CN104203802B - 分配碳酸饮料的方法、饮料分配***和可收缩容器 - Google Patents

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Abstract

一种分配碳酸饮料的方法包括提供饮料分配***(12)的步骤，饮料分配***(12)包括压力室(24)，该压力室容纳由柔性材料制成的可收缩饮料容器(48)。可收缩饮料容器包括饮料空间、头部空间、分配装置(76)、排液管路(18)和中断阀(40)。该方法进一步包括保持压力室(24)内的第一高压的步骤，该第一高压作用在可收缩饮料容器(48)上用于以容器压皱压力压皱可收缩饮料容器(48)并建立第二高压，第一高压等于第二高压与容器压皱压力之和。该方法更进一步包括将分配装置(76)从非饮料分配位置操作至饮料分配位置的步骤。

Description

分配碳酸饮料的方法、饮料分配***和可收缩容器
技术领域
本发明涉及一种分配碳酸饮料的方法、可收缩饮料容器和饮料分配***。
背景技术
饮料分配***典型地用在饮料分配设施中用于有效地分配大量的饮料。通常，饮料分配***被用来分配碳酸酒精饮料，如扎啤和苹果酒。然而，不含酒精的碳酸饮料如软饮料也可以使用饮料分配***来分配。饮料分配***主要用于专业用户，如在像酒吧、餐馆和旅馆的设施中，然而，也越来越多地用于私人用户，如在私人住宅中。
专业的饮料分配***通常分配大型饮料容器中所提供的饮料。这种饮料容器可容纳20-50升用于专业饮料分配***的饮料以在需要更换饮料容器之前容许通常为50-100次饮料分配操作。传统的饮料容器由固体材料如钢制成并被再填充许多次。近来，由于对再填充固体饮料容器时的卫生的关心，饮料容器已被制成可收缩的并且用于一次性使用。使用可收缩饮料容器的饮料分配***的一个例子是由申请人公司提供的DraughtMasterTM***。使用可收缩饮料容器的这种饮料分配***通常具有安装在压力室中的饮料容器。现有技术的饮料分配***的一些例子如下：
在WO 2007/019848中描述了一种饮料分配***，该饮料分配***包括压力室，其适合于容纳可收缩材料制成的饮料容器。
在WO2009/024147中公开了一种用于模块化饮料分配***的模块。每个***包括框架、压力室和连接器，连接器用于接收压力流体和用于将压力流体供给到压力室和相邻模块。***具有单独的漂洗管路。通过使用专门设计的排出阀，漂洗流体或饮料可进入排液管路。漂洗流体是从单独的加压贮存器提供。排出阀包括安全功能以避免混合漂洗流体和饮料。
在WO2010/029122中，公开了一种清洗饮料分配***的排液管路的方法，其中描述了用于内部使用的清洗和冲洗盒。清洗和冲洗盒与饮料容器类似地安装在压力室中并与饮料类似地分配。
WO2010/060946和WO2011/117192都涉及清洗饮料分配***的排液管路的方法，其中公开了用于外部使用的清洗和冲洗盒。清洗和冲洗盒被安装在压力室外部并且与压力流体源相连。漂洗和冲洗流体被与饮料类似地分配。
WO2010/060949涉及一种饮料分配***，其具有第一和第二检测器以产生控制压力。该方法包括根据检测器的控制压力输出估计控制压力以确定饮料分配***的操作模式。
在WO2010/020644中，公开了一种在饮料分配单元中安装可收缩饮料容器的方法。该方法包括下列步骤：将可收缩饮料容器放置在倾斜位置中，使可收缩饮料容器围绕支撑表面以旋转运动的方式枢转并使可收缩饮料容器在支撑表面上滑动。
当使用长的分配管路时，当饮料容器是空的时将大量的饮料留在排液管路中。为了避免该饮料通过排液管路倒流，可以想到可在排液管路中使用止回阀。进一步，为了防止滴落，可以使用弹簧承载的阀。包括多个阀的饮料分配器的例子是DE29604703 U1，其中公开了一种电气液体分配***。排液管路具有止回阀和弹簧承载的盖，通过电动泵而明显地不是通过高压气体将液体从容器推动通过排液管路。
当从使用可收缩饮料容器的饮料分配***分配饮料时，容许压力流体(通常为气体)进入压力室。在从压力室分配饮料的过程中，压力流体作用在可收缩饮料容器上，在压皱可收缩饮料容器的同时迫使饮料离开压力室。从而被压皱的可收缩饮料容器的容积与所分配的饮料的量相对应地减小。可收缩饮料容器由柔性的且优选地一次性的材料制成，如热塑性材料。
可收缩饮料容器的内部被分成饮料空间和头部空间，饮料空间由碳酸饮料构成并且最初占据饮料容器内部的大半，头部空间充满气体，气体主要由CO2气体构成。
在执行分配操作时，由压力室中的压力施加到饮料容器的力使饮料流出饮料容器并进入排液管路。排液管路通向分配装置，分配装置可以位于很远的位置，例如压力室上方的一层。分配装置通常具有排液阀和排液手柄以容许操作者控制排液阀，从而控制饮料分配操作。操作者(如酒吧间男招待或酒吧间女招待)用排液装置控制饮料分配的速率。
当饮料容器的饮料空间是空的或者几乎是空的时经常观察到的问题是：头部空间的气体开始进入排液管路。这种气体会导致在排液管路中形成气泡。在排液管路中气泡的存在会导致碳酸饮料在分配装置的排液阀处的过量起泡和充气。因此，分配的碳酸饮料将是泡沫非常多的，并且达不到最佳味道和外观。因此，通常，这种饮料必须被处理掉。这也是酒吧雇员要用装满饮料的新的可收缩饮料容器更换空的且皱巴巴的可收缩饮料容器的信号。
