RU2239592C2 - Method and device for beer dispensing - Google Patents

Method and device for beer dispensing Download PDF

Info

Publication number
RU2239592C2
RU2239592C2 RU2001126355/12A RU2001126355A RU2239592C2 RU 2239592 C2 RU2239592 C2 RU 2239592C2 RU 2001126355/12 A RU2001126355/12 A RU 2001126355/12A RU 2001126355 A RU2001126355 A RU 2001126355A RU 2239592 C2 RU2239592 C2 RU 2239592C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beer
vortex
flow
flow chamber
valve
Prior art date
Application number
RU2001126355/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001126355A (en
Inventor
Эндрю БАРКЕР (GB)
Эндрю БАРКЕР
Пол КЭМПБЕЛЛ (GB)
Пол КЭМПБЕЛЛ
Original Assignee
Карлсберг-Тетли Брюинг Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Карлсберг-Тетли Брюинг Лимитед filed Critical Карлсберг-Тетли Брюинг Лимитед
Publication of RU2001126355A publication Critical patent/RU2001126355A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2239592C2 publication Critical patent/RU2239592C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

FIELD: beer dispensing equipment.
SUBSTANCE: beer dispensing device provides beer flow in vortex mode so that low-pressure area is formed in vortex beer flow. Beverage pressure of in low-pressure area falls below equilibrium pressure, which results in impetuous gas emission from beverage without the use of any flow restrictor and without pressure reduction typical for prior art devices.
EFFECT: possibility of beer supply to device under lower pressure, increased quality of foam formed on dispensed beer surface.
32 cl, 39 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к аппарату для розлива пива, в особенности, но не исключительно, для розлива бочкового пива.The present invention relates to an apparatus for dispensing beer, in particular, but not exclusively, for dispensing draft beer.

Уровень техникиState of the art

При розливе пива в баре или в другой торговой точке пиво обычно хранится в бочке-кеге на удалении от точки розлива. К кегу присоединен газовый баллон, содержащий диоксид углерода или смесь азота с диоксидом углерода. Баллон предназначен для поддержания уровня растворенных газов в жидкости, а также для подачи пива из кега к аппарату для розлива, обычно выполняемому в виде разливочного крана.When pouring beer in a bar or other retail outlet, beer is usually stored in a keg barrel away from the bottling point. A gas cylinder containing carbon dioxide or a mixture of nitrogen and carbon dioxide is attached to the keg. The bottle is designed to maintain the level of dissolved gases in the liquid, as well as to supply beer from the keg to the dispenser, usually made in the form of a filling valve.

Для того чтобы при подаче пива к крану оно находилось в требуемом состоянии, обычно принято пропускать пиво, до его поступления к крану, через охладитель и редуктор. В некоторых установках между кегом и краном устанавливается также помпа.In order to ensure that it was in the required state when beer was delivered to the tap, it is customary to pass beer through the cooler and gearbox before it arrives at the tap. In some installations, a pump is also installed between the keg and the crane.

В традиционных системах розлива пива используется простой кран с положениями "открыт-закрыт" и с пружинным механизмом возврата в открытое и закрытое положения. Перед использованием система розлива настраивается таким образом, чтобы при полностью открытом кране розлив пива производился с требуемой скоростью и с обеспечением требуемого состояния пива. Обычные краны имеют простой запорный элемент типа пробки, который вводится в контакт с седлом клапана, сквозь который протекает пиво, и выводится из этого контакта. За клапаном (по направлению потока) расположено выпускное отверстие, как правило, имеющее постоянное внутреннее сечение и служащее для формирования непрерывной струи. Базовые свойства кранов с клапанами подобного типа не позволяют легко управлять выделением газа из пива. Как следствие, высота "шапки" пены над пивом может быть непостоянной.Traditional beer filling systems use a simple tap with open-closed positions and a spring-loaded mechanism for returning to the open and closed positions. Before use, the filling system is set up so that when the tap is fully open, the beer is dispensed at the required speed and with the required condition of the beer. Conventional faucets have a simple stopper element, such as a plug, which is brought into contact with the valve seat through which beer flows and is removed from this contact. Behind the valve (in the direction of flow) an outlet is located, as a rule, having a constant internal section and serving to form a continuous jet. The basic properties of valves with valves of this type do not make it easy to control the evolution of gas from beer. As a result, the height of the “cap” of the foam above the beer may be unstable.

Аппарат описанного типа, который используется в пабах и барах для розлива бочкового пива, в схематичном виде представлен на фиг.1 и 2. В его состав входят подающая трубка 1, которая сообщается с цилиндрической полостью (проточной камерой) 2. Запорный элемент 3 клапана расположен по центру полости и выполнен с возможностью закрывать аппарат при входе в контакт с седлом 4 клапана, которое выполнено на верхнем конце отходящего от камеры 2 разливочного носика 5. Диаметр запорного элемента 3 выполнен существенно меньшим, чем внутренний диаметр полости 2, так что пиво может со всех сторон обтекать запорный элемент 3 при своем движении к разливочному носику. Таким образом, в процессе розлива пиво поступает в аппарат по питающей трубке, обтекает запорный элемент 3, а затем стекает вниз через разливочный носик. Как можно видеть из фиг.1 и 2, попадая на запорный элемент, пиво может обтекать его с любой стороны.An apparatus of the type described, which is used in pubs and bars for bottling draft beer, is schematically shown in FIGS. 1 and 2. It includes a supply tube 1 that communicates with a cylindrical cavity (flow chamber) 2. The valve shut-off element 3 is located in the center of the cavity and made with the possibility of closing the apparatus upon contact with the valve seat 4, which is made at the upper end of the nozzle 5 extending from the chamber 2. The diameter of the locking element 3 is substantially smaller than the inner diameter of the strips Ti 2, so that beer can flow around the locking element 3 from all sides as it moves towards the filling nozzle. Thus, in the process of bottling, beer enters the apparatus through the feed tube, flows around the locking element 3, and then flows down through the filling nozzle. As can be seen from figures 1 and 2, getting on the locking element, beer can flow around it from either side.

