Емкость для содержания и выдачи напитка под давлением

Устройство для содержания напитка включает емкость (2), выполненную по существу из пластика, снабженную горловиной (6), имеющей отверстие. Емкость (2) заполнена напитком, а на или в горловине (6) обеспечено укупорочное средство (15), через которое продолжается выдачное средство (4). Укупорочное средство (15) прикреплено к горловине (6) посредством, по меньшей мере, сварочной технологии. Для поддержания напитка под давлением в емкости (2) предусмотрено устройство создания давления (9,10,11) для выдачи напитка под давлением через выдачное средство (4), которое в емкости (2) подвешено от укупорочного средства (15). Группа изобретений обеспечивает оперативное регулирование давления в емкости. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к устройству для хранения напитка.

Напиток, такой как газированный напиток, например безалкогольный напиток или пиво, может предлагаться, например, в бутылках, банках или кегах. Когда напиток упаковывают в пластиковую бутылку, обычно используют пластиковую бутылку выдувного формования, имеющую горловину, закрываемую резьбовым колпачком. Для выливания напитка колпачок отвинчивают, после чего часть напитка можно вылить, а колпачок можно навинтить обратно на горловину.

Когда напиток разливают в банку или кег, обычно используют внешний источник давления, такой как, например, газовый баллон, и дозирующее устройство для регулировки давления в канистре или кеге. Напиток затем выдают под давлением через отводящее устройство, выполненное для этой цели.

Из EP 1064221 известно устройство, в пластиковой или металлической емкости которого обеспечен регулятор давления, который, например, приклеен к дну емкости или подвешен на крышке.

Задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство для содержания напитка, простое по конструкции и в использовании. Другая задача изобретения - обеспечить устройство для содержания напитка, посредством которого напиток можно выдавать под давлением. Дополнительная задача изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство для содержания напитка, в котором напиток защищен от внешних воздействий, такого как загрязнение. Эти и/или другие задачи могут быть решены посредством устройства или способа по изобретению.

В первом аспекте предлагаемое устройство для содержания напитка характеризуется тем, что емкость выполнена по существу из пластика, снабжена горловиной, имеющей отверстие, при этом емкость заполнена напитком, а на или в горловине обеспечено укупорочное средство. Через укупорочное средство продолжается выдачное средство. Укупорочное средство прикреплено к горловине с использованием, по меньшей мере, сварочной технологии. Для поддержания напитка под повышенным давлением в емкости предусмотрено устройство создания давления, чтобы обеспечить выдачу напитка под давлением через выдачное средство.

В другом аспекте устройство по изобретению характеризуется тем, что в нем с помощью укупорочного средства подвешен регулятор давления, предпочтительно эксцентрично горловине, чтобы через горловину устройства вдоль регулятора давления могла быть введена наливная трубка для заполнения устройства.

Далее подробно объяснены варианты выполнения устройства для содержания и выдачи напитка и его части и способы со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг. 1 - вид сбоку, частично в разрезе, первого варианта выполнения устройства;

Фиг. 2 - увеличенный вид участка устройства на Фиг. 1 со схематично представленной выдачной трубкой;

Фиг. 3 - вид сбоку, с частичным разрезом, второго варианта выполнения устройства;

Фиг. 4 - увеличенный вид участка устройства на Фиг. 3;

Фиг. 5 - схематичный вид участка устройства по изобретению с устройством создания давления, прикрепленным к устройству по изобретению посредством сварочного устройства, в частности ультразвуковой сваркой.

В данном описании одни и те же или соответствующие детали имеют одинаковые или соответствующие позиции. Показанные варианты выполнения приведены только для иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение. В этом описании рассмотрены и показаны примеры для выдачи пива, в частности пива низового брожения ("лагер"). Однако из описанного здесь устройства можно выдавать также другие типы напитка. В этом описании обозначение «нижний» обозначает сторону устройства, которая представлена снизу на чертежах. Обозначение «верхний», соответственно, следует понимать как противоположную сторону.