然而，即使在饮料容器已被更换之后，气体也仍留在排液管路中。这将导致最先的一份或两份碳酸饮料也有过多的发泡。该饮料也必须处理掉。因此，饮料的总损失可能达到每个饮料容器2-4份饮料，即在每个容器的开始1-2份和在每个容器的结束1-2份，导致包含在典型的20升可收缩饮料容器中的饮料的大约10％的损失。
在使用模块化饮料分配***(即，一种从多个可收缩饮料容器向单个排液管路进行供给的***)的情况下，则问题甚至更大，因为不同的可收缩饮料容器的饮料空间的排空时间可能不同，导致更多的饮料损失。
因而本发明的目的是在分配饮料的同时防止任何来自头部空间的气体进入排液管路。
发明内容
根据本发明的第一方面，上述目的连同根据下面的详细描述而显而易见的许多其它目的一起通过一种分配碳酸饮料的方法而获得，该方法包括以下步骤：
提供饮料分配***，饮料分配***包括压力室，压力室容纳由柔性材料制成的可收缩饮料容器，可收缩饮料容器包括由碳酸饮料构成的饮料空间和由气体构成的头部空间，分配装置，所述分配装置包括排液阀并限定饮料分配位置和非饮料分配位置，排液管路，所述排液管路使压力室内的可收缩饮料容器与分配装置互相连接，和中断阀，所述中断阀限定打开位置和关闭位置，打开位置容许碳酸饮料在压力室被加压时从饮料空间流到分配装置，关闭位置防止碳酸饮料从饮料空间流到分配装置，
保持压力室中的第一高压，第一高压作用在可收缩饮料容器上用于以容器压皱压力压皱可收缩饮料容器并在可收缩饮料容器内建立第二高压，第一高压等于第二高压与容器压皱压力之和，当第二高压超过特定的非零压力基准时，中断阀呈打开位置，当第二高压下降到低于特定的非零压力基准时，中断阀呈关闭位置，和
假如中断阀呈打开位置，则将分配装置从非饮料分配位置操作到饮料分配位置以使得在分配装置处分配碳酸饮料并使可收缩饮料容器压皱。
饮料分配***可以是非模块化***，其中一个压力室经由单个排液管路连接到一个分配装置，或可以是模块化***，其中多个压力室经由一个或多个排液管路选择性地连接到一个或多个分配装置。压力室通常是连接到流体压力源的耐压容器，流体压力源通常是高压气源。压力室通常具有压力盖以便能够***和取出可收缩饮料容器。可收缩饮料容器通常由半刚性的金属或聚合物材料制成，其厚度使得它能在运输和装卸的过程中保持其形状，但在遭受外部压力时可以收缩和压皱。在大多数情况下，会使用吹塑成型的塑料容器。可以在运输和装卸过程中对饮料容器进行初始密封。在新的可收缩饮料容器，即未压皱的容器中，饮料空间通常占据饮料容器总容积的大约90％到95％，头部空间占据余下的5％-10％。
排液管路从压力室中的可收缩饮料容器通向压力室外部的分配装置。分配装置通常包括排液阀和排液手柄以便用户能通过在饮料分配位置和非饮料分配位置之间切换来选择性地分配或不分配饮料，在饮料分配位置中，排液阀打开，在非饮料分配位置中，排液阀关闭。
在可收缩饮料容器被安装在压力室中之后，建立要维持在压力室中的第一高压。第一高压通常保持基本恒定，直到要更换可收缩饮料容器为止，此时将压力放掉。第一高压均匀地作用在可收缩饮料容器的壁上以便在可收缩饮料容器内建立第二高压。因而第二高压是饮料内的压力。因而第一高压经由可收缩饮料容器的壁传递以建立第二高压。在本文中，申请人已经惊喜地发现，第二高压将小于第一高压并且第一高压和第二高压之间的差由压皱可收缩饮料容器所需的压力(即压皱压力)构成，其用于克服对壁的形状变化的内部阻力。此外，已经惊喜地发现，压皱压力取决于可收缩饮料容器的压皱水平，即与已经压皱的饮料容器相比，新的(完整的)未压皱的可收缩饮料容器对压皱具有低得多的阻力。因此，在饮料分配过程中，压皱压力会增加，因为饮料空间的体积减小，由此可收缩饮料容器的总体积减小。压皱压力的增加对于大多数材料是非线性的，并且当饮料容器的饮料空间几乎是空的时，大多数可收缩饮料容器将在所需的压皱压力上表现出呈指数增加。这种效果可以通过下列事实解释：新的可收缩饮料容器的最初几次饮料分配操作将导致可收缩饮料容器的壁的弹性变形。这种弹性变形是线性性质的。当可收缩饮料容器的饮料空间几乎是空的并且可收缩饮料容器被显著压皱时，可收缩饮料容器的壁的变形会表现出塑性变形，它是非线性的并且需要显著较高的压皱压力。因此，第二高压将减小。在本上下文中应该懂得，典型的可收缩饮料容器的压皱特性将是至少有点随机的，即两个看似相同的可收缩饮料容器可能压皱得稍有不同，这取决于每个可收缩饮料容器的内部壁结构。
可以通过采用中断阀利用上述事实。中断阀优选地位于与饮料容器相邻的排液管路中。只要第二高压高于特定的非零压力基准，中断阀就将打开并在分配装置呈饮料分配位置时容许饮料通过。之后，当可收缩饮料容器几乎是空的从而被严重压皱时，压皱压力将增加并且假如第一高压保持基本恒定，则第二高压会小得多。当第二高压下降到低于特定的非零压力基准时，中断阀将关闭，将不容许饮料通过，即使当分配装置呈饮料分配位置时。当可收缩饮料容器是空的或几乎是空的时，这将非常适当地确定饮料分配操作的结束。