Аппарат для розлива пива описанного типа, т.е. содержащий проточную камеру с установленным внутри нее запорным элементом, впускной канал и выпускное отверстие, и реализуемый им способ розлива пива описаны в патентной публикации ЕР 0849216 A, B 67 D 1/14, 24.06.1998. Благодаря использованию запорного элемента специальной конструкции, в форме удлиненного плунжера, имеющего осесимметричное сужение в центральной части, известный аппарат (который может быть выбран в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения) обеспечивает снижение активности образования пены внутри проточной камеры при подаче пива под высоким давлением.A beer dispenser of the type described above, i.e. containing a flow chamber with a locking element installed inside it, an inlet channel and an outlet, and a beer dispensing method that it implements are described in patent publication EP 0849216 A, B 67 D 1/14, 06.24.1998. Thanks to the use of a locking element of a special design, in the form of an elongated plunger having an axisymmetric narrowing in the central part, the known apparatus (which can be chosen as the closest analogue of the present invention) reduces the activity of foam formation inside the flow chamber when brewing beer under high pressure.

Однако изобретателями было обнаружено, что использование потока, обтекающего запорный элемент, а затем стекающего вниз через разливочный носик, приводит к образованию внутри проточной камеры, особенно в зоне, противоположной по отношению к впускному каналу (подающей трубке), турбулентности и точек полной остановки течения. В результате имеет место расход энергии, что приводит к относительно высокому падению давления в аппарате. Для того чтобы скомпенсировать это падение, пиво в кеге должно находиться под достаточно высоким давлением. Кроме того, протекание пива через подобный аппарат (в случае отсутствия специального плунжера) может оказать неблагоприятное влияние на качество разливаемого пива, поскольку переход его из ненасыщенного в перенасыщенное состояние может происходить внутри самого аппарата.However, the inventors found that the use of a stream flowing around the shut-off element and then flowing down through the filling nozzle leads to the formation of turbulence and points of complete stoppage of the flow inside the flow chamber, especially in the area opposite to the inlet channel (feed tube). As a result, energy consumption occurs, which leads to a relatively high pressure drop in the apparatus. In order to compensate for this drop, the beer in the keg must be at a sufficiently high pressure. In addition, the flow of beer through a similar apparatus (in the absence of a special plunger) can have an adverse effect on the quality of the beer being bottled, since its transition from an unsaturated to a supersaturated state can occur inside the apparatus itself.

Часто важно получить на розлитом пиве привлекательную шапку пены. Известно, что образование такой шапки на пиве, розлитом из бочки, связано с бурным выделением газа, образующего пузырьки. При этом наиболее привлекательной считается "густая", "сочная" пена, образованная мелкими пузырьками.It is often important to get an attractive foam cap on the bottled beer. It is known that the formation of such a cap on beer poured from a barrel is associated with the rapid evolution of gas forming bubbles. In this case, the “thick”, “juicy” foam formed by small bubbles is considered the most attractive.

Основные из имеющихся в продаже сортов пива относятся к одному из двух типов: злей, в типичном случае содержащих 1,1-1,7 об.% растворенного диоксида углерода и часто 15-55 мг/л растворенного азота, и лагеров, содержащих 2,0-2,8 об.% растворенного диоксида углерода. В любом случае пиво попадает в стакан в виде перенасыщенного раствора. Это означает, что имеется потенциал для бурного выхода растворенного газа из раствора. Интенсивность этого процесса зависит от ряда факторов. Они включают уровень перенасыщенности, условия течения потока, существование точек, инициирующих образование пузырьков. В ходе розлива пива образование пузырьков газа инициируется, в основном, неоднородными точками зарождения. Это означает, что пузырьки зарождаются либо на поверхности, содержащей ранее возникшие точки зарождения, либо в растворе, как результат вовлечения пивом воздуха в то время, когда оно вытекает из крана в стакан.The main types of beer that are commercially available are of one of two types: evil, typically containing 1.1-1.7 vol.% Dissolved carbon dioxide and often 15-55 mg / l dissolved nitrogen, and lagers containing 2, 0-2.8 vol.% Dissolved carbon dioxide. In any case, the beer enters the glass in the form of a supersaturated solution. This means that there is potential for rapid release of dissolved gas from the solution. The intensity of this process depends on a number of factors. They include the level of oversaturation, flow conditions, and the existence of points that initiate bubble formation. During beer bottling, the formation of gas bubbles is initiated mainly by heterogeneous nucleation points. This means that the bubbles nucleate either on the surface containing the previously generated nucleation points, or in solution, as a result of the beer being drawn into the air while it flows from the tap into the glass.

В прошлом было испробовано множество методов, направленных на получение высококачественной пены на бочковом пиве. Например, в пиво может быть добавлен азот. Кроме того, в основании разливочного крана обычно устанавливают ограничитель потока.In the past, many methods have been tried out to produce high-quality draft beer foam. For example, nitrogen can be added to beer. In addition, a flow restrictor is usually installed at the base of the filling valve.

Подобные ограничители потока традиционно представляют собой плоские диски с пятью отверстиями, каждое из которых имеет диаметр от 0,5 до 1 мм. Ограниченное сечение для потока, образуемое этими отверстиями, вызывает падение давления на ограничителе, что приводит к выделению газа и к образованию пены на пиве.Such flow restrictors are traditionally flat discs with five holes, each of which has a diameter of from 0.5 to 1 mm. The limited flow cross section formed by these openings causes a pressure drop on the restrictor, which leads to gas evolution and foam formation in the beer.

Однако при использовании кранов с подобными ограничителями возникает проблема, состоящая в том, что падение давления на самом ограничителе может привести к потере контроля над образованием пены.However, when using taps with such restraints, a problem arises in that the pressure drop on the restraint itself can lead to a loss of control over the formation of foam.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, в своем первом аспекте, состоит в том, чтобы создать устройство розлива напитка, которое обеспечивает вихревое движение массы напитка, текущего через аппарат.The problem to which the present invention is directed, in its first aspect, is to create a device for dispensing a drink, which provides a vortex movement of the mass of drink flowing through the apparatus.

Предусматриваемое настоящим изобретением вихревое движение массы (т.е. объема) напитка следует отличать от существования локальных вихрей, или завихрений, которые имеют место в турбулентных потоках, текущих через разливочные краны. Однако должно быть понятно, что сам поток внутри вихря обычно бывает турбулентным.The vortex movement of the mass (i.e. volume) of the beverage contemplated by the present invention should be distinguished from the existence of local vortices, or vortices, which occur in turbulent flows flowing through the taps. However, it should be understood that the flow inside the vortex itself is usually turbulent.

