манжеты 27 (с уплотнительным кольцом 26а). Размер, форму и длину каналов 30 можно изменять (на чертеже размер может быть преувеличенным, и в действительности вероятно, что канал будет довольно небольшим), как это известно специалистам в данной области техники. Обычно площадь поперечного сечения каналов 30 будет составлять только часть диаметров основного канала (напр., менее 5%).
В положении С поршень 23 полностью отведен в участок 29, который существенно шире манжеты 27. Фактически через выпускной патрубок 22 идет открытый и неограничиваемый поток. Сечение С-С показывает сопоставление открытого потока с ограничиваемым потоком в каналах 30, показываемых в сечении В-В.
Промежуточная стадия В потока по каналам 30 заменяет функцию пенообразующей диафрагмы уровня техники. Но эта конструкция полностью заполняется жидкостью до и после использования, и поэтому исключается возможность того, что напиток будет высыхать и засорять средства перемешивания (каналы 30). Мелкий сор в системе надлежащим образом вымывается, когда выдачное устройство находится в полностью открытом положении.
Нужно отметить, что головка 24 поршня с уплотнительным кольцом 26 и участком 25 не является обязательной. То есть «головкой поршня» может быть лишь одна манжета 27, уплотняющая участок 28 в закрытом положении А. Но вероятно, что со временем каналы 30 обусловят износ уплотнительного кольца 26а, в результате чего будет происходить утечка. Поэтому обеспечена головка 24 поршня, как показано на чертеже, т.к. ее диаметр отличается от каналов 30, в результате чего возможность износа устранена.
Фиг.3 показывает модифицированный вариант по Фиг.2. Вместо «головки» 24 «поршня» и др. деталей поршня 23 предусмотрен формованный резиновый чехол 31, имеющий несколько ступенчатых уровней более широкого диаметра, соответствующих посадке с натягом на участках 25, 28 и 29 основного корпуса и их уплотнению. Поскольку чехол 31 выполнен из резины, поэтому для уплотнения основного корпуса 20 уплотнительные кольца не требуются. Сечение А-А на Фиг.1 показывает закрытое положение.
Когда поршень 23 начинает отодвигаться, то поток через каналы 30 открывается в положении В (см. сечение В-В вида с торца). Это эквивалентно первому варианту по Фиг.2.
Положение С представляет собой положение полностью открытого потока, идущего мимо ступенчатых участков основного корпуса 20 к выпускному патрубку 22.
Фиг.4 показывает третий вариант выполнения, с тем же трехстадийным действием, но каналы 30 выполнены в продольном направлении в стенке головки 24 поршня, а не в главном корпусе.
Согласно положению А: проходы 30 продолжаются от самого нижнего края головки 24 поршня на длину, оканчивающуюся перед расширением участка 25 в участок 29 (второй участок 28 в варианте по Фиг.4 не нужен). Турбулентный поток начинается при отведении поршня 23 в положение, в котором каналы 30 поднимаются над участком 25 (положение В). Конический конец 32 головки 24 поршня направляет поток из выпускного патрубка 22.
В положении С поршень 23 отведен в участок 29 и открывает полный поток через выдачное устройство.
На Фиг.4 наглядно показано, что диафрагма 33 между верхним концом поршня 24 и в радиальном направлении соединенная со стенкой основного корпуса 20 создает уплотнение, чтобы исключить заливание верхних деталей выдачного устройства (где находится рычаг или другие средства управления) и/или утечку от них.
Обратное перемещение (С-В-А) закрывает клапан - после турбулентной фазы В.
Фиг.5 показывает альтернативный вариант, в котором проходы (или проточки) 34 просверлены, или образованы иным образом, чтобы связывать участок 29 с серединой участка 25 (здесь также нет отдельного участка, как на Фиг.2 и 3).
В положении А головка 24 поршня (показана с уплотнительным кольцом 26) закрывает выпускной патрубок 22, находясь под (после) соединительными проходами 34. При отведении поршня выдачное устройство вступает в режим турбулентного потока, позволяя жидкости протекать по ограничивающим проходам 34, когда головка поршня перемещается дальше выхода соединительного прохода 34 (положение В) на участке 25.