非零压力基准被选择为使得在饮料空间是空的之前就适当地中断饮料分配，以使得不存在气体从头部空间进入排液管路的风险。因而特定的非零压力基准不可以为零，因为这将意味着容器压皱压力等于第一压力，该第一压力通常足以完全压平可收缩饮料容器。如果第一高压并非显著高于压皱压力从而使第二高压被容许接近零，则饮料分配会由于缺少驱动压力而非常慢，这种情况也应避免。更进一步地，如果特定的非零压力基准比第一压力高，则中断阀将始终关闭并决不容许饮料分配。
通过选择合适的特定的非零压力基准，在第二高压仍然高得足以进行分配且饮料空间仍然包含少量饮料时，中断阀可以关闭。以这种方式，将不会有气体被引导入排液管路中。当安装新的可收缩饮料容器时，排液管路将没有气体并且第一份碳酸饮料将不会遭受任何过度的起泡。唯一损失的饮料将是残留在被压皱的饮料容器中的少量饮料，然而，该量比由于过度起泡引起的碳酸饮料损失量要小得多。申请人使用典型的20升饮料容器作出的计算表明，与使用现有技术的饮料分配***的几个百分点相比，其平均损失量仅达几个千分点。考虑到全球分配的碳酸饮料的总量，可以节省大量的碳酸饮料。
根据第一方面的进一步的实施方式，中断阀位于可收缩饮料容器、排液管路或分配装置中。在一个优选的实施方式中，中断阀位于可收缩饮料容器中。以这种方式，不需要对饮料分配***的常设部分做任何修改。在中断阀位于饮料容器中的情况下，可以预期它可以用于在运输和装卸的过程中密封饮料容器，从而省略了对于单独密封件的需求。还可以预期，中断阀可被提供为安装在可收缩饮料容器中的可重复使用的附件。在另一个优选实施方式中，中断阀优选地固定地安装在与可收缩饮料容器相邻的排液管路中。以这种方式，可以使用普通的可收缩饮料容器。排液管路中的压力可以被认为等于可收缩饮料容器内的压力，至少等于与可收缩饮料容器相邻的位置处的压力。然而，如果排液管路通向建筑物的另一楼层，则可以预期压力将下降。在又一个优选实施方式中，中断阀位于分配装置中。以这种方式，可以给予饮料容器为空的视觉指示。在本实施方式中，可以在饮料容器附近使用止回阀以避免饮料的回流。此外，与可收缩饮料容器内的压力相比，压力可以在中断阀处稍低一点，这取决于可收缩饮料容器和分配装置之间的高度差。
根据第一方面的进一步的实施方式，中断阀采用承载弹簧或密封的压缩气体体积以便建立特定的非零压力基准。当第二高压下降到低于特定的非零压力基准时，中断阀从打开位置变成关闭位置。特定的非零压力基准可以由具有合适的弹簧常数和预载荷的承载弹簧建立，以使得当第二高压高于特定的非零压力基准时，阀保持打开，而当第二高压下降到低于特定的非零压力基准时，阀迅速关闭。备选地，密封的压缩气体体积可以替代弹簧。
根据第一方面的进一步的实施方式，中断阀经由压力调节器流体地连接到压力室的第一高压以建立特定的非零压力基准。特别有利的解决方案是使特定的非零压力基准通过充当减压阀的压力调节器依赖于第一高压。以这种方式，可以依据第一高压，即压力室中的压力，形成非零压力基准。以这种方式，可以提高第一高压，同时仍容许中断阀在可收缩饮料容器已被压皱到只有极少量的饮料剩余的程度时被关闭。
根据第一方面的进一步的实施方式，中断阀包括用于确定第二高压的压力探测器和用于依据第二高压分别呈打开和关闭位置的电磁阀。压力探测器可以安装在排液管路中以便不断地监测第二高压。第二高压一下降到低于特定的非零压力基准，电信号就可被发送到电磁阀以便中断阀关闭。可以预期，可以使用控制单元以补偿特定的非零压力基准，以便考虑到第一高压的任何变化。
根据第一方面的进一步的实施方式，第一高压在高于大气压2-5巴的范围内，优选地在高于大气压3-4巴的范围内。这种压力适合于实现良好的饮料驱动压力，其将克服可收缩饮料的压皱压力，并仍然容许在比饮料容器的位置更高的位置处以合理的速度分配饮料。
根据第一方面的进一步的实施方式，第二高压在高于大气压1-4巴的范围内，优选地在高于大气压2-3巴的范围内。通过考虑压皱压力，第二高压必定仍然容许在比饮料容器的位置更高的位置处以合理的速度分配饮料。
根据第一方面的进一步的实施方式，饮料容器以倒置取向放置在压力空间内，以使得饮料空间的位置与排液管路相邻且头部空间的位置与排液管路隔开。倒置位置是指这样的位置，其中饮料容器的出口向下。以这种方式，饮料空间的位置与出口相邻并且头部空间的位置尽可能地远离出口，因此头部空间不会到达出口直到饮料空间耗尽为止。这也将完全避免使用上升管。
根据第一方面的进一步的实施方式，特定的非零压力基准处于0.1-3巴绝对压力的范围内，优选地处于0.5-1巴绝对压力的范围内。对于大多数情况，该压力值是适当的，以便当可收缩饮料容器是空的或者几乎是空的时，实现适当地确定的饮料分配的结束。
根据第一方面的进一步的实施方式，压皱压力取决于可收缩饮料容器的压皱水平，当饮料容器处于最初的未压皱状态中时，压皱压力在0-1巴绝对压力的范围内，而当饮料容器处于压皱状态中时，压皱压力在2-5巴的范围内，在压皱状态中，饮料容器的体积减小到最初的未压皱状态中的饮料容器体积的5％。如上面已经声明的，压皱压力取决于压皱的水平，即饮料容器被压皱得越多，为了进一步压皱饮料容器所需的压力越高。最初，压皱压力非常低，或甚至为零，因为变形将是弹性的，从而与所施加的力具有线性关系。然而，当只剩余5％的原始体积时，所施加的力非常大，并且附加变形将需要甚至更大的力，因为变形可能是永久性的，即塑性变形。因而，压皱压力通常是指数相关地取决于被分配的饮料体积。因此，可收缩饮料容器通常是用这样的材料、体积和壁厚制成，以使得当只剩余5％的体积时，即，压皱压力在2-5巴的范围内。
