專利名稱：一種軟飲料充裝設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于分裝充有碳酸氣的飲料的充裝設備，而且這種飲料是通過將具有特殊風味的原漿以合適的比例加到如同在飯店、酒吧、旅館及其它場合可以見到的、包含有普通水和CO2的混合物的充有碳酸氣的水中或蘇打水中而制得。
這類設備一般包含有一個水源，一個用于給CO2加壓使之溶于水以制作充有碳酸氣的水的設備的加壓室，及可更換的、用于盛裝由原漿供給者供給的具有特殊風味的原漿的容器或者容槽。
為了更好地理解本發(fā)明的目地，請參閱

圖1，該圖示意地展示了上述類型設備的一個典型布置方式。
該設備包含一個水源10，一個用于容裝二氧化碳氣的加壓室12及用于混合或者溶解CO2到來自于水源的水中的裝置。該設備還包含有用于使充有碳酸氣的水與盛放于原漿貯存箱中的軟飲料原漿混合的必要裝置。如圖所示，由標號20標出充裝設備的混裝機頭。當分裝臂22由杯24所撥動時，機頭被觸發(fā)，此時，電磁線圈打開截止閥28，同時啟動碳酸汽水泵30和原漿泵32，從而分別控制充有碳酸氣的水的流量和原漿的流量，使之成一定比例混合。充有碳酸氣的水與原漿的比例一般為5∶1。由水閥34和原漿閥36所控制制成的混合液通過一個分裝器38而被輸送到噴嘴39。上述設備，各種各樣但具有很小的差別并被廣泛地用于世界各地。
最近，對于出租類似設備的飲料生產公司來說，需要在該設備上加裝一用于當原漿的供應中斷時，例如原漿貯存箱16被抽干后，完全使設備停止工作的裝置。由于這種設備出租的目的是為了生產以出租公司生產的原漿為基礎的飲料，故此，這種設備不能去被用作充裝自身即可作為單獨產品消費的充有碳酸氣的水或者被用作充裝需再外加原漿的充有碳酸氣的水的設備。所以這種設備必須在出租公司將原漿貯存箱重新填滿或更換新的以后才能被重新啟動。
目前已提出多種解決這個問題的方案，其中一種是設置一液面指示儀40，該指示儀位于原漿貯存箱16中，并由線42所示的那樣可控制地與電磁線圈26相連，以控制該線圈，當一旦原漿的液面接近貯存箱的底部時，閥28即可停止工作，即關閉閥。
在另外一種解決方法中，一個壓力檢測元件44可控制地由原漿供給線路46連接到設備的混裝機頭，即泵32的下游。當一旦原漿貯存箱變空而導致線路46上壓力下降時，該裝置44同樣可以使截止閥28停止工作。
但是，上述兩種方法具有一個共同的缺陷，即設備的改進部分位于遠離機頭20的外部。在第一種方法中，電線42必須一方面與充裝設備的機頭20相連，而另一方面又需與原漿貯存箱16相連，而貯存箱離機頭很遠。在第二種方法中，為了使裝置44接入，原漿供給線必須被斷開。
因此，本發(fā)明的目的就是提供一種控制充有碳酸氣的軟飲料充裝設備運行的裝置，而該裝置的安裝最大限度地減小對整體設備結構的改變。
本發(fā)明的另一目的在于使位于充裝設備機頭的部件可以很容易地被改進過的、能達到預期目的類似部件替換下來。
本發(fā)明的再一目的在于改進與原漿控制閥相連的原漿定量調整元件的結構，使之成為能實現本發(fā)明的目的的、可更換的部件。
本發(fā)明提供這樣一種可用于分裝將帶有特殊風味的原漿與充有碳酸氣的水混合而構成的充有酸碳氣的帶有特殊風味的飲料的改進設備，該設備包含a.水的供應源及加壓CO2供應源;
b.原漿供應源;
c.用于控制充有碳酸氣的水的流量的控制閥;
d.用于控制原漿流量的控制閥;
e.混裝機頭;在該混裝機頭中，充有碳酸氣的水和原漿混合并且通過一個充裝噴嘴充裝;