В вихревом потоке, формируемом в соответствии с изобретением, в центре вихря создают зону низкого давления, так что давление в этой зоне падает ниже равновесного давления. В результате имеет место выделение газа из жидкого напитка. Поскольку бурное выделение газа достигается без использования ограничителя потока, отсутствует падение давления, присущее подобным известным устройствам. Следовательно, напиток может поступать в устройство под меньшим давлением. Кроме того, было замечено, что на бочковом пиве, розлитом через аппарат по изобретению, образуется пена высокого качества.In the vortex stream formed in accordance with the invention, a low pressure zone is created in the center of the vortex, so that the pressure in this zone drops below equilibrium pressure. As a result, gas is released from the liquid beverage. Since rapid gas evolution is achieved without the use of a flow restrictor, there is no pressure drop inherent in similar known devices. Consequently, the beverage may enter the device at a lower pressure. In addition, it was observed that high quality foam is formed on draft beer dispensed through the apparatus of the invention.

Было обнаружено также, что наибольший эффект достигается, если снабдить аппарат проточной камерой, в которой создается вихревое движение и которая имеет, по существу, круглое поперечное сечение, а также впускным каналом, ведущим в камеру, и выпускным каналом, ведущим из нее.It was also found that the greatest effect is achieved if the apparatus is equipped with a flow chamber in which a vortex motion is created and which has a substantially circular cross section, as well as an inlet channel leading to the chamber and an outlet channel leading from it.

Наиболее эффективный вариант создания вихревого движения внутри подобной камеры заключается в том, чтобы впускной патрубок был ориентирован, по существу, по касательной к круглому поперечному сечению камеры. В таком случае напиток, поступающий в устройство, поступает в камеру через впускной патрубок и течет по внутренней поверхности ее боковой стенки. Таким образом, напиток течет вокруг камеры, т.е. формируется вихревой поток.The most effective way to create a vortex movement inside such a chamber is to have the inlet nozzle oriented essentially tangentially to the circular cross-section of the chamber. In this case, the drink entering the device enters the chamber through the inlet pipe and flows along the inner surface of its side wall. Thus, the drink flows around the chamber, i.e. a vortex flow is formed.

Представляется возможным варьировать направление потока напитка относительно проточной камеры, однако предпочтительно подача напитка происходит через входной патрубок, который ориентирован, по существу, перпендикулярно продольной оси проточной камеры. В результате поток напитка образует касательную линию относительно камеры, как это было описано выше. При этом впускной патрубок предпочтительно расположен горизонтально.It is possible to vary the direction of flow of the beverage relative to the flow chamber, however, it is preferable that the beverage is supplied through an inlet that is oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis of the flow chamber. As a result, the beverage flow forms a tangent line relative to the chamber, as described above. In this case, the inlet pipe is preferably located horizontally.

Хотя формирования потока напитка, текущего по стенке вокруг камеры, достаточно для возникновения вихревого движения, существенным фактором, очень важной является также установка внутри проточной камеры локализатора вихря, расположенного относительно впускного отверстия для напитка таким образом, что напиток, поступающий в проточную камеру, направляется по круговой траектории между наружной поверхностью локализатора вихря и внутренней стенкой проточной камеры. Таким образом, при установке локализатора вихря описанным образом создаются условия для течения потока вокруг проточной камеры.Although the formation of the flow of the beverage flowing along the wall around the chamber is sufficient for vortex movement to occur, an important factor is also the installation of a vortex locator inside the flow chamber located relative to the beverage inlet so that the beverage entering the flow chamber is guided along circular trajectory between the outer surface of the vortex localizer and the inner wall of the flow chamber. Thus, when installing the vortex localizer in the described manner, conditions are created for the flow of the stream around the flow chamber.

Локализатор вихря может иметь любую форму, которая позволяет получить требуемую траекторию потока. Однако предпочтительный вариант локализатора вихря включает в себя цилиндрическую часть.The vortex localizer can be of any shape that allows you to obtain the desired flow path. However, a preferred embodiment of the vortex localizer includes a cylindrical portion.

Еще более предпочтительно, чтобы локализатор вихря дополнительно включал в себя часть в форме конуса или усеченного конуса, расположенную на его дальнем (по ходу потока) конце, ближайшем к выпускному отверстию. Это также способствует сохранению вихревого характера потока.Even more preferably, the vortex localizer further includes a conical or truncated cone portion located at its distal (upstream) end closest to the outlet. It also contributes to maintaining the vortex nature of the flow.

Поскольку напитки в бочке находятся под давлением, которое заставляет напиток продвигаться по системе розлива, аппарат по изобретению может иметь любую ориентацию. В частности, он может быть выполнен в виде переносного ручного устройства. Однако обычно наиболее удобно осуществлять розлив напитков из, по существу, вертикального выпускного канала, например, закрепленного на стойке. Поэтому проточная камера предпочтительно содержит входную часть, образующую камеру локализации вихря (т.е. вихревую камеру), в которой расположен локализатор вихря, и расположенную за ней выходную часть, которая предпочтительно имеет часть в форме конуса или усеченного конуса. В процессе использования аппарат по изобретению обычно устанавливается вертикально, так что напиток стекает сверху вниз по спиральной траектории через выходную часть проточной камеры, чему способствует действие силы тяжести, и истекает из выпускного канала.Since the drinks in the barrel are under pressure, which causes the beverage to advance through the dispensing system, the apparatus of the invention can have any orientation. In particular, it can be made in the form of a portable hand-held device. However, it is usually most convenient to dispense drinks from a substantially vertical outlet, for example, mounted on a rack. Therefore, the flow chamber preferably comprises an inlet forming a vortex localization chamber (i.e., a vortex chamber) in which the vortex localizer is located, and an outlet part located behind it, which preferably has a conical or truncated cone part. In use, the apparatus of the invention is usually mounted vertically, so that the beverage flows downward along a spiral path through the outlet of the flow chamber, which is facilitated by the action of gravity, and expires from the outlet.