根据第一方面的进一步的实施方式，当中断阀呈关闭位置时，饮料空间具有的体积在1至100毫升之间，优选地在10至50毫升之间，例如40毫升。为了避免气体进入排液管路，当中断阀呈关闭位置时，至少微小量的饮料应该留在饮料容器中。然而，在饮料容器中剩余太多饮料会造成浪费，因为这样的饮料将不会被分配。因此，为了有安全余量以便考虑到不同的可收缩饮料容器的压皱行为的随机差别，当中断阀呈关闭位置时，优选地容许大约40毫升的饮料留在饮料容器中。
根据第一方面的进一步的实施方式，可收缩饮料容器是由构成热塑性材料如PET的柔性材料制成。PET是合适的材料，因为它的柔性使其足以被压皱，它适合用于食品和饮料，并且例如通过燃烧或回收，它可以被以环保的方式处理。
根据本发明的第二方面，上述目的连同根据下面的详细描述而显而易见的许多其它目的一起通过与饮料分配***一起使用的可收缩饮料容器来获得，饮料分配***包括：用于容纳可收缩饮料容器的压力室，压力室能够保持压力室中的第一高压，可收缩饮料容器由柔性材料制成并且包括由碳酸饮料构成的饮料空间和由气体构成的头部空间，第一高压作用在可收缩饮料容器上以便以容器压皱压力压皱可收缩饮料容器并在可收缩饮料容器内建立第二高压，第一高压等于第二高压与容器压皱压力之和，可收缩饮料容器包括中断阀，所述中断阀限定打开位置和关闭位置，打开位置容许碳酸饮料在压力室被加压时从饮料空间流出，关闭位置防止碳酸饮料从饮料空间流出，当第二高压超过特定的非零压力基准时，中断阀呈打开位置，当第二高压下降到低于特定的非零压力基准时，中断阀呈关闭位置。
根据第二方面的可收缩饮料容器包括中断阀。可以预期的是，根据第二方面的包括中断阀的可收缩饮料容器可以连同上面结合第一方面描述的任一种方法一起使用。
根据本发明的第三方面，上述目的连同根据下面的详细描述而显而易见的许多其它目的一起通过一种饮料分配***而获得，该饮料分配***包括：
用于容纳由柔性材料制成的可收缩饮料容器的压力室，可收缩饮料容器包括由碳酸饮料构成的饮料空间和由气体构成的头部空间，压力室能够保持压力室中的第一高压，第一高压作用在可收缩饮料容器上以便以容器压皱压力压皱可收缩饮料容器并在可收缩饮料容器内建立第二高压，第一高压等于第二高压与容器压皱压力之和，
分配装置，其包括排液阀并限定饮料分配位置和非饮料分配位置，和
排液管路，其使压力室内的可收缩饮料容器与分配装置互相连接，排液管路包括限定打开位置和关闭位置的中断阀，打开位置容许碳酸饮料在压力室被加压时从饮料空间流到分配装置，关闭位置防止碳酸饮料从饮料空间流到分配装置，当第二高压超过特定的非零压力基准时，中断阀呈打开位置，当第二高压下降到低于特定的非零压力基准时，中断阀呈关闭位置。
根据第三方面的饮料分配***包括排液管路中的中断阀。可以预期的是，根据第三方面的饮料分配***可以连同上面结合第一方面描述的任一种方法一起使用。根据第三方面的饮料分配***构成了根据第二方面的可收缩饮料容器的替代解决方案。
根据本发明的第四方面，上述目的连同根据下面的详细描述而显而易见的许多其它目的一起通过一种饮料分配***而获得，该饮料分配***包括：
用于容纳由柔性材料制成的可收缩饮料容器的压力室，可收缩饮料容器包括由碳酸饮料构成的饮料空间和由气体构成的头部空间，压力室能够保持压力室中的第一高压，第一高压作用在可收缩饮料容器上以便以容器压皱压力压皱可收缩饮料容器并在可收缩饮料容器内建立第二高压，第一高压等于第二高压与容器压皱压力之和，
分配装置，其包括排液阀并限定饮料分配位置和非饮料分配位置，分配装置包括限定打开位置和关闭位置的中断阀，打开位置容许碳酸饮料在压力室被加压时从饮料空间流到分配装置，关闭位置防止碳酸饮料从饮料空间流到分配装置，当第二高压超过特定的非零压力基准时，中断阀呈打开位置，当第二高压下降到低于特定的非零压力基准时，中断阀呈关闭位置，和
排液管路，其使压力室内的可收缩饮料容器与分配装置互相连接。
根据第四方面的饮料分配***包括分配装置中的中断阀。可以预期的是，根据第四方面的饮料分配***可以连同上面结合第一方面描述的任一种方法一起使用。根据第四方面的饮料分配***构成了根据第二方面的可收缩饮料容器和根据第三方面的饮料分配***的替代解决方案。
附图说明
图1是模块化饮料分配***的透视图；
图2是在排液管路中具有中断阀的饮料分配***的透视图；
图3是采用密封的气体体积的中断阀的剖切视图；
图4是采用承载弹簧的中断阀的剖切视图；
图5是采用压力探测器和电磁阀的中断阀的剖切视图；
图6是采用减压阀和通向压力室的流体连接的中断阀的剖切视图；
图7是具有中断阀的可收缩饮料容器的剖切视图；
图8是在排液管路中具有中断阀的替代饮料分配***的剖切视图；
图9是具有中断阀的排液装置的透视图；
图10是曲线图，示出了作为来自可收缩饮料容器的被分配饮料量的函数的容器压皱压力；
图11是曲线图，示出了由申请人进行的概念实验的证明结果。
具体实施方式
