Иглообразная насадка и средство для ее сборки

 

Изобретение относится к оборудованию для разлива и дозирования пива или других жидкостей под давлением. Иглообразная насадка содержит корпус с возможностью постоянного закрепления на бочонке без горловины. Осевой канал для прохождения потока выполнен в трубке насадки, которая установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса. Тарельчатый клапан предназначен для управления потоком, проходящим через эту трубку. Канал расположен радиально вовне для прохождения потока. Второй клапан предназначен для управления потоком, проходящим через указанный расположенный вовне канал. Предусмотрены средства для предотвращения перемещения трубки. Имеется средство для сборки насадки. Все детали собираются через корпус насадки, что предупреждает ее выброс и разрыв бочонка. 3 с. и 6 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к иглообразным насадкам к бочонкам (кегам) для розлива с дозированием находящихся под давлением пива и других жидкостей.

Обычно бочонок имеет горловину в виде трубчатого удлинения, часто у одной торцевой поверхности, в принципе, цилиндрического корпуса бочонка и иглообразную насадку, которая установлена в этой горловине. Горловина может содержать внутреннюю резьбу, а насадка имеет (охватываемую) резьбу, или, как альтернатива, игла может удерживаться в горловине посредством кругового зажима (circlip) (RTM - зарегистрированный товарный знак). Насадка включает в себя трубку, проходящую внутрь бочонка в основном от горловины к точке, близкой к противоположной торцевой поверхности бочонка.

При дозированном розливе жидкости в иглообразной насадке открываются два клапана, причем один из них - чтобы впускать находящийся под давлением газ, а второй - чтобы позволять слив жидкости. Когда бочонок нужно наполнить, его обычно переворачивают, и те же самые клапаны могут быть открыты в разной степени в этом случае, чтобы пропустить жидкость через один из клапанов и выпустить газ через другой клапан.

Проблема в хорошо известных и обычных приспособлениях состоит в том, что если попытаться удалить насадку, когда бочонок находится под давлением, это может закончиться тем, что он лопнет, будучи потенциально опасным объектом.

Пример такого обычного приспособления описан в ЕР 25682. Он относится к трубке иглообразной насадки, удерживаемой внутри корпуса посредством резьбового соединения между трубкой и корпусом и резинового уплотнения клапана. Резьба может под давлением отвертываться от бочонка или сниматься лицом, которое забыло сначала спустить давление в бочонке. Резиновое уплотнение клапана не будет достаточным для удерживания трубки насадки внутри бочонка в таких обстоятельствах. Проблема, представленная в ЕР, усугубляется в других приспособлениях из уровня техники, где трубка способна перемещаться при работе относительно корпуса иглообразной насадки.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы прежде всего избежать упомянутую опасность и, во-вторых, обеспечить быстрое наполнение бочонка, так чтобы, например, на пивоваренном заводе требовалось бы меньшее количество заправочных участков на единицу выхода, причем в то же время они должны быть совместимы с традиционным наполняющим аппаратом.

Иглообразная насадка требует наличия подвижных частей, чтобы передвигать из режима хранения в режим дозированного розлива или в режим наполнения, и создание таких частей таким образом, чтобы они не могли образовать узел, который может быть с огромной скоростью выброшен из бочонка, если с ними неправильно обращаться. Это является задачей изобретения.

В соответствии с изобретением насадка содержит корпус, выполненный с возможностью постоянного крепления на бочонке без горловины, например, сваркой, причем в трубке иглообразной насадки образован осевой канал для потока, где трубка способна перемещаться по оси относительно корпуса, тарельчатый клапан регулирует поток, проходящий через трубку. Имеется также расположенный радиально вовне канал для потока в этом корпусе или образованный этим корпусом, имеется второй клапан для регулирования потока, проходящего через этот расположенный вовне канал, и средство для предупреждения перемещения этой трубки в направлении из бочонка, когда корпус крепится таким образом.

Это изобретение обеспечивает решение описанной выше задачи, потому что иглообразная насадка постоянно фиксирована и не может выбрасываться из бочонка, поскольку ее нельзя отсоединить.

Иглообразная насадка (используя это понятие для полного узла) или корпус насадки могут крепиться к стенке бочонка посредством сварки.