На Фиг. 1 схематично и частично в разрезе в виде сбоку показано устройство 1, содержащее емкость 2, например, полностью или частично заполненную напитком 3, и выдачное средство 4. Напитком 3 может быть пиво. В варианте выполнения емкость 2 устройства может быть пластиковой бутылкой выдувного формования. В другом варианте выполнения емкость 2 может быть получена ротационным формованием, литьем под давлением или иным образом выполнена полностью или частично из пластика. Емкость 2 снабжена корпусом 5, горловиной 6 и дном 7. Дно 7 может, например, быть «лепестковым» дном, имеющим, например, три, четыре или пять опорных выступов. Таким образом, может быть получена стоячая бутылка, которая, к тому же, может быть стабильной при сравнительно высоком внутреннем давлении, например пять бар или выше. В другом варианте выполнения бутылка может, например, быть снабжена кольцом для устойчивости (не показано), на котором бутылка может стоять. Это кольцо может, например, быть выполнено на ней или приклеено, обжато, или отлито под давлением за одно целое с бутылкой или обеспечено иным образом. Корпус 5 может быть сферическим, чтобы противостоять внутреннему давлению простым образом. Однако он может также иметь и другую форму. Корпус 5, дно 7 и горловина 6 по существу образуют внутреннее пространство 8, заполняемое напитком 3. Во внутреннем пространстве 8 по существу продолжается выдачное средство 4.

Выдачное средство 4 в этом варианте выполнения представляет собой, например, устройство, раскрытое в NL 1008601, например такое, как показано на Фиг. 1-3 этого патента. Другие примеры возможных вариантов выполнения выдачных средств 4 и/или устройств 9 создания давления, которые должны использоваться в нем, известны, например, из EP 1 140 658, WO 2005/095229, EP 1 642 861, US 5,368,207 или из неопубликованных заявок данного заявителя, озаглавленных «Регулятор давления и устройство отвода, снабженное им» или «Устройство отвода, снабженное устройством регулировки давления», поданных 31 марта 2008 года. Эти устройства 4, 9 приведены только для иллюстрации, но не для ограничения изобретения, и все они выполнены для регулировки, на основе внутреннего давления во внутреннем пространстве 8 и/или действий пользователя, давления во внутреннем пространстве 8 путем введения газа под давлением из резервуара 10 во внутреннее пространство 8, управляемого устройством 11 регулировки давления.

Устройство 9 создания давления в показанном варианте выполнения содержит в качестве резервуара газа аэрозольную емкость 10, закрытую аэрозольным клапаном (не показан). В качестве устройства регулировки давления на аэрозольной емкости 10 прикреплен управляемый давлением регулирующий узел 11, открывающий аэрозольный клапан, когда давление во внутреннем пространстве 8 снижается ниже желаемого уровня. Предпочтительно в результате этого устройство 9 создания давления оперативно регулирует давление во внутреннем пространстве до равновесного давления CO₂ в напитке при желаемой температуре, например до давления между приблизительно 1,2 и 2 бар абсолютного давления, предпочтительно между приблизительно 1,4 и 1,6 бар и при температуре между, например, 0°С и 15°C, например приблизительно при 6°C. Понятно, что для напитков, отличающихся от пива, в каждом случае может быть установлено свое подходящее давление.

В варианте выполнения, показанном на Фиг. 1 устройство 9 создания давления с емкостью 10, которая может быть выполнена, например, из металла, подвешено за дно 12 со стороны горловины 6. Регулирующий узел 11 в положении, показанном на Фиг. 1, поэтому направлен вниз и обращен ко дну 7. Понятно, однако, что его фактическое положение при использовании зависит от ориентации самого устройства 1. На Фиг. 1 устройство 1 стоит на дне 7. Устройство 9 создания давления подвешено на кронштейне 13, например, выполненном из пластика, причем кронштейн 13 содержит зажимное кольцо 14, которое может плотно охватывать часть 45 емкости 10, являющуюся продолжением ее дна 12. В другом варианте выполнения емкость 10 или устройство 9 создания давления по существу может быть прикреплено к кронштейну 13 другим образом, например путем приклеивания, путем взаимодействия зажимного средства с кронштейном 13, и/или емкостью 10, и/или регулирующим узлом 11.