图1示出了与如国际申请WO2009/024147的图6-7中所示的排出阀一起使用的模块化饮料分配***10的实施方式的透视图。模块化饮料分配***8'包括三个模块12a、12b、12c，其均安装到构成框架的底壁14和后壁16。底壁14搁在安装架19上。三个模块28'、30'、32'串联地安装在安装架19上。
每个模块12a、12b、12c都连接到排液管路18和气体供给管路20。可选的漂洗管路可能是有用的，如在上面提到的WO2009/024147中更详细描述的。排液管路18和气体供给管路20安装在每个模块的底壁61″附近。对于每个上述管路18、20，每个模块12a、12b、12c包括构成第一类型连接器的入口、构成第二类型连接器的出口和构成第三类型连接器的支管。支管通向每个模块的排出阀。第一模块12a的出口直接连接到第二模块12b的入口，第二模块12b的出口直接连接到第三模块12c的入口。
气体供给管路20直接连接到压力发生器22。气体供给管路20经由安全阀(未示出)进一步连接到饮料分配模块12a的压力室24。气体供给管路20经由压力出口28连接到饮料分配模块12b的压力入口26。流体通路47'还可以向排出阀提供驱动压力，其在图2中讨论。最后的饮料分配模块12c的压力出口48'没有连接，但具有单向阀以避免压力流体漏出。
饮料分配模块12a的排液管路入口30没有连接，然而设有单向阀以防止饮料流出。第一模块12a的排液管路入口30连接到排液管路18，其经通过饮料分配模块12a的排液管路出口32连接到饮料分配模块12b的排液管路入口30'。饮料分配模块12b的排液管路出口32'类似地连接到饮料分配模块12c的排液管路入口30″。饮料分配模块12c的排液管路18的排液管路出口32'经由冷却***34连接到分配装置(未示出)。排液管路18连接到每个饮料分配模块12a、12b、12c的排出阀，如图2中所示。
图2A示出了饮料分配***12，其可以是如关于图1所示的模块化饮料分配***的一部分，然而，它也可以是独立的饮料分配***的一部分。饮料分配***12包括用于容纳可收缩饮料容器的压力室12和用于容许进入压力室24的压力盖36，压力室连接到排液管路18。排液管路18包括排出阀38和中断阀40。
图2B示出了包括可选的排出阀38的饮料分配***12的下部部分的特写视图。排出阀38包括杆或活塞42，其位于耦接壳体44内并且其适合于作用在包含在压力室中的可收缩饮料容器48的封闭元件46上。封闭元件46是可选的，其在本实施方式中不是耦接壳体44的一部分，而是可收缩饮料容器48的一部分。排出阀38可在三个可能的位置之间操作，该三个位置由第一位置、相反的第二位置和中间位置构成。如将在下面更详细地描述的，中间位置构成饮料分配位置，而第一和第二位置分别构成可选的漂洗位置和关闭位置。
封闭元件46位于入口收缩部和出口收缩部之间的可收缩饮料容器48中的特定空间内。入口收缩部和出口收缩部都提供开口或孔以容许饮料自可收缩饮料容器48流动。入口收缩部和出口收缩部都构成阀座，封闭元件46可以抵靠所述阀座密封。封闭元件46或者抵靠入口收缩部或者抵靠出口压缩部建立密封，或者留在示出的中间位置中，中间位置构成饮料分配位置。
当杆或活塞42处于饮料分配位置中，即处于有效位置或中间位置中时，由于封闭元件46的底端搁在耦接壳体密封垫片50的顶面上，所以封闭元件46位于入口收缩部和出口收缩部之间的中间位置中，如从图2B明显看到的，耦接壳体密封垫片50抵靠可收缩饮料容器48的底面密封。在图2B中所示的中间位置中，杆或活塞42处于下方位置中，其中杆或活塞从与耦接壳体密封垫片50的接触中脱离，容许自由通过耦接壳体密封垫片50。因此，饮料可从饮料容器48经过封闭元件46并通过耦接壳体密封垫片50和耦接壳体44的内部，流向排液管路18。
当耦接壳体44与饮料容器48分开，从而杆或活塞42也与饮料容器48分开时，由图中的“圆形”图案表示的饮料将对封闭元件46施加力，将封闭上元件46推靠在限定关闭位置(即第二无效位置)的出口收缩部上，从而封闭饮料容器48。
饮料容器168配备有基座部分186和连接器组件202，其中容纳有排出阀72的头部部分。封闭元件46、入口收缩部和出口收缩部是饮料容器48的组件。杆或活塞42可以从图2B中所示的饮料分配位置朝着饮料容器48移位，或者可选地朝着排液管路18移位。
只有当容许饮料分配时，即当饮料容器48已被安装并且压力室已经摆动到垂直方向上时，压力室可被加压。因此，压力室内的压力可以用于将杆或活塞42保持在图2B中所示的饮料分配位置中。在下面，假定封闭元件46位于中间位置中，即，容许饮料通过。
图2C示出了中断阀40的特写视图。形成排液管路的一部分的中断阀40包括入口部分52和出口部分54。在入口部分52和出口部分54之间，定位有阀板56。当中断阀40处于如图2C中所示的关闭位置中时，阀板抵靠阀座58，其形成入口部分52的一部分以便完全封闭入口部分52。
图2D示出了由共同的排液管路18互连的两个饮料分配***12。每个饮料分配***12都包括中断阀40和连接在中断阀40的下游的止回阀79。止回阀79的目的是当饮料分配被中断时，避免饮料回流向中断阀40。
图2E示出了中断阀40和止回阀79的特写视图。止回阀可由悬挂在弱金属丝中的球阀构成，其容许饮料在从饮料容器至龙头的方向上通过，且当饮料开始在另一个方向上流动时，其立即关闭通道。
