Устройство для хранения и транспортировки жидкости, находящейся под давлением

Устройство для хранения и транспортировки жидкости, находящейся под давлением, включающее соединение емкости, выполненной из полиэтилентерефталата (ПЭТ) и элемента герметизации - фитинга. Новизна: металлический фитинг и внутренняя поверхность горловины ПЭТ-емкости имеют резьбовое соединение. Резьба на горловине выполняется в процессе изготовления емкости (КЕГ) методом литья под давлением. Результат: повышение прочности соединения и экономическая целесообразность.

 

Изобретение относится к устройствам для хранения, транспортировки и продажи в розлив жидкости, находящейся в емкости под давлением, например пива. Эти емкости представляют собой пивные бочки, баллоны (КЕГ), изготовленные методом выдувного формования из ПЭТ-преформ, изготовленных литьем под давлением..

Пивная бочка имеет свою историю. Традиционно пивные бочки изготавливались из древесины, потом их стали делать из алюминия, затем из высококачественной нержавеющей стали. Стальные емкости (КЕГ) гарантировали повышенный срок хранения пива, высокую прочность, предполагали многоразовое использование. К дополнительным плюсам стальной емкости относятся более высокая прочность соединений с фитингом и деформационная устойчивость. Но в процессе расширения географии доставки и увеличения производственных мощностей пива и других газированных напитков проявились существенные недостатки стальных емкостей (КЕГ). Возможность многоразового использования дорогих емкостей (КЕГ) потребовало создания мест их накапливания, хранения, мойки, а также внесения залоговой стоимости.

Следующим шагом было изготовление одноразовых емкостей (КЕГ) из полиэтилентерефталата (ПЭТ).

Емкости ПЭТ-КЕГ являются более дешевыми в производстве и эксплуатации. В отличие от металлических их поток не нужно отслеживать, менять потерянные или украденные и контролировать наличие поврежденных. Опустошив емкость (КЕГ), ее можно легко смять и выбросить в контейнер для пластиковых отходов.

В настоящее время самым удобным и экономичным для пивоваров способом продажи является розлив в большие бочки. Для емкости (КЕГ) не нужна этикетка.

Требования логистики, экономики, безопасности в эксплуатации повлекли за собой необходимость решения ряда технических задач.

С соблюдением технологии по герметизации емкость (КЕГ) является одним из главных условий сохранения высокого качества напитка.

Важнейшей составляющей запорной герметизирующей арматуры является фитинг - механизм, представляющий собой длинную трубку с двумя клапанами для наполнения сосуда и слива. Фитинг должен не только герметично закрывать емкость (КЕГ), но и надежно выдерживать давление внутри нее. Практика имеет печальную статистику взрывающихся емкостей (КЕГ), и в большинстве случаев наиболее слабым местом оказывается крепление фитинга, не выдерживающего колоссального давления. Фитинг при взрыве может «вылететь» из емкости (КЕГ) и нанести кому-либо травму.

Таким образом, надежность крепления фитинга является очень актуальной задачей на данном этапе производства, например, пива.

Об этом свидетельствует и уровень техники. Одноразовые сосуды для находящейся под давлением жидкости известны. В заявке WO 2012/0070411 (публикация 19.01.2012) предложен, например, одноразовый сосуд в виде емкости (КЕГ). Тело емкости (КЕГ) из металла имеет горловину, в которой непосредственно закреплен с силовым замыканием или с геометрическим замыканием одноразовый фитинг.

В патенте РФ №2533721 предложено устройство герметизации емкости, которая выдута из пластика, а укупорочное средство образовано с фланцем из пластика, соединенного с горловиной методом сварки.

Такое решение является трудоемким в изготовлении и не может гарантировать надежности при технологическом давлении в сосуде, а значит, небезопасно.

Из патента РФ 2450967 известно изобретение, относящееся к оборудованию для хранения и выдачи напитков, в котором корпус емкости (КЕГ) изготовлен из искусственного материала, преимущественно из ПЭТ, и фитинг, расположенный на области горловины емкости (КЕГ). Фитинг закреплен на области горловины посредством деформации нагревом его стенового участка, имеющего форму кругового цилиндра и выступающего над нижней стороной элемента фитинга, охватывая область горловины. Фитинг также может быть закреплен на горловине с помощью соединительного участка и установленного наклонно пружинящего захвата, свободный конец которого расположен над внутренней поверхностью соединительного участка и контактирует с ней, нижний конец пружинящего захвата расположен в выемке, выполненной в соединительном участке.