Дальнейшие признаки изобретения станут очевидными из нижеследующего описания и определены в сопровождающей формуле изобретения.

Описание разных примеров выполнения изобретения отображено на чертежах.

На фиг. 1 показан первый пример выполнения в закрытом положении или положении хранения устройства по настоящему изобретению.

На фиг.2 показано то же самое, в положении розлива с дозированием.

На фиг.3 показано то же самое, в перевернутом виде, когда бочонок наполняют, и с другой степенью открывания.

На фиг.4 показан вид в разобранном состоянии в уменьшенном масштабе, на котором изображены части первого примера выполнения.

На фиг.5 показан вид в плане и сечение элемента, используемого в устройстве согласно фиг. 1-4.

На фиг. 6-10 показана последовательная работа четырех инструментов при сборке насадки согласно изобретению.

На фиг. 11 показан вид, аналогичный фиг.1, но в уменьшенном масштабе, показывающий модифицированную насадку.

На фиг.12-16 показаны виды частей, изображенных на фиг.11, иллюстрирующие расположение деталей, причем фиг. 12 - это вертикальный разрез детали, показанной на фиг. 13.

На фиг. 17 показан вид, аналогичный фиг.11, но изображающий еще одну модификацию.

На фиг. 18-21 показаны виды, изображающие дополнительные подробности устройства по фиг. 17.

На фиг. 22 показан еще один пример выполнения устройства по настоящему изобретению.

Обратимся сначала к примеру на фиг. 1-10, где показана торцевая стенка 10 бочонка и насадка, которая крепится к бочонку, например, кольцевой сваркой 12 с внешней стороны. Как альтернатива, сварной шов мог бы быть со внутренней стороны.

Теперь узел иглообразной насадки будет рассмотрен со ссылкой на фиг.4, и, как видно, он содержит корпус 20, включающий чашеобразную деталь 22 с отверстием 24 в ее основании. Корпус имеет ряд в основном радиально расположенных каналов 26 для прохождения потока, и предпочтительно чашеобразная деталь 22 соединяется с остальной частью корпуса посредством небольшого количества, например трех, стержней 28, так что вся периферия в этом месте между стержнями образует перепускной канал 26 для прохождения потока.

Трубка 30 насадки имеет такую длину, что при сборке, показанной на фиг. 1, конец 32 трубки находится близко к торцу бочонка напротив стенки 10 и в отдалении от нее.

Трубка 30 насадки включает заплечик 34, и короткий участок 36 на верхнем конце, который имеет больший диаметр, чем диаметр по всей длине трубки насадки. Круговой зажим (RTM) 38 может свободно скользить по участку 40 с меньшим диаметром трубки насадки и имеет такие размеры, что может заполнять выемку 42 в головной детали 44. О-образное кольцо 46 должно размещаться в проточке 48 в детали 44. Тарельчатый клапан 50 выполнен из нитрильного каучука, каучука на основе сополимера этилена или из сходного упругого и гибкого материала, в этом случае, сформованного вокруг диска (не показан), который имеет больший диаметр, чем внутренняя горловина 52 детали 44, имеющей заплечик 47 для контакта со вставкой 56. Заплечик служит для того, чтобы все время надежно удерживать узел трубки насадки, включая деталь 44, в корпусе после сборки. Вставка 56 выполнена из относительно жесткого материала и имеет больший диаметр по периферии, чем соответствующее седло в основной части корпуса.

Элемент (шайба) кольцевого клапана 54 имеет подходящий профиль, чтобы разместить вставку 56, этот элемент также показан на фиг.5, где изображен прямой край 56а, образованный прохождением секущей окружности. Также образуется опорный торец второй спиральной пружины 58. Первая спиральная пружина, действующая на тарельчатый клапан 50, обозначена поз. 60.

Теперь можно рассмотреть узел. Видно, что участок 40 иглообразной насадки может быть смонтирован на головной детали 44 посредством кругового зажима 38 после того, как сначала разместят тарельчатый клапан 50 в положении, показанном на фиг.1, вместе с пружиной 60 тарельчатого клапана. На фиг.1 показан элемент жесткости или арматура в тарельчатом клапане 50 в виде кольца большего диаметра, чем горловина 52.