Проточная камера может иметь любую форму, которая позволяет сформировать и поддерживать вихревой поток. В частности, ей может быть придана форма полого цилиндра. Однако предпочтительно придать проточной камере форму, усиливающую эффект образования вихря, например, путем выполнения ее основной части с круглым поперечным сечением. При этом, по меньшей мере, выходной конец этой части имеет поперечное сечение с диаметром, уменьшающимся вдоль оси этой части в направлении течения потока.The flow chamber can be of any shape that allows the formation and maintenance of a vortex flow. In particular, it may be shaped into a hollow cylinder. However, it is preferable to give the flow chamber a shape that enhances the effect of vortex formation, for example, by making its main part with a circular cross section. At the same time, at least the output end of this part has a cross section with a diameter decreasing along the axis of this part in the direction of flow.

Когда кран выполнен так, как это описано выше, вихревой поток напитка будет ускоряться при своем течении к дальнему (выходному) концу проточной камеры. Это приводит к постепенно увеличивающемуся падению давления в радиальном направлении. Как следствие, усиливается выделение газа, и таким образом улучшается качество пены, которую он образует.When the tap is made as described above, the vortex flow of the beverage will accelerate as it flows to the far (output) end of the flow chamber. This leads to a gradually increasing pressure drop in the radial direction. As a result, gas evolution is enhanced, and thus the quality of the foam that it forms is improved.

Напиток может разливаться непосредственно с выхода проточной камеры. Однако при отсутствии каких-либо направляющих средств поток напитка, вытекающий из проточной камеры, может принять треугольную или коническую форму. В связи с этим предпочтительно предусмотреть разрушитель вихря, в идеальном случае устанавливаемый в выходной части аппарата, вблизи точки выпуска. Аналогичные устройства хорошо известны в данной отрасли в качестве средств направления потока. Они позволяют формировать поток напитка, вытекающего из аппарата, в виде гладкой прямой колонны, без существенных ограничений для потока.The drink can be poured directly from the outlet of the flow chamber. However, in the absence of any guiding means, the flow of the beverage flowing from the flow chamber may take a triangular or conical shape. In this regard, it is preferable to provide a vortex destroyer, ideally installed in the output part of the apparatus, near the outlet point. Similar devices are well known in the art as flow guides. They allow you to form the flow of the beverage flowing from the apparatus, in the form of a smooth straight column, without significant restrictions on the flow.

В своих более простых формах изобретение может быть использовано в сочетании со средствами управления потоком, такими как клапан или кран, установленными выше по направлению потока. Однако особенно предпочтительно использовать интегрированные средства управления потоком, в результате чего образуется кран, который может быть применен для непосредственной замены известных кранов, рассмотренных выше.In its simpler forms, the invention can be used in combination with flow controls, such as a valve or valve, mounted upstream. However, it is particularly preferable to use integrated flow control means, as a result of which a valve is formed, which can be used to directly replace the known valves described above.

Особенно удобный путь решения этой задачи состоит в выполнении описанного выше локализатора вихря в форме запорного элемента клапана, который в сочетании с поверхностями проточной камеры и/или выходной трубки обеспечивает управление расходом напитка, протекающего через аппарат.A particularly convenient way to solve this problem is to perform the vortex localizer described above in the form of a shut-off element of the valve, which, in combination with the surfaces of the flow chamber and / or outlet tube, provides control of the flow rate of the beverage flowing through the apparatus.

Диаметр поперечного сечения проточной камеры может равномерно уменьшаться в осевом направлении по ходу потока. Однако предпочтительно, особенно при наличии локализатора вихря, выполненного на запорном элементе клапана, чтобы поперечное сечение камеры локализации вихря, формируемой верхней частью проточной камеры, имело постоянный диаметр. Другими словами, камера локализации вихря предпочтительно является цилиндрической. Это упрощает конструкцию и изготовление запорного элемента. При этом диаметр выходной части проточной камеры может уменьшаться в направлении течения потока, как это было описано выше.The cross-sectional diameter of the flow chamber can evenly decrease in the axial direction along the flow. However, it is preferable, especially in the presence of a vortex localizer made on the valve closure element, so that the cross section of the vortex localization chamber formed by the upper part of the flow chamber has a constant diameter. In other words, the vortex localization chamber is preferably cylindrical. This simplifies the design and manufacture of the locking element. In this case, the diameter of the outlet part of the flow chamber may decrease in the direction of flow, as described above.

Поскольку предлагаемый клапан выполнен таким образом, что напиток течет вокруг локализатора вихря (который образует запорный элемент клапана) только в одном направлении для того, чтобы образовать вихревой поток, точки остановки течения (точки застоя), характерные для известных разливочных кранов, существенно сокращаются в количестве, если не устраняются полностью. Следовательно, падение давления на клапане становится намного меньшим. Это означает, что давление, под которым находится напиток, может быть дополнительно снижено.Since the proposed valve is designed in such a way that the drink flows around the vortex localizer (which forms the valve shutoff element) in only one direction in order to form a vortex flow, the flow stop points (stagnation points) characteristic of known filling valves are significantly reduced in quantity if not completely eliminated. Consequently, the pressure drop across the valve becomes much smaller. This means that the pressure under which the drink is located can be further reduced.

Представляется, что описанное выполнение клапана соответствует уровню изобретения. В связи с этим изобретение, в своем втором аспекте, обеспечивает создание крана для розлива напитка. Кран содержит впускной патрубок, камеру для направления потока, клапанный элемент, расположенный в камере для направления потока, и выпускной канал, отходящий от камеры для направления потока. При этом впускной патрубок выполнен и расположен относительно камеры для направления потока таким образом, чтобы направлять поступающий в кран напиток вокруг клапанного элемента, по существу, в одном направлении.It seems that the described embodiment of the valve corresponds to the level of the invention. In this regard, the invention, in its second aspect, provides a tap for dispensing a drink. The valve comprises an inlet pipe, a chamber for directing the flow, a valve element located in the chamber for directing the flow, and an exhaust channel extending from the chamber for directing the flow. In this case, the inlet pipe is made and located relative to the chamber for directing the flow in such a way as to direct the beverage entering the tap around the valve element in essentially one direction.

Поскольку такая конструкция существенно уменьшает падение давления на клапане, она может оказаться полезной в разливочных аппаратах различного типа. Однако наибольший эффект достигается при наличии у разливочного крана предпочтительных признаков, приведенных выше. В частности, предпочтительно использовать выпускной канал, отходящий от камеры для направления потока, и выполнить его таким образом, чтобы поток напитка, текущий вокруг клапанного элемента, образовал вихревой поток в выпускном канале.Since this design significantly reduces the pressure drop across the valve, it can be useful in filling machines of various types. However, the greatest effect is achieved if the filling valve has the preferred features described above. In particular, it is preferable to use an outlet channel extending from the chamber to direct the flow and to make it such that the beverage stream flowing around the valve element forms a vortex stream in the outlet channel.