图3A示出了采用密封的气体体积60的中断阀40。中断阀40处于关闭位置中。密封的气体体积60具有预定压力并经由密封的波纹管62与阀板56连通，以使得阀板56将特定的非零压力施加在阀座58。
图3B示出了采用密封的气体体积60的中断阀40。中断阀40处于打开位置中。当入口部分52中的压力(其被认为对应于可收缩饮料容器中的压力)超过密封的气体体积60中的压力时，阀板56会移离阀座58，并容许饮料从入口部分52传递到出口部分54。当入口部分52中的压力再次下降到低于密封的气体体积60中的压力时，阀板56会朝阀座58移动并有效地防止饮料从入口部分52传递到出口部分54。
图4A示出了采用弹簧63的中断阀40'。中断阀40'处于关闭位置中。弹簧63具有预定的弹簧常数和预加载力并且机械地连接到阀板56，以使得阀板56将特定的非零压力施加在阀座58。
图4B示出了采用弹簧63的中断阀40'。中断阀40'处于打开位置中。当入口部分52中的压力(其被认为对应于可收缩饮料容器中的压力)表现成阀板56上的超过弹簧63的预加载力的压力时，阀板56将移离阀座58并容许饮料从入口部分52传递到出口部分54。当入口部分52中的压力再次表现成阀板56上的下降到低于弹簧63的预加载力的压力时，阀板56会朝阀座58移动并有效地防止饮料从入口部分52传递到出口部分54。
图5A示出了采用机电致动器64的中断阀40″。中断阀40″处于关闭位置中。机电致动器64机械地连接到阀板56并对阀座58施加足够高的压力，以使得没有饮料可以通过。压力探测器66位于入口部分52中并测量入口部分56中的饮料的压力，其被认为对应于可收缩饮料容器中的压力。该压力由控制单元68不断地评估并被与特定的非零压力基准进行比较。
图5B示出了采用机电致动器64的中断阀40″。中断阀40'处于打开位置中。当在入口部分52中由压力探测器测得的压力超过特定的非零基准值时，控制单元68将发送信号到电磁致动器以使阀板56移离阀座58并容许饮料从入口部分52传递到出口部分54。当由压力探测器66测得的入口部分52中的压力再次下降到低于特定的非零参考值时，电磁致动器64将再次使阀板56朝阀座58移动并有效地防止饮料从入口部分52传递到出口部分54。可以预期的是，控制单元可以依据所使用的可收缩饮料容器和压力室中的压力来修改特定的非零参考值。
图6A示出了类似于结合图3所示的实施方式的采用气体体积70的中断阀40″'。中断阀40″'处于关闭位置中。气体体积70经由密封的波纹管62与阀板56连通，但是与结合图3所示的实施方式的区别在于，气体体积70未被密封而是经由压力管路72和减压阀74连接到压力室，以使得阀板56对阀座58施加特定的非零压力，其取决于压力室中的压力。
图6B示出了采用气体体积70的中断阀40″'。中断阀40″'处于打开位置中。当入口部分52中的压力(其被认为对应于可收缩饮料容器中的压力)超过气体体积70中的压力时，阀板56会移离阀座58，并容许饮料从入口部分52传递到出口部分54。当入口部分52中的压力再次下降到低于气体体积70中的压力时，阀板56会朝阀座58移动并有效地防止饮料从入口部分52传递到出口部分54。以这种方式，可以依据压力室中的压力修改特定的非零压力基准，以便独立于压力室中的压力建立最佳的关闭时机。
图7示出了可收缩饮料容器48'，其具有中断阀40″″并被安装在排出阀38上，如图2中所示。可收缩饮料容器48位于压力室之内。中断阀40″″类似于结合图2C和图3所描述的阀。形成可收缩饮料容器48'的一部分的中断阀40″″包括阀板56'。当中断阀40″″处于关闭位置中时，阀板抵靠在阀座58'上以便完全封闭可收缩饮料容器48'。密封的气体体积60'具有预定压力并经由密封的波纹管62'与阀板56'连通，以使得阀板56'对阀座58施加特定的非零压力。当可收缩饮料容器48'中的压力超过密封的气体体积60'中的压力时，阀板56'将移离阀座58'并容许饮料通过。当可收缩饮料容器48'中的压力再次下降到低于密封的气体体积60'中的压力时，阀板56'会朝阀座58'移动并有效地防止饮料通过。
图8示出了与结合图2所示的实施方式类似的在排液管路18中具有中断阀40的备选的饮料分配***12'。然而，排出阀被省略，以使得从饮料容器48通过排液管路18实现直的通道，除了提供中断阀40之外。应该懂得，中断阀40可以位于排液管路18中，如图中所示，或备选地中断阀40可以位于饮料容器48中，如图7中所示。
图9A示出了模块化饮料分配***10'，其包括饮料分配模块12和分配装置76。分配装置包括吧台78和若干饮料龙头80，每个饮料龙头都包括排液阀(未示出)和排液手柄。饮料分配操作由排液手柄控制。排液管路18经由冷却***34通向龙头80。每个排液管路18都设置有中断阀40″″'，其可以被包括在各个龙头80中或定位成与龙头80相邻。中断阀40″″'可以类似图3-6中所示的任一个中断阀。止回阀79可以安装在排液管路18中，以便避免在更换饮料容器时饮料回流到压力室。
图9B示出了模块化饮料分配***10″，其类似于图9A的饮料分配***，不同之处在于源自相应的饮料分配***12的三个排液管路18会聚成单个排液管路，其延伸到单个龙头80。每个排液管路18都具有定位成与饮料分配***相邻的中断阀40″″和止回阀79。