На стороне горловины 6 кронштейн 13 прикреплен к подвесному кольцу 15 или снабжен этим кольцом. В варианте выполнения подвесное кольцо 15 выполнено по существу в форме диска и опирается краем 16 с нижней стороны 17 на верхнюю сторону 18 горловины 6. С нижней стороны 17 подвесного кольца 15, в горловине 6 обеспечено зажимное кольцо 19, в котором зажато кольцо 20, прикрепленное к верхней стороне кронштейна 13. В другом варианте выполнения кронштейн 13 может быть выполнен за одно целое с подвесным кольцом 15 или прикреплен к нему другим образом, например посредством сварки, приклеивания, защелкивания, резьбы или иным образом.

Подвесное кольцо 15 снабжено центральным отверстием 21, вокруг которого на верхней стороне кольца 15 продолжается кромка 22. Как показано на Фиг. 2, клапан 23, в частности клапан 23 аэрозольного типа, выполнен так же как, например, в кеге Tapvat™ фирмы Heineken, Нидерланды и как описано, например, в EP 99960036.4. В показанном варианте выполнения клапан 23 снабжен втулкой 24, в которой поддерживается пружина 25. Пружина 25 прижимает корпус 26 клапана к седлу 27 клапана, например пластиковому или резиновому кольцу. Когда корпус 26 клапан давят вниз, с седла 27, напиток может проходить корпус 26 клапана и подвергаться выдаче. К нижней стороне втулки 24 прикреплена вертикальная труба 28, которая продолжается до места возле дна 7. Втулка 24, которая может, например, быть выполнена из металла, закреплена в завальцованной пластине 29. Завальцованная пластина 29 прикреплена ее внешним краем 30 поверх кромки 22, причем внешний край 30 может быть завальцован на кромке 22. Неожиданно было обнаружено, что это вполне возможно, когда пластина 29 выполнена из металла, такого как сталь или алюминий, а кольцо 15 - из пластика.

Подвесное кольцо 15 снабжено у нижней стороны 17 канавкой 31, которую скольжением можно помещать поверх верхней стороны 18 горловины 6 со сравнительно тугой посадкой. В канавке 31 может быть обеспечена кромка 32, к примеру кромка 32, имеющая слегка заостренное поперечное сечение, например по существу треугольное или параболическое. В результате этого подвесное кольцо 15, когда положено на верхнюю сторону 18 горловины, будет опираться на кромку 31, так что получается сравнительно малая поверхность контакта. Кромка 32 предпочтительно имеет высоту, которая меньше глубины канавки 31, так что в том положении канавка 31 имеет соответственные продольные кромки 33, примыкающие к внутренней области и внешней области горловины 6, тем самым правильно позиционируясь. В этом состоянии подвесное кольцо 15 может быть прикреплено на горловине 6. Для этой цели предпочтительно используют сварочную технологию, при которой часть материала горловины 6 и/или подвесного кольца 15, включая кромку 32, если она имеется, плавятся по меньшей мере частично. В результате этого получают хорошую поверхность контакта, а после охлаждения материала получают прочное соединение между горловиной и подвесным кольцом 15. В предпочтительном варианте выполнения применяют ультразвуковую сварку, как схематично представлено на Фиг. 5, на которой схематично показанный излучатель ультразвука 46 устройства 47 ультразвуковой сварки направлен на подвесное кольцо 15 и горловину 6. Преимущество использования сварочной технологии, в частности ультразвуковой сварки, состоит в том, что она обеспечивает хорошее соединение даже когда, например, части кольца 15 и/или горловины 6 влажные, например, из-за заполнения емкости 2 напитком. Вследствие этого соединение может быть получено также после заполнения устройства по изобретению. Это соединение является по существу неразъемным. Это означает, что пользователь не может открыть устройство, например, путем отделения подвесного кольца 15 от горловины. Таким образом предотвращается возможность загрязнения или любого другого повреждения напитка. Подвесное кольцо 15 образует укупорочное средство. У подвесного кольца вокруг отверстия 21 может быть центральная область тоньше кромки 16. Центральная область может образовать закрывающую поверхность, при этом кромка может выступать вверх от центральной области.