Камера для направления потока предпочтительно может быть выполнена, по существу, цилиндрической формы. Однако возможна и разработка камер в форме конуса или усеченного конуса. В этом случае предпочтительно придать клапанному элементу такую же форму для того, чтобы сформировать канал для протекания потока, имеющий концентричные стенки.The chamber for directing the flow can preferably be made essentially cylindrical in shape. However, the development of chambers in the form of a cone or a truncated cone is also possible. In this case, it is preferable to give the valve element the same shape in order to form a flow passage having concentric walls.

Клапанный элемент может взаимодействовать с седлом клапана, сформированным на входном (по ходу потока) конце выпускного канала. Однако такое выполнение может создать препятствия для желаемого вихревого потока. Поэтому предпочтительно снабдить клапанный элемент частью, выполненной с возможностью перекрывать траекторию потока между впускным отверстием и камерой для направления потока. В предпочтительном варианте клапанный элемент должен обеспечивать быстрое открывание и перекрывание потока для того, чтобы избежать турбулентности и выделения газа, вызванного частичным перекрытием траектории потока. Данное условие может быть выполнено, например, созданием клапанного элемента, у которого часть, образующая локализатор вихря, имеет диаметр, существенно меньший, чем диаметр камеры для направления потока. При этом часть клапанного элемента, образующая клапан, имеет диаметр, по существу, такой же, как внутренний диаметр камеры для направления потока. Кроме того, клапанный элемент может быть выполнен подвижным в осевом направлении в пределах камеры для направления потока с возможностью открывания и перекрывания впускного патрубка. В альтернативном варианте траектория потока может открываться и перекрываться поворотом клапанного элемента. Данная возможность может быть обеспечена снабжением клапанного элемента локализатором вихря с диаметром, существенно меньшим, чем диаметр камеры для направления потока, и частью в виде круглой наружной стенки, расположенной вокруг локализатора вихря и имеющей диаметр, по существу, такой же, как диаметр камеры для направления потока. При этом в круглой наружной стенке выполнено впускное отверстие, а клапанный элемент выполнен поворачивающимся внутри камеры для направления потока с возможностью открывания и перекрывания впускного патрубка приведением впускного отверстия в согласованное положение с впускным патрубком и выведения его из этого положения. Компоненты могут быть выполнены с точностью, обеспечивающей герметичность запирания клапана. Однако предпочтительно использовать подходящий уплотнительный материал, расположенный вокруг клапанной части.The valve element may interact with a valve seat formed at the inlet (upstream) end of the outlet channel. However, such an implementation may create obstacles to the desired vortex flow. Therefore, it is preferable to provide the valve element with a part configured to block the flow path between the inlet and the chamber for directing the flow. In a preferred embodiment, the valve element should provide quick opening and closing of the flow in order to avoid turbulence and gas evolution caused by a partial overlap of the flow path. This condition can be fulfilled, for example, by creating a valve element, in which the part forming the vortex localizer has a diameter substantially smaller than the diameter of the chamber for flow direction. Moreover, the part of the valve element forming the valve has a diameter substantially the same as the inner diameter of the chamber for directing the flow. In addition, the valve element can be made movable in the axial direction within the chamber to direct the flow with the possibility of opening and closing the inlet pipe. Alternatively, the flow path may open and close by turning the valve member. This possibility can be provided by supplying the valve element with a vortex localizer with a diameter substantially smaller than the diameter of the chamber for directing the flow, and a part in the form of a circular outer wall located around the vortex localizer and having a diameter substantially the same as the diameter of the chamber for directing flow. At the same time, an inlet is made in the round outer wall, and the valve element is made to rotate inside the chamber to direct the flow with the possibility of opening and closing the inlet pipe by bringing the inlet into a coordinated position with the inlet pipe and removing it from this position. Components can be made with precision to ensure valve closure is leak tight. However, it is preferable to use a suitable sealing material located around the valve portion.

Аппарат в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнен из любого подходящего материала. Подходящие материалы включают, например, стекло и пластики. Эти материалы имеют гладкую поверхность, которая не содержит точек зарождения, на которых возможен рост и прорыв пузырьков газа. Приемлемыми пластиками для изготовления крана являются полиметилметакрилат и найлон. Однако более предпочтительно использовать ацеталь, который легко формуется и дает очень гладкую поверхность после финишной обработки. Кроме того, он характеризуется малым поглощением влаги и является безопасным материалом для применения в контакте с пищевыми продуктами. В другом предпочтительном варианте кран изготавливается из коррозионностойкого металла, например из нержавеющей стали, и его внутренняя поверхность делается гладкой посредством финишной обработки.The apparatus in accordance with the present invention may be made of any suitable material. Suitable materials include, for example, glass and plastics. These materials have a smooth surface that does not contain nucleation points at which growth and breakthrough of gas bubbles is possible. Suitable plastics for the manufacture of faucets are polymethyl methacrylate and nylon. However, it is more preferable to use acetal, which is easily molded and gives a very smooth surface after finishing. In addition, it is characterized by low moisture absorption and is a safe material for use in contact with food. In another preferred embodiment, the faucet is made of corrosion-resistant metal, for example stainless steel, and its inner surface is made smooth by finishing.

Угол наклона образующей части крана в форме конуса или усеченного конуса может быть выбран в пределах до 45°. Однако предпочтительно сделать этот угол меньшим 30°. Более предпочтительно сделать этот угол меньшим 15, 10 или даже 7°. Еще более предпочтительно выбрать этот угол в интервале между 7 и 3°. Было установлено, что оптимальное функционирование аппарата достигается при угле наклона образующей не менее 5°. При этом самым предпочтительным является выбор данного угла близким к 5°. Все названные значения углов наклона определяются по отношению к продольной оси аппарата для розлива напитка.The angle of inclination of the forming part of the crane in the form of a cone or a truncated cone can be selected up to 45 °. However, it is preferable to make this angle smaller than 30 °. It is more preferable to make this angle smaller than 15, 10, or even 7 °. It is even more preferable to select this angle between 7 and 3 °. It was found that the optimal functioning of the apparatus is achieved at an angle of inclination of the generatrix of at least 5 °. The most preferred is the choice of this angle close to 5 °. All the mentioned values of the angle of inclination are determined with respect to the longitudinal axis of the apparatus for filling the drink.