f.電控截止閥，通常用于關閉充裝噴嘴，所述原漿流量控制閥包含-帶有原漿入口和原漿出口的外殼;
-一個固定的、與所述原漿出口相通的、并在周面上帶有一組開口的筒形件;
-一個位于筒形件中的、可移動的杯形插筒，該插筒用于當從入口進入的原漿對該插筒底部施壓時，會部分地關閉所有開口;在所述插筒的底部具有一個小孔，原漿穿過小孔進入插筒，并通過所述筒形件上所帶有的周面開口泄出;
-一個處于壓縮狀態(tài)的彈簧，該彈簧在一個具有螺紋配合的調節(jié)栓的壓力下，下壓插筒，所述調節(jié)栓具有一個頭部，用于施力于此旋轉所述調節(jié)栓而調節(jié)供給到混裝機頭中的原漿數量;
設有一個位于所述混裝機頭上的壓力感測裝置，該裝置感測并對所述插筒中的原漿入口壓力作出反應，并且可控制地與一個可以關閉所述截止閥的裝置相接，從而當一旦所述壓力感測裝置感測到壓力的下降時，可以使整個設備停止運行;
而且，所述壓力感測裝置包含有一個用于控制控制紐的膜片，膜片的一側通過所述調整栓上的通腔與插筒的內部相通;
而且，一種流量緩沖裝置設置在壓力傳遞通路上，并且位于所述膜片的上游;
而且，流量緩沖裝置包含一個作用在一個位于固定閥座孔上的球閥件上的彈簧，該閥座孔位于一個帶螺紋的插件中，所述插件的螺紋連接在所述通腔的下端;
而且，所述流量緩沖閥還可以包含一個下端敞口，上端具有小孔的儲液筒，該儲液筒的上端和下端均分別封蓋有緊緊地裝于其上的膜片，所述筒內裝有一種液體;
而且，所述液體為一種可食用油;
另外，一個管可以用來延伸所述通腔，該管有間隙地穿過所述位于插筒底部的孔;
而且，插筒底部上帶有一個向上的，倒杯形的構件，該構件的底部具有一個開口以用于使所述管通過，所述開口的直徑使管插入后，環(huán)繞管構成一個環(huán)形限定縫隙，該環(huán)形限定縫隙的面積與所述小孔的面積相等;
而且，所述管由非剛性材料制成;
作為制造業(yè)中的一個部件，替換元件包含用于原漿控制閥的一個帶螺紋的調節(jié)栓組件。
以下用實施例結合附圖對本發(fā)明的目的和優(yōu)點作進一步說明。其中圖1是充裝設備的結構示意圖;
圖2是現有原漿控制閥的剖視示意圖;
圖3是根據本發(fā)明改進的原漿控制閥的剖視示意圖;
圖4是圖3中所示閥的一種改進形式的剖視示意圖(局部，其它相同部件略去未畫);
圖5是圖3所示閥的另一種改進方式的剖視示意圖。
如圖1，2，3所示，該圖等僅示出了與描述本發(fā)明的特征相關的原漿供給控制閥部分。這里應該注意到，充有碳酸氣的水的供給控制閥34實際上與原漿控制閥36具有一個相同的結構，因為該二閥均位于一個具有注塑結構的共同外殼中，均和由電磁線圈控制的截止閥混合裝置28相連，并且均以上述結構由生產此類設備的公司供給(例如，美國明尼蘇達州阿諾卡的科尼科厄斯公司)因此，這里結合本發(fā)明在這種最普遍最廣泛使用的設備中的應用，對本發(fā)明進行描述。具體地說，原漿控制閥36包含一個外殼52、原漿入口56和出口58，其中外殼52具有一個圓柱形內壁54。外殼作為一個整體來說(包括罩在充有碳酸氣的水的控制閥的那部分(未示))是可拆的，并且是可以通過一個柱銷60以現有的方式固裝在分裝頭的一塊箱板上的。在圓柱形壁54內，具有一個密封固定于其中的一個筒形件62，(該筒形件62由陶瓷材料制成以保證精度要求)。該筒形件62的上端64和下端66是敞開的且以與外殼的底壁70相距“S”的距離固定在一個或多個凸起68上。
