емкость для хранения сатурированного напитка, способ ее заправки и устройство для раздачи напитка из емкости

Формула изобретения

1. Емкость с сатурированным напитком, включающая корпус с горлом и установленным в нем клапанным элементом, прижатым крышкой, отличающаяся тем, что клапанный элемент выполнен в виде эластичной пробки с одним капиллярным каналом или более, образованным в утолщении в виде выступа на внутренней части пробки, при этом пробка снабжена ослабленным участком для его разрушения при использовании, а в центральной части крышки выполнено отверстие.

2. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что в центральной части пробки внутри выступа установлена сифонная трубка.

3. Способ заправки емкости сатурированным напитком, включающий подачу напитка, отвод воздуха из емкости и ее герметичную укупорку, отличающийся тем, что вначале выполняют укупорку, которую осуществляют эластичным материалом, затем его прокалывают одним (или более) шприцем и осуществляют подачу газа и напитка или подачу сатурированного напитка.

4. Устройство для раздачи напитка из емкости, включающее корпус со сливным носиком, выпускной клапан с ручкой управления, средство для открывания клапанного элемента, установленного в горле емкости, и с резьбой на внутренней поверхности корпуса для крепления на горле емкости, отличающееся тем, что средство для открывания клапанного элемента емкости выполнено в виде неподвижной относительно корпуса трубки с заостренным концом для взаимодействия с эластичной пробкой.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в сливном канале установлен обратный клапан.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что стенка сливного носика перфорирована сетью отверстий.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что на стенках сливного носика выполнены продольные канавки и выступы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам с использованием сжатого воздуха или газа, действующих непосредственно или в резервуарах, конкретно к устройству бытовых сифонов, предназначенных для хранения и раздачи сатурированных напитков.

Известен сифон зарядный для газированных напитков, состоящий из емкости с сифонной трубкой и крана, включающего сливной носик, подпружиненный клапан и рычаг регулировки его пропускной способности. Заправка зарядного сифона осуществляется через носик крана газированным напитком под давлением 4-8 атмосфер.

Достоинством сифона является возможность сохранить и употребить напиток с более высоким содержанием CO₂, чем позволяет тара, не имеющая клапанного затвора, что улучшает привлекательность напитков, позволяет обойтись без консервантов, а также позволяет фасовать газированные напитки на основе цельных натуральных соков, которые нетехнологичны при разливе в обычную тару и неудобны при употреблении из нее.

В связи с переориентацией рынка на разовую тару сифон вышел из широкого употребления. Несмотря на перечисленные выше преимущества сифон, а равно иные варианты емкостей с клапанным затвором не удовлетворяют следующим требованиям, предъявляемым производителями к разовой таре:

- высокая скорость, технологичность разлива напитков;

- независимость производителя от оборота пустой тары, или функциональная разовость тары;

- высокие сроки хранения напитков.

Так, при заправке через один клапан напиток интенсивно взаимодействует с воздухом, находящимся внутри емкости, что налагает ограничения на ассортимент напитков, ухудшает их качество, уменьшает сроки хранения и сводит на нет консервирующее действие CO₂.

Клапан сифона предназначен для работы в широком диапазоне давлений, 0,5-10 атмосфер, и должен иметь высокую пропускную способность, поэтому не может быть выполнен миниатюрным или достаточно дешевым для разового использования. Кроме того, зарядные сифоны как заправляют через этот клапан, так и производят выпуск напитка при пользовании, следовательно, этот клапан нельзя выполнить обратным, чтобы предотвратить возможность повторной заправки разового сифона кустарными производителями. Последнее оказывается возможным технически и выгодным для кустарных производителей, но недопустимо по другим соображениям, в частности, по гигиеническим требованиям, а также из-за возможности взрыва емкости при повторном пользовании, если она рассчитана на разовое использование.

Перечисленные недостатки, несмотря на серьезные преимущества, делают известные модели сифонов неприемлемыми в качестве разовой тары.

Известна контейнерная система для хранения и раздачи сатурированного напитка и наполнительное устройство к ней (см. пат. СССР N 1535375, МКИ5 B 67 D 1/10, опубл. 07.01.90 г.), включающая контейнер с горлом, на внутренней стенке которого укреплен клапанный элемент, а на наружной образована резьба для разъемного крепления раздаточной головки, контейнер снабжен сифонной трубкой, съемным предохранительным колпачком и выполнен из небьющегося пластика.