В положении С головка 24 поршня отведена в участок 29 для полностью открытого потока. В положении С поток через проходы является пренебрежимо малым.
Нужно отметить, что участок меньшего диаметра можно предусмотреть с соответствующим уплотнительным элементом на дальнем конце поршня 23 (аналогично чертежу Фиг.2), чтобы устранить утечку, вызываемую износом уплотнительного кольца 26, перемещающегося мимо проходов 34. Эквивалентное действие можно обеспечить при помощи проходов, образованных в поршне, с помощью упоминаемого выше дополнительного участка 28.
Пятый вариант по Фиг.6 имеет средства 35 канала, образованные в положении перед головкой 24 поршня (в противоположность чертежу Фиг.4 и изображаемым на нем последующим каналам 30).
Как обычно, положение А является полностью закрытым. Головка 24 поршня расположена под углом, имея коническую форму и уплотняя соответствующую наклонную поверхность основного корпуса 20 в сторону выпускного патрубка 22. В этом варианте нет строго ступенчатых участков как на Фиг.2-5.
При отведении поршня 23 поток открывается в выпускной патрубок 22. В этом случае поток в положении В полностью открыт для доставки жидкости.
При дальнейшем отведении поршня 23 он контактирует с кольцевой вставкой 36 в центральном проходе канала, которая предотвращает дальнейшее перемещение вверх головки 24 поршня. Вставка 36 расположена вокруг трубчатой стенки основного корпуса и может иметь конически наклонные внутрь стенки, чтобы соответствовать верхней поверхности головки 24 поршня и уплотнять ее. Вставка 36 полностью закрывает поток через выдачное устройство, но каналы 35 на верхней поверхности 24а головки 24 поршня (контактирующей со вставкой 36) обеспечивают нужный зазор и позволяют ограничиваемому потоку и турбулентности создавать пену в напитке.
Как вариант, верхняя поверхность 24а головки 24 поршня может быть гладкой, и каналы 35 можно образовать на последующей стенке вставки 36. Это даст тот же результат, что и ограничиваемый маршрут потока при отведении головки 24 поршня на ее максимальную дистанцию и остановке ее вставкой 36.
Последовательность потока в этом пятом варианте: «закрыто, полный поток, турбулентный поток» более подходит определенным видам пива «стаут», когда для турбулентности требуется более длительный розлив (положение С). Когда розлив подходит к концу (т.е. кружка наполнена), процесс идет в обратном порядке, и при этом имеет место короткий период полного потока перед закрытием (С-В-А).
Фиг.7 показывает вариант по Фиг.6, за исключением того, что головка 24 поршня не имеет перемешивающих средств каналов. В этом варианте средства перемешивания обеспечены каналом или туннелем 37, идущим через вставку 36.
Обращаясь к положению А: поток, как обычно, закрыт. Головка 24 поршня уплотнена против выпускного патрубка 22.
Положение В является режимом полного открытия, когда жидкость может ровно проходить к выпускному патрубку 22.
При отведении поршня 23 он останавливается вставкой 36 так же, как и согласно чертежу 6. Уплотняющее действие головки 24 поршня по отношению к кольцевой вставке 36 полностью закрывает поток, но туннели 37 обеспечивают возможность ограничиваемого потока из впускного патрубка 21 к выпускному патрубку 22. Радиальное положение туннелей 37 во вставке 36 должно быть, согласно чертежу, шире радиуса головки 24 поршня, чтобы обеспечивать поток через нее в положении С.
Как и на Фиг.6: вариант по Фиг.7 наиболее подходит определенным типам пива «стаут», для которого требуется взбитая шапка пены.
Соответствующее устройство, такое как рабочие рычаги (для отведения поршня 23), не показано. Возможны альтернативы, включая электрические средства для регулирования отведения поршня в заданные положения выдачи.
Специалисту в данной области техники понятно, что в объеме изобретения возможны различные модификации и варианты. Например, гребень или выступ из стенки поршня может - для дополнительного уплотнения - сопрягаться с каналом, образованным в главном корпусе. При этом канал открывается для турбулентного потока только тогда, когда гребень поршня отводится в достаточной степени из канала.