因此，從入口56進入的原漿可以進到筒形件62的內部。在該筒形件中，杯形插筒72可移動地設置著。該插筒72具有環(huán)形壁74和底壁76，而底壁76上具有一個小孔78。筒形件62上帶有一組開口80，這些開口80分布在筒形件的周面上，其位置略高于插筒72的高度。這種設置使插筒在向上移動時，可用于封住這組開口80，這樣可以逐步調整直至徹底截斷原漿向出口58的輸送。
封蓋82由可拆夾卡件84卡制住并且被設置成密閉地封閉住外殼52的內部柱形空間。封蓋82上具有內螺紋，用于與帶有方形頭部88的調節(jié)栓86相配合。調節(jié)栓86上帶有一個密封環(huán)90，這樣調節(jié)栓86就被密封地設置在柱形空間內而避免原漿的泄漏，而且同時它又是可以沿封蓋82的柱形內壁92移動的。
螺旋壓簧94位于調節(jié)栓86的內側端與插筒72的底壁76之間。
因此，很容易理解，對于穿過閥件36的原漿的允許數量的控制或者說是定量控制可以通過旋轉調節(jié)栓86即可得到，而且這樣就因此而對插筒72施加了一個或大或小的彈性力。另一方面，從入口56進入并穿過小孔78進入插筒72內部的原漿所具有的入口壓力會向上推舉插筒。這樣，插筒72會達到一個平衡狀態(tài)，而插筒72的位置又決定了開口80的開啟或關閉程度。這里應該注意到，一旦主截止閥28(圖1)開啟，出口58中的及插筒72內的壓力接近但仍然比大氣壓略高一些。
如上面所提到的，筒形件62和插件72由于精度要求而由陶瓷材料制成。
參閱圖3，該圖示出了根據本發(fā)明的一種改進的原漿控制閥。
如上所述，本發(fā)明的一個目的就是要控制分裝充有碳酸氣的軟飲料的充裝設備的工作狀態(tài)，使其當原漿供應中止時停止動作;另一個目的在于為了實現對充裝設備工作狀態(tài)的控制，使其當壓漿供應中止時停止工作而提出一種對整個設備的結構作盡可能小的改進的裝置，特別是對于控制閥的結構而言。因此，本發(fā)明提出僅將圖2中的調節(jié)栓86換成圖3中的調節(jié)栓86′，就能使現有的設備通過這一簡單的變換而得以改進。
如圖3所示，現有的調整栓86的方形頭部改進變成為一個用于盛裝頭部部件100的底座，而頭部部件100內具有一個用于容放帶有控制紐104的微動開關102的腔，微動開關102密閉地配合在環(huán)形外殼106中，并且最好由一個金屬蓋子108蓋住，盡管其它的封閉裝置也是可以的。
如圖所示，在微動開關102的控制紐104的下方，膜片110固緊在紐104的外表面上，而在該膜片的下側形成有一個空氣壓力腔112，調節(jié)栓86′中具有一個通腔114，在該腔114下部具有一個現有類型的脈動緩沖組件。緩沖組件之所以需要是為了避免對微動開關觸壓時不規(guī)則的振動或其它不確實的動作;這對于原漿泵32(圖1)為脈動類型，入口壓力在高壓和低壓之間脈動式變化以及對于泵運行過程中的停止和啟動的情形尤為重要。
在圖3所示的實施例中，緩沖組件包含一個球閥件116、彈簧及一個螺紋插件120，彈簧向下壓以控制球閥的開口118。球閥件116和閥座上均有一個小通道(未示)，當該球閥處于“關閉”狀態(tài)時，原漿仍可以穿過這些小通道向下泄出，因此，緩沖組件起緩沖作用而非作為一個止回閥。
很容易理解，在這種方式下，插筒72的入口壓力是可通過閥座的開口118和通腔114而傳遞到腔112中去的。這樣，當壓力達到某一預定值時，膜片110將觸壓微動開關102，而當入口壓力低于某預定值時，膜片將放開紐104而使微動開關恢復原狀(未觸壓狀態(tài))。