Предусматривается, что размеры аппарата по изобретению могут выбираться в широком интервале. Однако предпочтительно выполнить его часть в форме конуса или усеченного конуса с высотой от 100 до 30 мм. Однако было показано, что оптимальное функционирование аппарата достигается в более узком интервале значений указанного размера. Поэтому более предпочтительно, чтобы высота этой части аппарата составляла от 40 до 60 мм, например 50 мм.It is contemplated that the dimensions of the apparatus of the invention may be selected over a wide range. However, it is preferable to make part of it in the form of a cone or a truncated cone with a height of from 100 to 30 mm. However, it was shown that the optimal functioning of the apparatus is achieved in a narrower range of values of the specified size. Therefore, it is more preferable that the height of this part of the apparatus is from 40 to 60 mm, for example 50 mm.

Изобретение также обеспечивает новый и улучшенный метод розлива напитка. Поэтому в своем третьем аспекте настоящее изобретение обеспечивает создание способа розлива бочкового напитка, причем способ по изобретению предусматривает образование вихревого потока в массе напитка при его розливе.The invention also provides a new and improved method for dispensing a beverage. Therefore, in its third aspect, the present invention provides a method for dispensing a barrel beverage, the method according to the invention provides for the formation of a vortex flow in the mass of the beverage when it is bottled.

В соответствии со следующим аспектом изобретения создается способ розлива напитка, предусматривающий подачу напитка к камере для направления потока, снабженной установленным в ней клапанным элементом, таким образом, что напиток перед вытеканием из камеры в процессе розлива течет вокруг клапанного элемента, по существу, в одном направлении.According to a further aspect of the invention, there is provided a method for dispensing a beverage, comprising dispensing a beverage to a flow direction chamber provided with a valve element mounted therein, so that the beverage flows substantially in one direction around the valve element before flowing out of the chamber during dispensing. .

Предпочтительно все варианты способа по изобретению осуществляются с использованием вышеописанного аппарата.Preferably, all variants of the method according to the invention are carried out using the apparatus described above.

Перечень фигур чертежейList of drawings

Далее, со ссылками на прилагаемые чертежи, будут описаны, только в качестве примеров, некоторые варианты осуществления настоящего изобретения.Next, with reference to the accompanying drawings, some embodiments of the present invention will be described, by way of example only.

Фиг.1 представляет схематичное изображение крана для розлива пива, соответствующего уровню техники.Figure 1 is a schematic illustration of a tap for dispensing beer in accordance with the prior art.

Фиг.2 - это схематичный вид крана по фиг.1 в сечении по линии А-А на фиг.1.Figure 2 is a schematic view of the crane of figure 1 in section along the line aa in figure 1.

На фиг.3 в диаграммной форме показано соединение между пивным кегом и краном по настоящему изобретению.Figure 3 shows in diagrammatic form the connection between the beer keg and the tap of the present invention.

Фиг.4 представляет собой продольное сечение первого варианта крана по настоящему изобретению.Figure 4 is a longitudinal section of a first embodiment of the crane of the present invention.

Фиг.5 - это схематичное изображение крана по фиг.4 в сечении по линии В-В на фиг.4.Figure 5 is a schematic illustration of the crane of figure 4 in cross section along line BB in figure 4.

На фиг.6 представлено продольное сечение второго варианта крана по настоящему изобретению с клапаном в открытом положении.Figure 6 shows a longitudinal section of a second embodiment of the crane of the present invention with the valve in the open position.

На фиг.7 представлено продольное сечение крана по фиг.6 с клапаном в закрытом положении.Fig.7 shows a longitudinal section of the crane of Fig.6 with the valve in the closed position.

На фиг.8 представлено продольное сечение третьего варианта крана по настоящему изобретению, снабженного альтернативным вариантом клапана, изображенного в открытом положении.On Fig presents a longitudinal section of a third variant of the crane according to the present invention, equipped with an alternative valve shown in the open position.

На фиг.9 представлено продольное сечение следующего варианта крана, который в дальнейшем обозначается как кран № 2.Figure 9 presents a longitudinal section of the next version of the crane, which is hereinafter referred to as crane No. 2.

Фиг.10 - это сечение по линии А-А на фиг.9.Figure 10 is a section along the line aa in figure 9.

Фиг.11 - это сечение по линии В-В на фиг.9.11 is a section along the line bb in Fig.9.

На фиг.12 представлено продольное сечение следующего варианта крана по изобретению, который в дальнейшем обозначается как кран № 3.On Fig presents a longitudinal section of the next variant of the crane according to the invention, which is hereinafter referred to as crane No. 3.

Фиг.13 - это сечение по линии А-А на фиг.12.Fig.13 is a section along the line aa in Fig.12.

Фиг.14 - это сечение по линии В-В на фиг.12.Fig.14 is a section along the line BB in Fig.12.

На фиг.15 представлено продольное сечение еще одного варианта крана, который в дальнейшем обозначается как кран № 4.On Fig presents a longitudinal section of another variant of the crane, which is hereinafter referred to as crane No. 4.

Фиг.16 - это сечение по линии А-А на фиг.15.Fig.16 is a section along the line aa in Fig.15.

Фиг.17 - это сечение по линии В-В на фиг.15.Fig. 17 is a section along line BB in Fig. 15.

На фиг.18 представлено продольное сечение следующего варианта крана по изобретению, который в дальнейшем обозначается как кран № 5.On Fig presents a longitudinal section of the next variant of the crane according to the invention, which is hereinafter referred to as crane No. 5.

Фиг.19 - это сечение по линии А-А на фиг.18.Fig. 19 is a section along line AA in Fig. 18.

Фиг.20 - это сечение по линии В-В на фиг.18.Fig. 20 is a section along line BB in Fig. 18.

На фиг.21 представлено продольное сечение варианта крана, который в дальнейшем обозначается как кран № 6.On Fig presents a longitudinal section of a variant of the crane, which is hereinafter referred to as crane No. 6.

Фиг.22 - это сечение по линии А-А на фиг.21.Fig.22 is a section along the line aa in Fig.21.