Промышленная применимость
Методы изготовления и материалы для осуществления изобретения хорошо известны из уровня техники. Компоненты можно изготовить из нержавеющей стали или пластмассы, сообразно необходимости. Удовлетворительные допуски и зазоры для деталей точной посадки должны обеспечивать эффективное действие поршня в основном корпусе.
Предпочтительно, но не существенно, чтобы ограничивающая часть конструкции была выполнена из такого твердого материала, как нержавеющая сталь, в противоположность пластмассе, чтобы сохранять долговечную острую кромку.
1. Выдачное устройство, содержащее основной корпус с каналом, по меньшей мере частично продолжающийся через него с впускным патрубком, выпускным патрубком и поршнем, перемещаемым внутри него из первого положения, в котором при работе устройства поток жидкости между впускным патрубком и выпускным патрубком перекрывается, во второе положение, в котором поток жидкости открыт к выпускному патрубку; при этом открытый поток жидкости турбулизируется при его движении через по меньшей мере один проход, образованный в основном корпусе или поршне перед средством уплотнения поршня смежно выпускному патрубку.
2. Выдачное устройство по п.1, в котором канал основного корпуса содержит по меньшей мере два участка разного диаметра, причем более узкий диаметр образован ближе к выпускному патрубку.
3. Выдачное устройство по п.1, в котором канал основного корпуса содержит до четырех участков разного диаметра, причем эти диаметры возрастают от участка, расположенного ближе к выпускному патрубку, к впускному патрубку.
4. Выдачное устройство по п.2 или 3, в котором проход в стенке канала основного корпуса имеет ограниченную длину и расположен по отношению к первому положению на участке одного диаметра, не продолжаясь до другого участка канала.
5. Выдачное устройство по любому из пп.1-3, в котором поршень имеет головку поршня с уплотнительным средством для обеспечения уплотнения смежно выпускному патрубку в первом положении.
6. Выдачное устройство по любому из пп.1-3, в котором поршень имеет манжету с радиусом, величина которого позволяет осуществлять уплотнение против стенки канала основного корпуса.
7. Выдачное устройство по любому из пп.1-3, содержащее несколько проходов, продолжающихся в продольном направлении и разнесенных по окружности стенки канала основного корпуса или поршня.
8. Выдачное устройство по п.1, в котором указанный проход представляет собой туннель, образованный в стенке канала основного корпуса.
9. Выдачное устройство по п.2 или 3, имеющее третье положение, в котором поршень находится в расширенной части канала основного корпуса, обеспечивая между впускным патрубком и выпускным патрубком открытый поток жидкости, не ограниченный турбулентным потоком только через проходы.
10. Выдачное устройство по любому из пп.1-3, содержащее диафрагму, продолжающуюся в радиальном направлении от поршня к стенке канала основного корпуса.
11. Выдачное устройство, содержащее основной корпус с каналом, по меньшей мере частично продолжающимся через него, который имеет впускной патрубок, выпускной патрубок, средний участок суженного диаметра, и поршнем, перемещаемым внутри указанного канала из первого положения, в котором при использовании устройства поток жидкости между впускным патрубком и выпускным патрубком перекрывается, во второе положение, в котором поток жидкости открыт к выпускному патрубку; при этом поршень имеет головку более широкого диаметра, чем суженный средний участок; и в головке поршня образованы проходы для жидкости, так что жидкость турбулизируется при движении через проходы.
12. Выдачное устройство по п.11, в котором средним участком является вставка.
13. Выдачное устройство, содержащее основной корпус с каналом, по меньшей мере частично продолжающимся через него, который имеет впускной патрубок, выпускной патрубок, средний участок суженного диаметра, и поршнем, перемещаемым внутри указанного канала из первого положения, в котором при использовании устройства поток жидкости между впускным патрубком и выпускным патрубком перекрывается, во второе положение, в котором поток жидкости открыт к выпускному патрубку; при этом поршень имеет головку более широкого диаметра, чем суженный средний участок; и в суженном среднем участке образованы проходы или туннели до радиуса шире головки.
14. Выдачное устройство по п.13, в котором средним участком является вставка.