В варианте выполнения по Фиг. 1 и 2 подвесной кронштейн 13 выполнен таким образом, что устройство 9 создания давления подвешено в положении, смещенном от оси H горловины 6 и в показанном варианте выполнения - от продольной оси H₁ устройства 1. Для этого зажимное кольцо 14 установлено эксцентрично кронштейну 13. Устройство 9 создания давления может, например, быть подвешено так, что через отверстие 21 параллельно продольной оси H₁ горловины 6 и/или устройства 1 может вводиться наливная трубка 34 (показанная пунктиром на Фиг. 2) заполняющего устройства (не показано), не касаясь устройства 9 создания давления. Это обеспечивает преимущество в том, что устройство 9 создания давления может быть размещено в устройстве по изобретению до его заполнения без необходимости модифицировать заполняющее устройство. Наливная трубка 34 может быть введена в устройство 1 до места возле дна 7. После заполнения затем может быть размещен и зафиксирован клапан 23, например путем завальцовки или иным образом. Горловина 6 предпочтительно имеет круглое поперечное сечение радиусом более 13 мм или площадь проходного сечения более 530 мм². Радиус может составлять, например, от около 13 до около 20 мм, предпочтительно от около 13 мм до 16 мм, или поверхность может иметь сравнимые пропорции. Таким образом, устройство 9 создания давления с достаточным объемом может быть легко введено через горловину 6, в то время как емкость 10 может быть цилиндрической. Благодаря сварочной технологии, в частности ультразвуковой сварке, не требуется никакого резьбового колпачка.

В варианте выполнения, показанном на Фиг. 1 и 2, между кронштейном 13 и подвесным кольцом 15 обеспечена по меньшей мере одна скошенная поверхность 36, имеющая наклонный край 37. При виде сбоку скошенная поверхность 36, например, продолжается приблизительно от места возле продольной оси H горловины, смежного подвесному кольцу 15, до подвесного кронштейна 13, приблизительно возле середины кронштейна 13 при виде в направлении высоты устройства 1. Эта или каждая скошенная поверхность 36 предпочтительно расположена так, что, когда устройство 9 создания давления введено через горловину 6 и, например, отпущено, устройство 9 создания давления устремляется во внутреннее пространство 8 под действием силы тяжести и в то же время отталкивается скошенными поверхностями 36, пока подвесное кольцо 15 не упрется в горловину 6. Таким образом, устройство 9 создания давления особенно просто и по существу автоматически устанавливается в правильном положении.

В показанном варианте выполнения подвесное кольцо 15 опирается на верхнюю сторону горловины 6. Преимущество такой конструкции может заключаться в том, что устройство создания давления может устанавливаться в свое положение силой тяжести и не упадет дальше в емкость. Кроме того, это может упростить сварку. Однако, естественно, также могут использоваться другие конфигурации, при условии, что подвесное средство и горловина 6 способны взаимно свариваться.

На Фиг. 2 схематично показана выдачная трубка 40, которая через рабочую кнопку 41 с канальной частью 42 вставлена в клапан 23, в частности в корпус 26 клапана. Когда рабочую кнопку 41 нажимают вниз, клапан 23 открывается и напиток может выдаваться из внутреннего пространства 8 через выдачную трубку 40.

На Фиг. 3 и 4 показан возможный вариант выполнения части устройства 1 по изобретению. В целом он подобен устройству 1 по Фиг. 1 и 2, однако устройство 9 создания давления подвешено непосредственно под горловиной 6. Опять же, подвесное кольцо 15 прикреплено к горловине 6, в частности посредством сварочной технологии, конкретнее - ультразвуковой сваркой. Кронштейн 13 в этом варианте выполнения является по существу трубчатым с наклонной поверхностью 37, расположенной так, что, когда вертикальную трубку 28 вставляют через отверстие 21, она отталкивается вбок и сгибается, так что трубка вынуждена пройти мимо устройства 9 создания давления и, по крайней мере, вдоль емкости 10. С нижней стороны поверхности 37 может быть предусмотрено отверстие 38, направляющее вертикальную трубку в правильном направлении. Емкость может заполняться до размещения устройства создания давления и может также заполняться через отверстие 21. Предусмотрены отверстия 47, через которые напиток, такой как пиво, может протекать через трубчатый кронштейн 13 во внутреннее пространство 8.