Установка клапанного элемента в горле контейнера несколько упрощает процесс заправки, весьма неудобный из-за формы раздаточной головки при обычном расположении клапана в ней. Разъемное крепление раздаточной головки позволило получить систему из двух частей: сменной емкости для напитка и съемного устройства для раздачи напитка. Это делает сменную часть, то есть емкость с напитком, более приемлемой для разового использования.

Недостаток конструкции в том, что емкость остается все же более сложной и дорогостоящей частью системы в сравнении с раздаточным устройством, тогда как конъюнктура требует обратного соотношения. Емкость с таким клапанным элементом слишком сложна и неконкурентоспособна в сравнении также с обычной разовой тарой. Заправка такой емкости предполагает контакт напитка с воздухом. Неизвестен также способ защитить систему от возможности повторной заправки.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату является емкость с сатурированным напитком на основе известной емкости для транспортирования и отпуска напитков (авт. свид. СССР N 1595792, МКИ6 В 67 D /04, опубл. 30.09.90 г.), включающая корпус с горлом и выполненной на нем резьбой, клапанный элемент, установленный в горле и прижатый крышкой.

Раздача напитка из известной емкости осуществляется раздаточным устройством после его навинчивания на горло емкости.

В известном техническом решении благодаря дополнительному клапану имеется возможность отвода воздуха во время заправки, что уменьшает контакт напитка с воздухом и позволяет ускорить процесс заправки. Однако эти преимущества достигнуты путем усложнения конструкции, которая не может быть разовой ни функционально, ни по себестоимости.

В основу изобретения на устройство емкости с сатурированным напитком поставлена задача упрощения конструкции для возможности ее использования в качестве разовой и при этом ее усовершенствования для осуществления более технологичного способа заправки, что обеспечивается выполнением клапанного элемента в виде эластичной пробки предложенного профиля.

Поставленная задача решается тем, что в известной емкости с сатурированным напитком, включающей корпус с горлом и установленным в нем клапанным элементом, прижатым крышкой, согласно изобретению клапанный элемент выполнен в виде эластичной пробки с одним или более капиллярным каналом, образованным в утолщении в виде выступа на внутренней части пробки, при этом пробка снабжена ослабленным участком для его разрушения при использовании, а в центральной части крышки выполнено отверстие.

В центральной части пробки внутри выступа установлена сифонная трубка.

Выполнение клапанного элемента в виде эластичной пробки с ослабленным участком, разрушаемым трубкой раздаточного устройства, позволяет производить заправку емкости путем прокалывания пробки одним и более шприцем в ее утолщенной части без разрушения, что в свою очередь, позволяет производить отвод воздуха параллельно подаче напитка, ускорить процесс заправки и уменьшить контакт напитка с воздухом. Один или несколько капиллярных каналов, образующихся после изъятия заправочных шприцев, герметично пережимаются эластичными силами, а также в результате деформации, выступающей внутрь части пробки под действием сил давления внутри емкости. Клапанный элемент, выполненный в виде эластичной пробки, позволяет использовать емкость в качестве разовой для сифона, поскольку повторная заправка после разрушения ослабленного участка невозможна, а сам такой клапанный элемент является предельно простым и дешевым для розового использования.

Ослабленный участок, выполненный в эластичном материале пробки, которая прижата крышкой с отверстием к горлу, имеет достаточную прочность, чтобы выдержать давление до 10 атмосфер внутри емкости, но в то же время, трубка раздаточного устройства диаметром около 5 мм легко пробивает такую пробку снаружи, и усилие при навинчивании раздаточного устройства вполне приемлемо для потребителя.

Сифонная трубка не является обязательной частью конструкции и служит для удобства, чтобы не переворачивать емкость вверх дном при разливе напитка потребителем.

Емкость предложенной конструкции позволяет разрешить все перечисленные выше недостатки обычного зарядного сифона и его аналогов, препятствующие их применению в качестве разовой тары.

Способ заправки.

Известные способы разлива газированных напитков в емкости без клапанного элемента слишком медлительны ввиду буйного поведения и образования большого количества пены, требуют глубокого охлаждения напитков, сложного оборудования и в любом случае не дают возможности достичь такого содержания CO₂, которое позволяют емкости с клапанным элементом, в которых напиток находится под давлением.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ заправки емкости сатурированным напитком (авт. свид. СССР N 1595792, МКИ6 В 67 D 1/04, опубл. 30.09.90 г.), включающий подачу напитка, отвод воздуха из емкости и ее герметичную укупорку.

Известный способ позволяет повысить технологичность заправки, так как заправка осуществляется в процессе сборки, до присоединения раздаточного устройства, через клапан в горле при отводе воздуха через другой клапан и может осуществляться на автоматизированной линии.