Сборка может продолжаться с размещением пружины 58 внутри чашеобразной детали 22, причем она вставляется в направлении стрелки А (фиг.1). Узел насадки, содержащий трубку 30 и деталь 44 с указанными собранными деталями, можно аналогичным образом расположить в основном, если и не точно, как изображено.

Обратимся к фиг.6, на которой показан следующий этап сборки со вставкой 56, образующей опору для кольцевой шайбы клапана 54, наклоненной от нормальной плоскости оси трубки насадки, а усеченный край расположен так, чтобы проходить вдоль самого отвесного угла, причем вставка опирается на дополнительную наклонную поверхность первого фасонного инструмента 59. Инструмент 59 смещается вдоль оси в направлении стрелки В на фиг.6 (соответствующей стрелки А на фиг.1), чтобы разместить вставку 56 на верхнем конце пружины 58 и сжать пружину, когда вставку перемещают через горловину 62, которая является отверстием с минимальным диаметром во внешней части корпуса 20. Когда самый высокий конец вставки прошел это отверстие и до того, как пружина сожмется, второй фасонный инструмент 64 (фиг. 7) смещается в направлении стрелки С (соответствующей стрелкам А и В), перемещая вставку 56 в плоскость, перпендикулярную оси иглы.

На фиг.8 показаны инструменты 59, 64, смещающиеся в противоположном направлении D, чтобы пружина 58 смогла сместить вставку 56, когда она упрется в поверхность 66 сразу же под отверстием 62 (фиг.4). Затем вставка удерживается в опертом положении, т.к. она может пройти через отверстие только при определенном наклоне (и даже тогда только, когда имеет конкретную угловую ориентацию к плоскости наклона).

На фиг.9 показан следующий этап сборки, когда третий инструмент 68 перемещается в показанное положение, и внутренняя деталь 70 смещается так, что головка 72 этой детали контактирует с тарельчатым клапаном при дальнейшем движении детали 70 в направлении стрелки Е, которое соответствует стрелкам А, В и С, сжимает пружину 60. В это время нижний конец 40 трубки насадки может покоиться на дне бочонка. Шток детали 70 окружен в основном кольцевым блоком 74 резины или аналогичного сжимаемого и упругого материала, показанного на фиг. 10, который занимает пространство (показано пустым для ясности и обозначено поз. 76 на фиг.9). При отводе назад детали 70 в направлении стрелки F на фиг.9, когда инструмент 68 удерживается в указанном положении, блок резины деформируется и растягивается радиально, занимая пространство седла тарельчатого клапана, т.е. сужающееся пространство 76, расположенное в верхней части головной детали 44 (см. фиг.4), и тем самым фиксирует деталь 44 на инструменте 68 и детали 70. Это позволяет перемещать эти элементы по оси в направлении стрелки F и вытянуть деталь 44 из положения, показанного на фиг.8, в положение, показанное на фиг.9, где верхний конец детали 44 перемещен из положения ниже установленной вставки 56 на фиг.8 в положение выше установленной вставки.

На фиг. 10 показано завершение процесса сборки после того, как четвертый инструмент 80 при перемещении в направлении стрелки Е на фиг.9 продвинул шайбу клапана 54 из положения, показанного на чертеже, в положение, показанное на фиг. 10, которое является аналогичным фиг.1. Упругость и деформируемость шайбы использовались, чтобы она могла растягиваться вокруг расширяющегося участка 82 инструмента 68 и фиксироваться в своем конечном положении. Как видно, шайба клапана 54 включает в основном плоский или проходящий радиально участок 84 с трубчатым удлинением 86 меньшего диаметра на нижней стороне и относительно небольшой выступ 88 с большим диаметром, но более короткий в осевом направлении на своей верхней стороне. Трубчатое удлинение 86 входит в соответствующую (дополнительную) часть в виде стакана вставки 56, участок 84 размещается на радиальном фланце вставки 56, а выступ 88 лежит внутри горловины или отверстия 62 корпуса 20.