На фиг.23 в продольном сечении показан разрушитель вихря.On Fig in longitudinal section shows the destroyer of the vortex.

На фиг.24 разрушитель вихря по фиг.23 показан на виде сверху.24, the vortex breaker of FIG. 23 is shown in a plan view.

На фиг.25 представлено перспективное изображение разрушителя вихря по фиг.23.On Fig presents a perspective image of the destroyer of the vortex of Fig.23.

Фиг.26 представляет собой схематичное изображение линии розлива, использованной при испытаниях.26 is a schematic illustration of a filling line used in testing.

На фиг.27 представлен график, показывающий падение давления в процессе розлива пива с использованием аппарата по изобретению.On Fig presents a graph showing the pressure drop during the bottling process using the apparatus according to the invention.

Фиг.28 - это фотография пивного стакана, из которого вылито пиво, иллюстрирующая "лэйсинг-эффект", рассмотренный далее.FIG. 28 is a photograph of a beer glass from which beer was poured illustrating the “lacing effect” discussed later.

На фиг.29 представлено продольное сечение оптимального варианта крана по изобретению.On Fig presents a longitudinal section of an optimal variant of the crane according to the invention.

Фиг.30 - это сечение по линии А-А на фиг.29.Fig. 30 is a section along line AA in Fig. 29.

Фиг.31 и 32 - это сечения верхней части крана по настоящему изобретению.31 and 32 are cross-sections of the upper part of the crane of the present invention.

На фиг.33 и 34 показан поворотный клапан в подающей трубке в закрытом и открытом положениях соответственно.On Fig and 34 shows a rotary valve in the feed tube in the closed and open positions, respectively.

На фиг.35 и 36 показан клапан с поворотным цилиндром в подающей трубке в закрытом и открытом положениях соответственно.On Fig and 36 shows a valve with a rotary cylinder in the feed tube in the closed and open positions, respectively.

Фиг.37 - это схематичное изображение, на виде сверху, крана по изобретению, снабженного дополнительным усовершенствованием.Fig. 37 is a schematic view, in plan view, of a crane according to the invention, provided with a further improvement.

Фиг.38 - это частичный вид в продольном сечении крана по фиг.37.Fig.38 is a partial view in longitudinal section of the crane of Fig.37.

Фиг.39 - это схематичное изображение, на виде сверху, крана по изобретению, снабженного еще одним дополнительным усовершенствованием.Fig. 39 is a schematic view, in plan view, of a crane according to the invention, provided with yet another further improvement.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Для обозначения аналогичных частей в различных вариантах выполнения использованы аналогичные цифровые обозначения.To denote similar parts in various embodiments, similar numerical designations are used.

На фиг.3 представлена система розлива пива, в состав которой входит кран, соответствующий первому варианту изобретения. В остальном используемая схема является стандартной. Разливочный кран 6 посредством трубки 7 соединен с удаленным охладителем 8 известного типа. На трубке 7 установлен клапан 9, позволяющий управлять подачей пива к крану 6. Хотя клапан изображен на удалении от разливочного крана, второй вариант осуществления изобретения предусматривает выполнение клапана как интегральной части крана (это решение будет подробно описано далее). Далее будет также описана, со ссылкой на фиг.26, капиллярная трубка, которая может быть установлена вместо трубки 7.Figure 3 presents the beer dispensing system, which includes a tap according to the first embodiment of the invention. Otherwise, the circuit used is standard. The filling valve 6 is connected via a tube 7 to a remote cooler 8 of a known type. A valve 9 is installed on the tube 7, which allows controlling the supply of beer to the tap 6. Although the valve is shown remotely from the dispensing tap, the second embodiment of the invention provides the valve as an integral part of the tap (this solution will be described in detail below). Next will be described, with reference to Fig.26, a capillary tube, which can be installed instead of the tube 7.

Пиво подается к охладителю от кега 10, который соединен с охладителем трубкой 12. Давление пива в системе задается с помощью газового баллона 14 и манометра 16, которые присоединены к кегу посредством еще одной трубки 17.Beer is supplied to the cooler from the keg 10, which is connected to the cooler by a pipe 12. The beer pressure in the system is set using a gas cylinder 14 and a pressure gauge 16, which are connected to the keg via another pipe 17.

Как это обычно делается в системах с повышенным давлением, пиво из кега подается под давлением, наличие которого поддерживается с помощью баллона с СO2, и именно это давление заставляет пиво течь через систему розлива.As is usually done in systems with high pressure, keg beer is supplied under pressure, the presence of which is maintained with a CO 2 cylinder, and it is this pressure that causes the beer to flow through the dispensing system.

На фиг.4 и 5 более подробно представлен первый вариант осуществления изобретения. Представленный здесь разливочный кран 6 может быть изготовлен из нержавеющей стали; альтернативно, он может быть выполнен из пластмассы или из стекла.Figures 4 and 5 show in more detail the first embodiment of the invention. The filling valve 6 shown here may be made of stainless steel; alternatively, it may be made of plastic or glass.

Кран 6 имеет впускной патрубок 18, который расположен горизонтально (как показано на чертеже) и по касательной к основному объему 20 крана. При использовании крана его впускной патрубок присоединяется к трубке 7, как это показано на фиг.3. Таким образом, когда клапан 9 (см. фиг.3) открыт, пиво поступает в основной объем крана по впускному патрубку 18.The crane 6 has an inlet pipe 18, which is located horizontally (as shown in the drawing) and tangentially to the main volume 20 of the crane. When using a crane, its inlet pipe is connected to the tube 7, as shown in Fig.3. Thus, when the valve 9 (see figure 3) is open, beer enters the main volume of the tap through the inlet pipe 18.

Основной объем 20 крана состоит из первой (по направлению потока) части, которая образует вихревую камеру 22 (называемую также камерой локализации вихря), и второй части 24, являющейся продолжением камеры локализации вихря.The main volume 20 of the crane consists of a first (in the direction of flow) part, which forms a vortex chamber 22 (also called a vortex localization chamber), and a second part 24, which is a continuation of the vortex localization chamber.