С точки зрения предлагаемого изобретения недостаток способа в том, что он рассчитан на заправку емкостей, неприемлемых для разового использования, включающих два сложных клапанных элемента и технически приемлемых для повторной заправки.

В основу изобретения на способ заправки емкости сатурированным напитком поставлена задача усовершенствования способа за счет изменения последовательности операций и осуществления заправки герметично укупоренной емкости с использованием шприца.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе заправки емкости сатурированным напитком, включающем подачу напитка, отвод воздуха из емкости и ее герметичную укупорку, согласно изобретению вначале выполняют укупорку, которую осуществляют эластичным материалом, затем его прокалывают одним или более шприцем и осуществляют подачу газа и напитка или подачу сатурированного напитка.

Преимуществом заправки герметично укупоренной емкости является возможность высокой скорости подачи сатурированного напитка под большим давлением, что невозможно для емкостей, не имеющих клапанного элемента, при этом сам клапанный элемент, выполненный из эластичного материала, предельно прост и таким же простым является заправочное устройство в виде шприца, тогда, как известные способы заправки сатурированными напитками требуют либо сложной конструкции емкости, либо использования сложных заправочных устройств и большего количества операций. Кроме того, возможность использования более одного шприца позволяет осуществлять отвод воздуха параллельно подаче напитка, что уменьшает контакт напитка с воздухом. Эта возможность также ускоряет процесс заправки емкости за счет одновременности операций и за счет того, что емкость с сифонной трубкой в этом случае не нужно переворачивать для отвода воздуха.

Устройство для раздачи напитка из емкости.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для раздачи напитка из емкости контейнерной системы (патент СССР N 1535375, МКИ6 В 67 D 1/10, опубл. 07.01.90 г.), включающее корпус со сливным носиком, выпускной клапан с ручкой управления, средство для открывания клапанного элемента, и с резьбой на внутренней поверхности корпуса для крепления устройства на горле емкости.

Клапанный элемент контейнерной системы вынесен из корпуса раздаточного устройства в горло емкости таким образом, что само устройство может навинчиваться на емкость с напитком и сниматься без клапанного элемента.

Конструкция съемного раздаточного устройства оказывается более простой, чем у обычного зарядного сифона, что можно рассматривать как преимущество.

Недостатком устройства следует считать тот факт, что сменная емкость для такого устройства оказывается слишком сложной для разового использования, кроме того, контейнерная система с таким раздаточным устройством не защищена от возможности повторной заправки, даже если в самом устройстве установить элементы защиты, так как емкость может быть заправлена через клапанный элемент, установленный в ее горле. Соответственно, емкость системы с таким раздаточным устройством не может производиться в разовом варианте.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования съемного устройства для раздачи напитка из емкости таким образом, чтобы обеспечить возможность вскрытия клапанного элемента, выполненного из эластичного материала, а также обеспечить защиту от возможности повторной заправки емкости, рассчитанной на разовое использование под давлением.

Поставленная задача, решается тем, что в устройстве для раздачи напитка из емкости, включающем корпус со сливным носиком, выпускной клапан с ручкой управления, средство для открывания клапанного элемента, установленного в горле емкости, и с резьбой на внутренней поверхности корпуса для крепления устройства на горле емкости, согласно изобретению средство для открывания клапанного элемента емкости выполнено в виде неподвижной относительно корпуса трубки с заостренным концом (для взаимодействия с эластичной пробкой).

В сливном канале установлен обратный клапан. Стенка сливного носика перфорирована сетью отверстий. На стенках сливного носика выполнены продольные канавки и выступы.

Средство для открывания клапанного элемента, выполненное в виде неподвижной относительно корпуса трубки с заостренным концом, наиболее приемлемо для емкости предложенного типа. При этом герметичный контакт раздаточного устройства с горлом емкости осуществляется автоматически до момента разрыва ослабленного участка пробки, тогда как при навинчивании раздаточного устройства прототипа потребитель может проверить плотность соединения только после, нажав на ручку устройства и, возможно, пролив напиток, находящийся под давлением.

Раздаточное устройство для емкостей предложенного типа может быть дополнено элементами защиты от заправки емкости через это устройство и эффективно выполнить защитные функции. Тогда как установка таких элементов в конструкции прототипа не решала задачу защиты, так как емкость может быть заправлена как сифон, через раздаточное устройство, так и через многоразовый клапан в горле.