图10示出了压力相对于来自可收缩饮料容器的被分配饮料的体积的曲线图。曲线82表示对应于压力室中的压力的恒定的第一高压。曲线84(虚线)表示可收缩饮料容器的容器压皱压力，即压皱饮料容器所需的压力，其是作为被分配饮料的体积的函数。当没有或只有很少的饮料被分配时，压皱压力是基本上恒定的。当显著量的饮料被分配时，压皱压力呈指数增加。曲线86表示作为被分配饮料的体积的函数的可收缩饮料容器内的第二高压。由于压皱压力84和第二高压86之和等于第一高压82，所以当压皱压力增加时，第二高压降低。曲线88表示特定的非零压力基准。当第二高压86下降到低于特定的非零压力基准88时，中断阀关闭且饮料分配被中断。这个位置由圆圈表示。
图11示出了由申请人进行的概念实验的证明的曲线图。曲线90表示在利用3.5巴的压力室中的恒定压力(即第一高压)进行多次分配操作期间，作为时间的函数的可收缩饮料容器中的压力(即第二高压)。饮料分配操作开始于时间α1，此时分配装置从非饮料分配位置切换到饮料分配位置。饮料分配产生大约1巴的相对压力降。在时间β1，分配装置从饮料分配位置切换回到非饮料分配位置，从而关闭排液阀。这导致冲击波并导致压力高达4.5巴，然而，压力迅速朝着大约3.5巴的初始压力下沉。此外，在时间α2、β2、α3和β3执行类似的饮料分配操作。在时间β3，压皱压力增加，以使得第二高压不再达到3.5巴的初始压力，而只是2.5巴。在时间α4，分配装置再次从饮料分配位置切换到非饮料分配位置，导致从2.5巴到0.5巴的恒定压力降，这时中断阀关闭并且饮料分配最终中断。
参考附图的部件列表
10.模块化饮料分配*** 52.入口部分
12.饮料分配***(模块) 54.出口部分
14.底壁 56.阀板
16.后壁 58.阀座
18.排液管路 60.密封的气体体积
19.安装架 62.波纹管
20.气体供给管路 63.弹簧
22.压力发生器 64.电磁致动器
24.压力室 66.压力探测器
26.压力入口 68.控制单元
28.压力出口 70.气体体积
30.排液管路入口 72.压力管路
32.排液管路出口 74.减压阀
34.冷却*** 76.分配装置
36.压力盖 78.吧台
38.排出阀 79.止回阀
40.中断阀 80.饮料龙头
42.杆 82.第一高压
44.耦接结构 84.容器压皱压力
46.封闭元件 86.第二压力
48.可收缩饮料容器 88.特定的非零压力基准
50.密封垫片 90.曲线

Claims (21)

1.一种分配碳酸饮料的方法，所述方法包括以下步骤：
提供饮料分配***，所述饮料分配***包括压力室，所述压力室容纳由柔性材料制成的可收缩饮料容器，所述可收缩饮料容器包括由碳酸饮料构成的饮料空间和由气体构成的头部空间，分配装置，所述分配装置包括排液阀并限定饮料分配位置和非饮料分配位置，排液管路，所述排液管路使所述压力室内的所述可收缩饮料容器与所述分配装置通过排出阀互相连接，和中断阀，相对于所述排出阀位于下游的所述中断阀限定打开位置和关闭位置，所述打开位置容许碳酸饮料在所述压力室被加压时从所述饮料空间流到所述分配装置，所述关闭位置防止碳酸饮料从所述饮料空间流到所述分配装置，
保持所述压力室中的第一高压，所述第一高压作用在所述可收缩饮料容器上用于以容器压皱压力压皱所述可收缩饮料容器并在所述可收缩饮料容器内建立第二高压，所述第一高压等于所述第二高压与所述容器压皱压力之和，当所述第二高压超过特定的非零压力基准时，所述中断阀呈所述打开位置，当所述第二高压下降到低于所述特定的非零压力基准时，所述中断阀呈所述关闭位置，和
假如所述中断阀呈所述打开位置，则将所述分配装置从所述非饮料分配位置操作到所述饮料分配位置以使得在所述分配装置处分配所述碳酸饮料并使所述可收缩饮料容器压皱。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述中断阀位于所述可收缩饮料容器、所述排液管路或所述分配装置中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述中断阀采用承载弹簧或密封的压缩气体体积以便建立所述特定的非零压力基准。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述中断阀经由压力调节器流体地连接到所述压力室的所述第一高压以建立所述特定的非零压力基准。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述中断阀包括用于确定所述第二高压的压力探测器和用于依据所述第二高压分别呈所述打开位置和关闭位置的电磁阀。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第一高压在高于大气压2-5巴的范围内。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第一高压在高于大气压3-4巴的范围内。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第二高压在高于大气压1-4巴的范围内。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第二高压在高于大气压2-3巴的范围内。