這種改進的原漿控制閥(如圖3所示)動作過程簡述如下處于正常開狀態(tài)的微動開關102與電磁線圈26(如圖1)串聯，只要原漿以所要求的壓力進入入口，電磁線圈26就會通過正常的方式啟動閥28。一但由于原漿貯存箱中原漿用完而使入口壓力下降時，控制紐104則被放開，此時不論正在運行的分裝撥桿得到的是什么指令，微動開關102將不在使電磁線圈導通而使閥28被關閉。而且由于截止閥28始終處于關閉狀態(tài)，充有碳酸氣的水也不會再供給。
在圖4所示的一個改進例中(僅改進的部分示出了)，管300插在調節(jié)栓286″(即圖3中的86′)的通腔114中，并與通腔相通而且同樣地向下延伸，并且管300延伸到一個靠近插筒272底部的高度。在插筒272的底276上嵌插有一個倒杯形的插件302，該插件302壓配在底276中心的開口304中(事實上，該開口304相當于擴大了的圖3中的小孔78)。插件302上形成一個帶有一定環(huán)形面積的開口306，即環(huán)繞管300的環(huán)形縫隙，該縫隙的面積與小孔78的原始截面面積相等，以保證不破壞整個設備的成比例性或定量性。
管300最好由非剛性的材料制成，以保證改進的調節(jié)栓286″對現有的調節(jié)栓的替換可以平滑地進行。在如圖4所示實施例的情況中，插筒272下部的入口壓力，即相當于小孔78的上游處壓力通過管300和通腔114作用在微動開關102上(圖3)，這樣可以更進一步地確保微動開關運行控制的可靠性。
圖5示出了圖3所示閥的又一個改進情況的實施例(僅僅示出了相關的改進部分)。標號為400的緩沖組件設置成緊挨著位于通腔114頂部的微動開關102的控制紐104(圖3中緩沖組件設置在通腔的下端，這里與之相反)。調節(jié)栓486′的設計這里有些變化，而具有一個容室412。
一個倒杯形儲液筒414的下端是開口的，而且在其封閉的頂端420上具有一個小孔418。該倒杯形儲液筒414的上端和下端均緊緊地分別安裝有膜片422和424。
儲液筒414中裝有一種液體426，這種液體最好是可食用油，例如較輕的，天然的橄欖油，這樣，即使在未觀察到的情況下，如果它被混入飲料而被充裝，也不會造成對飲料的污染。
在圖5中，緩沖作用是靠液體426實現的。允許范圍內的入口壓力通過腔114而使膜片422變形成中凸狀，并向上對液體426施力，從而通過小孔418使上部膜片424變形成中凸狀，因此而壓動微動開關102的控制紐104。
如圖5所示的緩沖組件400比圖3所示的需要更少的零件，并且通過與微動開關102的間接相觸使對開關102的控制更加平穩(wěn)。
因此，僅通過一個最簡單的操作，即用改進的部件替換整個設備的其中一個相應的現有部件(定量調節(jié)栓)使所有現有的設備都可以因為能對軟飲料原漿分裝進行控制而獲得改進，這對于原漿生產、出租公司及消費者相說都是一件好事。
對于那些熟知本領域的人來說，在不脫離下述權利要求所定義的保護范圍內的前提下，如上面所示那樣對本發(fā)明進行其它多種變化、改進和改變是顯而易見的。
權利要求