В варианте выполнения емкость 2 или, по меньшей мере, ее горловина 6 могут быть выполнены из способного свариваться, в частности ультразвуковой сваркой, пластика, такого как, например, PET, PEN, PE, PP или т.п., причем этот пластик, к тому же, предпочтительно пригоден для вторичной переработки. Предпочтительно использовать пластик, позволяющий выдувать из него емкость 2, в частности со сравнительно большой толщиной стенки, например, без ограничения, толщиной от нескольких десятых миллиметра до нескольких миллиметров, чтобы получить емкость 2, устойчивую при вышеупомянутых или более высоких давлениях. Подвесное кольцо 15 может быть выполнено из совместимого с ним пластика. Под совместимым пластиком следует понимать пластик, способный свариваться, в частности ультразвуковой сваркой, с пластиком горловины 6. В варианте выполнения емкость 2 и подвесное кольцо 15 выполнены из PET (полиэтилентерефталата) или его смесей. Кронштейн 13 может быть выполнен из другого или такого же пластика. Весь подвес устройства создания давления в емкости 2 может быть также выполнен, например, литьем под давлением с двумя или несколькими впрысками. Эти примеры приведены лишь для иллюстрации, но не для ограничения изобретения.

В предпочтительном варианте выполнения подвесное кольцо 15 по меньшей мере частично пропускает свет, в частности в том участке, где подвесное кольцо 15 соединяется с емкостью 2. Таким образом, сварной шов между подвесным кольцом 15 и емкостью 2, в частности горловиной 6, может быть легко проверен, в частности визуально. Визуальный контроль может быть осуществлен невооруженным глазом, но может также использоваться, например, камера, такая как ПЗС-камера и программное обеспечение для распознавания изображений. Также для (полу-)автоматической проверки таких сварочных швов могут использоваться другие известные системы. Термин "по меньшей мере частично пропускающий свет" следует понимать, как по меньшей мере, но не исключительно, проницаемый для частот оптического диапазона, пригодных для проверки упомянутого соединения.

В описании приведен пример конфигурации взаимодействующей кромки подвесного кольца и горловины емкости, в частности ее верхней стороны. Здесь возможны различные вариации, например описанные в публикациях фирмы Sonitek-Sonic & Thermal Technologies, Inc, Милфорд (Milford). Эти и сопоставимые конфигурации могут использоваться в устройстве 1 по изобретению. Выбор из возможных конфигураций может быть без труда осуществлен специалистом в данной области в зависимости от выбранных характеристик. В примерном варианте выполнения подвесное кольцо 15 на кромке 17 имеет толщину 3,0 мм, при этом кромка 32 имеет приблизительно треугольное поперечное сечение высотой 0,6 мм. Подвесное кольцо 15 и горловина 6 были выполнены из PET (ПЭТ). Подвесное кольцо 15 было приварено к горловине 6, используя установку ультразвуковой сварки типа USP-3000/5KW c волноводом-концентратором TE20 104B2/1 фирмы Telsonic с параметрами: давление между электродами в 2,9 бар; максимальная мощность 5562 Вт; энергия 300 Вт·с; выдержка 0,5 с; импульсы излучения 100 мс. Естественно, могут также использоваться другие устройства ультразвуковой сварки, и параметры будут зависеть, среди прочего, от используемых материалов и их геометрии.

Изобретение никоим образом не ограничено вариантами выполнения, представленными в описании и на чертежах. В объеме изобретения, определяемом формулой изобретения, возможно множество вариантов, которые включают в себя все комбинации признаков описанных вариантов выполнения. Например, емкость может быть полностью или частично выполнена по-другому, в нее может быть разлит другой напиток и, кроме того, устройство по изобретению и устройство создания давления могут иметь любую желаемую форму и размеры.