Средством защиты может быть обратный клапан, выполненный в виде ничем не подпружиненного эластичного шарика, установленного в сливном канале. Поскольку кустарная заправка осуществляется через сливной носик, средствами защиты могут быть продольные шлицевые канавки или выступы вдоль внутренней и внешней поверхности стенок сливного носика, а также перфорация стенок сливного носика сетью отверстий небольшого диаметра. Предложенные средства просты, не усложняют конструкцию раздаточного устройства, не препятствуют нормальной работе устройства и надежно выполняют функцию защиты.

На фиг. 1 изображена емкость с сатурированным напитком в разрезе и ее способ заправки.

На фиг. 2 изображено устройство для раздачи напитка из емкости в разрезе.

На фиг. 3 изображена емкость и устройство для раздачи напитка в сборе в разрезе.

На фиг. 4 изображен вариант устройства без сифонной трубки.

Емкость для сатурированного напитка (фиг. 1) содержит корпус 2 с горлом 3, на наружной стенке которого выполнена резьба 4 и к торцу которого прижат эластичный клапанный элемент 5, выполненный в виде пробки с неравномерным сечением, включающим утолщенную и выступающую внутрь часть с одним или более каналом, образованными заправочным шприцем, а также ослабленный участок. С наружной и внутренней стороны пробки выполнены углубления 7, центры которых образуют ослабленный участок, разрушаемый трубкой раздаточного устройства при его навинчивании на горло емкости. Емкость может быть выполнена без сифонной трубки (фиг. 4), что еще более упрощает ее конструкцию, при этом раздаточное устройство должно быть выполнено со сливным носиком, обращенным вверх, так как при пользовании ее необходимо переворачивать. Сифонная трубка 11 может быть выполнена с расширением в верхней части и прижата к горлу пробкой или укреплена в натяг в углублении с внутренней стороны пробки. Фиксация пробки на горле осуществляется посредством крышки 8 с отверстием 9.

Емкость заправляется (фиг. 1) в процессе сборки на сборочной линии. Герметичная укупорка емкости осуществляется эластичной пробкой 5 и крышкой 9. Заправка сатурированным напитком под давлением осуществляется через шприц путем прокалывания пробки в утолщенной части. При внутреннем диаметре шприца для напитка от 2 до 2,5 мм время заправки составляет от 1 до 10 с, в зависимости от напора в системе заправочного устройства. При использовании двух шприцев возможен отвод воздуха параллельно подаче напитка, а также подача раздельно напитка и газа. Для полного исключения контакта напитка и воздуха, продувка емкости углекислым газом может выполняться до подачи напитка. Каналы 6, образующиеся после изъятия шприцев, герметично пережимаются в результате действия эластичных сил и деформаций, вызываемых действием сил давления внутри емкости.

Разлив напитка может также производиться в открытые емкости, а после герметичной укупорки эластичным материалом с помощью шприца осуществляется заправка порцией сжатого углекислого газа, в результате чего давление внутри емкости должно быть доведено до 3,5 - 3,7 атмосфер при 20^oC.

Устройство для раздачи напитка из емкости представляет собой головку сифона, включающую корпус 13 со сливным носиком 14, подпружиненным клапаном 15, управляемым с помощью ручки регулировки 16, и имеет канал для выхода напитка 17. Неподвижно относительно корпуса или за одно целое с ним выполнена трубка 8 с заостренным концом для взаимодействия с эластичным клапанным элементом. В качестве средств защиты от кустарной заправки через сливной носик раздаточного устройства, на наружной и внутренней стенках носика могут быть выполнены продольные канавки и выступы. С этой же целью стенки носика могут быть перфорированы отверстиями 20 малого диаметра или в канале может быть установлен обратный клапан в виде неподпружиненного эластичного шарика 21. Комбинация редств защиты более приемлема для желаемого результата.

В качестве материала для емкости наиболее приемлем полиэтилентерефталат; для эластичного клапанного элемента подходит широкий спектр каучуков приемлемых для контакта с пищевыми продуктами.

Предлагаемая конструкция, емкость с раздаточным устройством в сборе практически не отличается от обычного зарядного сифона по внешнему виду и по способу пользования. При этом сменная емкость с напитком под давлением включает минимум элементов, предполагает технологичный для скоростной линии способ заправки и может быть рассчитана на разовое использование, а съемное раздаточное устройство включает наиболее дорогостоящие элементы конструкции и предназначено для длительного пользования. Конструкция в целом может быть защищена от возможности повторной заправки емкости, если производитель не рассчитывает емкость для повторного использования под давлением. Разовая емкость и раздаточное устройство могут производиться и продаваться отдельно.