Очевидно, что после того, как сначала корпус приварили к бочонку, все другие операции сборки можно вести с внешней стороны. Также понятно, что после такой сборки, с возможным исключением использованных инструментов, показанных на фиг. 7-10, детали устанавливаются в постоянном собранном виде. Тарельчатый клапан не может выйти через горловину 52 (фиг. 4), потому что у него слишком большой диаметр, и сформованный в нем элемент жесткости предотвращает деформацию такой степени, которая позволила бы такое движение. Сама трубка 30 насадки у участка 36 имеет больший диаметр, чем горловина 52, так что движение в направлении стрелки F на фиг.9 также невозможно. Заплечик 34 на трубке иглообразной насадки сам по себе также предотвращает движение трубки 30 относительно детали 44, и вставка 56 надежно удерживает пружину 58 в корпусе 20.

Деталь 44, являющаяся головной для узла насадки, может иметь больший диаметр, чем внутренняя часть вставки 56, и поэтому удерживаться таким образом в положении против любого возможного выхода. Однако дополнительные средства для закрепления детали 44 или ее эквивалента в корпусе 20 или его эквивалента показаны с модификациями, описанными ниже.

Как видно из фиг. 11-16, модифицированное устройство здесь в основном схоже с тем, которое показано на фиг. 1-10 с рядом ниже указанных исключений.

Прежде всего отверстие 24 в основании чашеобразной детали 22 корпуса, как показано на фиг. 15, образовано с рядом, в данном случае тремя, равномерно разнесенными радиальными прорезями 124. Деталь 44 выполнена с таким же рядом равномерно разнесенных выступов 144. Таким образом, когда насадка установлена внутри корпуса, выступы и прорези выравниваются, так, что дают возможность выступам проходить из внутренней части чашеобразной детали (над основанием) к показанному на фиг. 11 положению (ниже основания), и затем деталь 44 поворачивается на некоторый угол, например на 60^o, в любом из двух направлений, вокруг оси, чтобы вывести выступы и прорези из выравненного положения и тем самым удержать деталь 44 против любого возможного обратного движения вдоль оси в направлении стрелки G на фиг. 11.

Чтобы удержать ее в таком положении и предупредить угловое перемещение, которое может снова выравнить выступы и прорези, деталь 44 имеет три равноотстоящие проходящие по оси прорези 146, и используется стопорная пружинная шайба, показанная на фиг. 12, 13, имеющая такие размеры, чтобы можно было скользить по детали 44, когда ее выступы 148 проходят вовнутрь через эти прорези. Выступы также проходят к оси, как показано на фиг. 12. Поэтому шайбу (фиг. 12 и 13) можно разместить на детали 44 до того, как она вставляется через чашеобразную деталь, а при угловом повороте, который уводит выступы 144 от прорезей 124 произойдет поворот выступов 148 относительно прорезей 146. За необходимым осевым перемещением, проводящим выступы 148 через прорези 146, как показано на фиг.11, следует расположение пружины 58 до ее сжатия, а когда она нагружена, она помогает поддерживать детали в рабочем положении.

Пример выполнения, показанный на фиг. 17-21, дает альтернативное и более упрощенное устройство для тех же целей. В этом примере выполнения пружина 58 снабжена проходящей по оси лапкой 158 у своего нижнего конца, которая может взаимодействовать с проходящей по оси проточкой 166 на внешней поверхности детали 44 и также через дополнительную радиальную прорезь в основании чашеобразной детали, скрепляя детали вместе. Может иметься то же расположение выступов 144 и прорезей 124. Поэтому этап сборки в этом примере состоит в пропускании участка 40 трубки насадки через основание чашеобразной детали, выравнивании выступов 144 на внешней части детали 44 с прорезями 124 до тех пор, пока они не пройдут через основание чашеобразной детали, в повороте детали 44 на некоторый угол до тех пор, пока проточка 166 не выровняется с одной из прорезей 124, и затем в сборке пружины так, чтобы лапка проходила через эту деталь и запирала ее под углом.

В модификации, показанной на фиг.22, пружина 160 тарельчатого клапана является усеченно-конической и попадает в кольцевую выемку тарельчатого клапана 150 сама по себе и контактирует с краем дискообразного элемента 152 в нем.

В этом случае, имеется также небольшая модификация в способе, в котором участок 140 трубки иглообразной насадки удерживается у головной детали 44 насадки посредством отогнутых выступов или фланца 162 и радиального удлинения 164 у конца трубки насадки.