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述饮料容器以倒置取向放置在所述压力空间内，以使得饮料空间的位置与排液管路相邻且头部空间的位置与排液管路隔开。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述特定的非零压力基准处于0.1-3巴绝对压力的范围内。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述特定的非零压力基准处于0.5-1巴绝对压力的范围内。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述压皱压力取决于所述可收缩饮料容器的压皱水平，当所述饮料容器处于最初的未压皱状态中时，所述压皱压力在0-1巴绝对压力的范围内，而当所述饮料容器处于压皱状态中时，所述压皱压力在2-5巴的范围内，在所述压皱状态中，所述饮料容器的体积减小到所述最初的未压皱状态中的所述饮料容器的体积的5％。
14.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，当所述中断阀呈所述关闭位置时，所述饮料空间具有的体积在1至100毫升之间。
15.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，当所述中断阀呈所述关闭位置时，所述饮料空间具有的体积在10至50毫升之间。
16.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，当所述中断阀呈所述关闭位置时，所述饮料空间具有的体积是40毫升。
17.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述可收缩饮料容器是由构成热塑性材料的所述柔性材料制成。
18.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述可收缩饮料容器由PET制成。
19.一种与饮料分配***一起使用的可收缩饮料容器，所述饮料分配***包括用于容纳所述可收缩饮料容器的压力室，所述压力室能够保持所述压力室中的第一高压，所述可收缩饮料容器由柔性材料制成并且包括由碳酸饮料构成的饮料空间和由气体构成的头部空间，所述第一高压作用在所述可收缩饮料容器上以便以容器压皱压力压皱所述可收缩饮料容器并在所述可收缩饮料容器内建立第二高压，所述第一高压等于所述第二高压与所述容器压皱压力之和，所述可收缩饮料容器包括中断阀，相对于排出阀位于下游的所述中断阀限定打开位置和关闭位置，所述打开位置容许碳酸饮料在所述压力室被加压时从饮料空间流出，所述关闭位置防止碳酸饮料从所述饮料空间流出，当所述第二高压超过特定的非零压力基准时，所述中断阀呈所述打开位置，当所述第二高压下降到低于所述特定的非零压力基准时，所述中断阀呈所述关闭位置。
20.一种饮料分配***，包括：
用于容纳由柔性材料制成的可收缩饮料容器的压力室，所述可收缩饮料容器包括由碳酸饮料构成的饮料空间和由气体构成的头部空间，所述压力室能够保持所述压力室中的第一高压，所述第一高压作用在所述可收缩饮料容器上以便以容器压皱压力压皱所述可收缩饮料容器并在所述可收缩饮料容器内建立第二高压，所述第一高压等于所述第二高压与所述容器压皱压力之和，
分配装置，所述分配装置包括排液阀并限定饮料分配位置和非饮料分配位置，和
排液管路，所述排液管路使所述压力室内的所述可收缩饮料容器与所述分配装置通过排出阀互相连接，所述排液管路包括中断阀，相对于所述排出阀位于下游的所述中断阀限定打开位置和关闭位置，所述打开位置容许碳酸饮料在所述压力室被加压时从所述饮料空间流到所述分配装置，所述关闭位置防止碳酸饮料从所述饮料空间流到所述分配装置，当所述第二高压超过特定的非零压力基准时，所述中断阀呈所述打开位置，当所述第二高压下降到低于所述特定的非零压力基准时，所述中断阀呈所述关闭位置。
21.一种饮料分配***，包括：
用于容纳由柔性材料制成的可收缩饮料容器的压力室，所述可收缩饮料容器包括由碳酸饮料构成的饮料空间和由气体构成的头部空间，所述压力室能够保持所述压力室中的第一高压，所述第一高压作用在所述可收缩饮料容器上以便以容器压皱压力压皱所述可收缩饮料容器并在所述可收缩饮料容器内建立第二高压，所述第一高压等于所述第二高压与所述容器压皱压力之和，
分配装置，其包括排液阀并限定饮料分配位置和非饮料分配位置，所述分配装置包括限定打开位置和关闭位置的相对于排出阀位于下游的中断阀，所述打开位置容许碳酸饮料在所述压力室被加压时从所述饮料空间流到所述分配装置，所述关闭位置防止碳酸饮料从所述饮料空间流到所述分配装置，当所述第二高压超过特定的非零压力基准时，所述中断阀呈所述打开位置，当所述第二高压下降到低于所述特定的非零压力基准时，所述中断阀呈所述关闭位置，和
排液管路，其使所述压力室内的所述可收缩饮料容器与所述分配装置通过所述排出阀互相连接。
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