1.一種用于分裝充有碳酸氣的軟飲料的設備，該設備包含有a.水及CO2的供應源；b.原漿供應源；c.用于控制充有碳酸氣的水的流量的控制閥；d.用于控制原漿流量的控制閥；e.混裝機頭；在該混裝機頭中，充有碳酸氣的水和原漿混合并且通過一個充裝噴嘴充裝；f.電控截止閥，通常用于關閉充裝噴嘴，所述原漿流量控制閥包含--帶有原漿入口和原漿出口的外殼；--一個固定的、與所述原漿出口相通的、并在周面上帶有一組開口的筒形件；--一個位于筒形件中的、可移動的杯形插筒，該插筒用于當從入口進入的原漿對該插筒底部施壓時，會部分地關閉所有開口；在所述插筒的底部具有一個小孔，原漿穿過小孔進入插筒，并通過所述筒形件上所帶有的周面開口泄出；--一個處于壓縮狀態(tài)的彈簧，該彈簧在一個具有螺紋配合的調節(jié)栓的壓力下，下壓插筒，所述調節(jié)栓具有一個頭部，用于施力于此旋轉所述調節(jié)栓而調節(jié)供給到混裝機頭中的原漿數量；其特征在于設有一個位于所述混裝機頭上的壓力感測裝置，該裝置感測并對所述插筒中的原漿入口壓力作出反應，并且可控制地與一個可以關閉所述截止閥的裝置相接，從而當一旦所述壓力感測裝置感測到壓力的下降時，可以使整個設備停止運行。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述壓力感測裝置包含有一個用于控制控制紐的膜片，膜片的一側通過所述調整栓上的通腔與插筒的內部相通。
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，一種流量緩沖裝置設置在壓力傳遞通路上，并且位于所述膜片的上游。
4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，流量緩沖裝置包含一個作用在一個位于固定閥座孔上的球閥件上的彈簧，該閥座孔位于一個帶螺紋的插件中，所述插件的螺紋連接在所述通腔的下端。
5.如權利要求3所述的設備，其特征在于，所述流量緩沖閥包含一個下端敞口，上端具有小孔的儲液筒，該儲液筒的上端和下端均分別封蓋有緊緊地裝于其上的膜片，所述筒內裝有一種液體。
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，所述液體為一種可食用油。
7.如權利要求2所述的設備，其特征在于，一個管用來延伸所述通腔，該管有間隙地穿過所述位于插筒底部的孔。
8.如權利要求7所述的設備，其特征在于，插筒底部上帶有一個向上的，倒杯形的構件，該構件的底部具有一個開口以用于使所述管通過，所述開口的直徑使管插入后，環(huán)繞管構成一個環(huán)形限定縫隙，該環(huán)形限定縫隙的面積與所述小孔的面積相等。
9.如權利要求8所述的設備，其特征在于，所述管由非剛性材料制成。
10.如上述權利要求1-9中任一項所述的設備，其特征在于，作為制造業(yè)中的一個部件，替換元件包含用于原漿控制閥的一個帶螺紋的調節(jié)栓組件。
全文摘要
一種軟飲料充裝設備，其中，原漿的供給是由一個帶螺紋的調節(jié)栓調節(jié)的。在該調節(jié)栓中帶有一個壓力感測裝置，用于感測并對原漿的入口壓力變化作出反應，使當原漿供給的壓力下降時，可以確保截止閥的關閉，以使整個設備不再繼續(xù)運行。在一個實施例中，壓力感測裝置包含一個安裝在調節(jié)栓的頭部、用于控制控制鈕的膜片。該定量閥中還設有一個流量緩沖裝置用于使對控制鈕的操作更加平穩(wěn)。
文檔編號B67D1/12GK1067217SQ92103799
公開日1992年12月23日 申請日期1992年5月26日 優(yōu)先權日1991年5月26日
發(fā)明者約瑟夫·費爾德曼 申請人:約瑟夫·費爾德曼