Фитинг также может иметь корпус и нижнюю часть с центральным участком чашеобразной формы, входящим в отверстие емкости (КЕГ), и выступающий цилиндрический соединительный участок, выполненный в виде нескольких сегментов, охватывающих кольцевой выступ, расположенный на наружной стороне горловины емкости (КЕГ).

Устройство сложное как для изготовления, так и в эксплуатации.

Известен патент РФ №2536717, принятый в качестве прототипа, т.к. имеет общий с заявленным устройством признак: расположение фитинга в горловине одноразовой емкости (КЕГ), выполненного из ПЭТ.

В указанном патенте предлагается комбинация из одноразовой тары (КЕГ) и фитинга. В заливочном отверстии для заполнения и извлечения жидкости расположен фитинг. При этом на емкости (КЕГ) расположена насадка, с помощью которой фитинг удерживается в заливочном отверстии. Насадка имеет кольцеобразную крепежную структуру и приемный элемент крепления для фитинга. Кроме того, в заливочном отверстии расположен уплотнительный элемент, который зафиксирован в нем с помощью канавки или фиксирующих выступов. Фитинг же соединен с насадкой с помощью резьбы или фиксирующих элементов, причем фитинг одноразовый и выполнен из пластмассы.

Это сложное соединение предназначено для герметичного укупоривания емкости (КЕГ) и удержания фитинга внутри емкости (КЕГ) при высоких давлениях.

Данному решению, как и другим упомянутым выше, с точки зрения их функции присущ следующий недостаток. Наличие между фитингом и горловиной емкости (КЕГ) промежуточных элементов снижает прочность соединения и делает его уязвимым в плане надежности и долговечности. Кроме того, предусматривается только одноразовый фитинг.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования известного устройства, включающего комбинацию одноразовой емкости ПЭТ-КЕГ, содержащей находящуюся под давлением жидкость и фитинга за счет создания возможности крепления фитинга непосредственно к внутренней поверхности горловины емкости (КЕГ), повышения надежности и возможности использования металлических съемных фитингов.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном устройстве для хранения, транспортировки и розлива жидкости, находящейся под давлением, включающем одноразовую емкость (КЕГ), выполненную из полиэтилентерефталата (ПЭТ), и фитинг в качестве герметизирующего элемента, согласно полезной модели внутренняя поверхность горловины емкости (КЕГ) выполнена с возможностью резьбового соединения с металлическим корпусом фитинга, причем резьба на внутренней поверхности горловины емкости (КЕГ) выполнена методом литья под давлением одновременно с изготовлением емкости (КЕГ) или преформы.

Перед заливкой жидкости в емкость через клапан в фитинге его просто ввинчивают на горловину.

Технико-экономический результат применения одноразовых емкостей (КЕГ) с металлическим многоразовым фитингом:

- данное соединение имеет предел прочности выше, чем прочность материала емкостей (КЕГ), находящегося под давлением, что исключает взрыв емкости (КЕГ);

- возврату подлежит только металлический фитинг. Для перевозки это меньший объем и меньше вес;

- более низкая цена по сравнению с емкостью (КЕГ) из металла;

- отсутствие залоговой стоимости (замороженных средств) при хранении многоразовых емкостей;

- нет необходимости в затратах на хранение и мойку емкостей (КЕГ).

При изучении уровня техники автором не найдено решение, в котором присутствуют признаки, характеризующие новизну заявляемого объекта: металлический фитинг надежно закреплен резьбовым соединением непосредственно с внутренней поверхностью горловины емкости (КЕГ).

Таким образом, заявленное решение соответствует критерию «новизна».

Несмотря на актуальность проблемы, решение, которое является предметом заявки, за весь период использования ПЭТ-емкостей не было предложено. Это позволяет сделать вывод о его неочевидности и соответствии критерию «изобретательский уровень».

Находящиеся в эксплуатации серийные образцы подтверждают их промышленную применимость и соответствие поставленной задаче.

Реализации предложенного решения не требуют нового оборудования и материалов.

Как видно из вышеизложенного, отличительные признаки заявляемого решения находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом, который может быть достигнут при внедрении его в производство.

Таким образом, заявляемое решение соответствует всем критериям изобретения и ему может быть предоставлена юридическая защита в виде патента Российской Федерации на изобретение.

Способ изготовления ПЕТ-кега для хранения и транспортировки жидкости, находящейся под давлением, включающий изготовление резьбовой нарезки на соединительном участке фитинга и формирование ответной части резьбы на горловине кега с последующим их соединением между собой отличающийся тем, что формирование ответной части резьбы на горловине кега выполняют ранее и одновременно с его изготовлением методом литья под давлением раздельно по отношению к корпусу фитинга, а соединение производят методом ввинчивания одного элемента в другой, чем обеспечивают их многоразовое использование