Специалисты в данной области осознают возможность получения простых каналов для потока с большой площадью поперечного сечения через собранные иглообразные насадки согласно изобретению, что, надеемся, даст возможность значительно более быстрого наполнения бочонков по сравнению с обычными используемыми сейчас насадками. Это означает, что если участок по розливу бочонков имеет номинальное требование по определенному количеству бочонков за рабочую смену, что требует другого определенного числа заправочных участков из-за времени, требуемого для каждой операции наполнения, то с использованием иглообразных насадок, выполненных согласно настоящему изобретению, потребуется меньшее количество этих участков.

Формула изобретения

1. Иглообразная насадка для бочонка без горловины, содержащая корпус, выполненный с возможностью постоянного закрепления на бочонке без горловины, например, сваркой, осевой канал для прохождения потока, выполненный в трубке насадки, выполненной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса насадки, тарельчатый клапан 50 для управления потоком, проходящим через эту трубку, выполненный в корпусе канал, расположенный радиально наружу для прохождения потока, второй клапан 54 для управления потоком, проходящим через указанный расположенный радиально канал, и средства для предотвращения перемещения указанной трубки из бочонка при указанном закреплении корпуса.

2. Насадка по п.1, отличающаяся тем, что в указанном корпусе выполнен узел штока, включающий в себя указанную трубку насадки и головную деталь 44, указанный осевой канал для прохождения потока имеет продолжение от отверстия трубки через узел штока с кольцевым седлом 76 для указанного клапана 50, тарельчатый клапан 50 расположен внутри этого узла штока и выполнен из упругого и деформируемого материала, полностью размещенного вокруг относительно жесткого элемента, размеры которого превышают размеры седла клапана, причем клапан смещен пружиной по направлению к седлу и не может быть выведен этой пружиной через горловину.

3. Насадка по п.2, отличающаяся тем, что трубка насадки закреплена в узле штока посредством кругового зажима.

4. Насадка по п.2, отличающаяся тем, что указанная трубка закреплена в указанном узле штока путем обжима.

5. Насадка по любому из пп.2-4, отличающаяся тем, что указанный узел штока проходит через отверстие в указанном корпусе, имеющее одно или несколько радиальных прорезей, а указанный узел штока имеет соответствующее количество радиальных выступов 144, которые при совпадении с прорезями позволяют ему перемещаться в его собранном положении из положения вне бочонка и после относительного углового перемещения предотвращать извлечение из бочонка и предотвращать выброс из него жидкости под давлением.

6. Насадка по п. 5, отличающаяся тем, что в указанном узле штока дополнительно выполнена проходящая по оси проточка, аксиально расположенная относительно указанного отверстия, а вторая пружина окружает узел штока, примыкая к корпусу у отверстия одним концом пружины, и имеет хвостовую лапку, проходящую в указанной проточке и в соответствующей с ней радиальной прорези по окружности отверстия для фиксации деталей в угловой позиции.

7. Насадка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что второй клапан содержит упругий деформируемый кольцевой элемент, включающий в себя пружину, действующую для создания уплотнения между трубкой насадки или удлиненной головной деталью 44 и указанным корпусом, при этом указанный кольцевой элемент опирается на в общем кольцевую удерживающую вставку 56, выполненную из относительно жесткого материала и имеющую больший диаметр по периферии, чем соответствующее седло в основной части корпуса, причем на вставке выполнен усеченный край с образованием размера по диаметру вставки в одном направлении, который меньше, чем сравнимый размер указанного седла, чтобы позволить вставить эту вставку путем ее прохождения с одной стороны седла к другой при наклоне под углом к ее конечной плоскости расположения.

8. Средство для сборки иглообразной насадки по п.7, содержащее первый инструмент 59 для смещения пружины и перемещения удерживающей вставки через седло при расположении в конкретной угловой ориентации в плоскости, наклоненной к оси трубки насадки, и второе средство 64 для перемещения наклоненной при этом вставки в плоскость, перпендикулярную к этой оси, после продвижения через седло.

9. Средство для сборки иглообразной насадки по пп.2-5, содержащее инструмент 68 для смещения тарельчатого клапана и для осевого и углового перемещения узла штока и насадки относительно корпуса и дополнительный инструмент 80 для смещения второго клапана 54 в его рабочее положение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22