1. Устройство для содержания напитка, включающее емкость (2), выполненную по существу из пластика, снабженную горловиной (6), имеющей отверстие, при этом емкость (2) заполнена напитком, а на или в горловине (6) обеспечено укупорочное средство (15), через которое продолжается выдачное средство (4), причем укупорочное средство (15) прикреплено к горловине (6) посредством, по меньшей мере, сварочной технологии, причем для поддержания напитка под давлением в емкости (2) предусмотрено устройство создания давления (9,10,11) для выдачи напитка под давлением через выдачное средство (4),
отличающееся тем, что
устройство создания давления (9,10,11) в емкости (2) подвешено от укупорочного средства (15).

2. Устройство по п.1, в котором укупорочное средство (15) прикреплено к горловине (6) посредством ультразвуковой сварки.

3. Устройство по п.2, в котором укупорочное средство (15) содержит фланец, имеющий кромку и закрывающую поверхность, при этом кромка с по меньшей мере одной стороны закрывающей поверхности немного выступает вверх.

4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором укупорочное средство (15) содержит фланец с кромкой и центральную область, причем кромка толще, чем центральная область.

5. Устройство по любому из пп.1-3, в котором горловина (6) имеет отверстие с по существу круглым поперечным сечением радиусом более 13 мм или с площадью проходного сечения более 530 мм².

6. Устройство по любому из пп.1-3, в котором укупорочное средство (15) приварено к верхнему краю горловины (6).

7. Устройство по любому из пп.1-3, в котором емкость (2) является пластиковой бутылкой выдувного формования.

8. Устройство по любому из пп.1-3, в котором бутылка выполнена из PET или PEN или смеси PET и/или PEN.

9. Устройство по любому из пп.1-3, в котором устройство создания давления (9, 10, 11) включено в емкость.

10. Устройство по п.9, в котором устройство создания давления (9, 10, 11) содержит картридж (10), заполненный газом под давлением, а также устройство регулировки давления (11), посредством которого газ может вводиться в емкость дозированным образом.

11. Устройство по п.10, в котором устройство регулировки давления (11) выполнено для управляемой давлением регулировки давления в емкости (2).

12. Устройство по п.11, в котором напиток является газированным напитком, а устройство регулировки давления (9, 10, 11) выполнено для регулирования давления в емкости (2) приблизительно на уровне равновесного давления углекислого газа в напитке при температуре между 0°C и 15°C.

13. Устройство по любому из пп.1-3, 10-12, в котором горловина (6) имеет продольную ось, и устройство создания давления (9, 10, 11) подвешено в емкости эксцентрически по отношению к продольной оси.

14. Устройство по п.13, в котором, при виде в направлении продольной оси, устройство создания давления (9, 10, 11) подвешено внутри емкости по существу возле горловины.

15. Способ образования устройства для содержания напитка, в котором пластиковую емкость (2) с горловиной (6) заполняют напитком через горловину (6), которую по меньшей мере частично закрывают укупорочным средством (15), прикрепляемым к горловине (6) сваркой, в частности ультразвуковой сваркой, так что напиток можно выдать из емкости (2) только посредством выдачного средства (4), при этом регулятор давления (9,10,11) продолжается в контейнер (2) через горловину (6), причем регулятор давления (9, 10, 11) подвешивают на горловине (6) и/или от горловины (6) с помощью укупорочного средства (15) и прикрепляют путем приваривания укупорочного средства (15) к горловине.

16. Способ по п.15, в котором емкость (2) выдута из пластика, а укупорочное средство (15) образовано с фланцем из пластика, способного свариваться с горловиной (6).

17. Укупорочное средство (15) для закрывания горловины емкости для напитка, содержащее фланец для сварки с горловиной (6) емкости (2) для напитка и снабженное подвешивающим средством (13) для подвешивания на нем регулятора давления (9, 10, 11) внутри емкости (2) для напитка, причем подвешивающее средство содержит кольцо (15) для подвешивания и скобу (13), при этом скоба (13) выполнена за одно целое с кольцом (15) для подвешивания или прикреплена к нему.