Вихревой камере 22 придана кольцевая форма с внутренней 26 и наружной 28 стенками. Внутренняя стенка 26 образует так называемый локализатор вихря. Благодаря его наличию пиво, поступающее в камеру локализации вихря, будет течь по спиральной траектории между внутренней и наружной стенками с образованием объемного вихря в массе пива. Выходная часть 24 основного объема выполнена в форме усеченного конуса, т.е. ее поперечное сечение уменьшается в диаметре в направлении сквозного движения потока пива. Благодаря этому при поступлении во вторую часть 24 объема крана пиво будет продолжать двигаться через кран по спирали. При этом в связи с уменьшением поперечного сечения второй части будет иметь место ускорение движения пива в направлении выпускного отверстия 29 крана.The vortex chamber 22 is given an annular shape with an inner 26 and an outer 28 walls. The inner wall 26 forms the so-called vortex localizer. Due to its presence, beer entering the vortex localization chamber will flow along a spiral path between the inner and outer walls with the formation of a volume vortex in the mass of beer. The output portion 24 of the main volume is made in the form of a truncated cone, i.e. its cross section decreases in diameter in the direction of through movement of the beer stream. Due to this, when entering the second part 24 of the tap volume, the beer will continue to move through the tap in a spiral. Moreover, due to the decrease in the cross section of the second part, the beer will accelerate in the direction of the outlet 29 of the tap.

Описанному варианту выполнения разливочного крана при розливе пива может быть придана любая ориентация. Однако предполагается, что наилучшие результаты будут получены, когда кран ориентирован вертикально.The described embodiment of the filling valve for bottling can be given any orientation. However, it is expected that the best results will be obtained when the crane is oriented vertically.

Альтернативный вариант выполнения разливочного крана 6 представлен на фиг.6. У крана 6 имеется основной объем 20 с верхней частью 22 в форме прямого полого цилиндра и расположенная под ней полая сужающаяся часть 24. Верхняя часть снабжена впускным патрубком 18, который введен в верхнюю часть 22 по касательной. В верхней части крана установлен также клапан 32, служащий для открывания и закрывания крана. Клапан приводится в действие механизмом, имеющим рукоятку 33 и приводной вал 35. Вал 35 воздействует на пружину 34 сжатия, расположенную над запорным элементом клапана, который в нормальном состоянии обеспечивает закрытие крана. Между запорным элементом клапана и внутренней поверхностью верхней части 22 основного объема 20 клапана установлены уплотнительные шайбы 37.An alternative embodiment of the filling valve 6 is presented in Fig.6. The crane 6 has a main volume 20 with the upper part 22 in the form of a straight hollow cylinder and the hollow tapering part 24 located below it. The upper part is equipped with an inlet pipe 18, which is tangentially introduced into the upper part 22. At the top of the tap is also a valve 32, which serves to open and close the tap. The valve is actuated by a mechanism having a handle 33 and a drive shaft 35. The shaft 35 acts on a compression spring 34 located above the valve shut-off element, which in the normal state ensures closing of the valve. Between the locking element of the valve and the inner surface of the upper part 22 of the main volume 20 of the valve, sealing washers 37 are installed.

Локализатор 36 вихря, имеющий цилиндрическую форму с диаметром, существенно меньшим чем у верхней части 22, прикреплен к клапану. Поэтому, когда клапан находится в нижнем положении, нижний край локализатора вихря расположен ниже, чем впускной патрубок, а более широкая часть клапана перекрывает впускное отверстие клапана. Однако, как показано на фиг.7, когда клапан поднят с целью открывания крана, локализатор 36 вихря расположен на высоте впускного патрубка. При этом при открытом клапане между стенкой локализатора вихря и внутренней поверхностью верхней части 22 клапана формируется кольцевая проточная камера (камера локализации вихря). Следовательно, пиво, поступающее внутрь крана, будет с помощью локализатора вихря двигаться по спиральной траектории внутри крана.The vortex localizer 36, having a cylindrical shape with a diameter substantially smaller than that of the upper part 22, is attached to the valve. Therefore, when the valve is in the lower position, the lower edge of the vortex locator is lower than the inlet pipe, and the wider part of the valve blocks the valve inlet. However, as shown in FIG. 7, when the valve is raised to open the valve, the vortex locator 36 is located at the height of the inlet pipe. In this case, with the valve open, between the wall of the vortex localizer and the inner surface of the upper part 22 of the valve, an annular flow chamber (vortex localization chamber) is formed. Consequently, beer entering the tap will use a vortex locator to move along a spiral path inside the tap.

Как можно видеть из фиг.6 и 7, в сужающейся части 24 крана 6 имеется разрушитель вихря 42. Он содержит полотно 64, расположенное по диаметру сужающейся части 24.As can be seen from Fig.6 and 7, in the tapering part 24 of the crane 6 there is a vortex breaker 42. It contains a web 64 located along the diameter of the tapering part 24.

На фиг.8 представлен еще один альтернативный вариант пивного крана, выполненный по настоящему изобретению. Частям крана, которые соответствуют частям предыдущих вариантов, даны аналогичные цифровые обозначения.On Fig presents another alternative embodiment of a beer tap made according to the present invention. Parts of the crane that correspond to parts of the previous options are given similar numeric designations.

Как видно из фиг.8, базовая структура крана остается, по существу, такой же, что и в предыдущих вариантах. В частности, основной объем 20 крана содержит нижнюю часть 24 в форме усеченного конуса и верхнюю часть, образующую вихревую камеру 22. Горизонтальный впускной патрубок 18 обеспечивает подачу потока по касательной в вихревую камеру 22.As can be seen from Fig. 8, the basic structure of the crane remains essentially the same as in the previous embodiments. In particular, the main volume 20 of the crane contains a lower part 24 in the form of a truncated cone and the upper part forming a vortex chamber 22. The horizontal inlet pipe 18 provides a tangential flow inlet into the vortex chamber 22.

Для открывания и закрывания крана предусмотрен клапан, который отличается от ранее описанных вариантов. Клапан содержит поворотный запорный элемент 46, расположенный внутри камеры 22, а также средства (не изображены) для поворота запорного элемента между положениями "открыт" и "закрыт".A valve is provided for opening and closing the valve, which differs from the previously described options. The valve comprises a rotatable locking element 46 located inside the chamber 22, as well as means (not shown) for rotating the locking element between the open and closed positions.

Поворотный запорный элемент 46 включает в себя верхнюю сплошную цилиндрическую часть 48, которая герметично входит в камеру 22 над впускным патрубком 18, и кольцевую часть 50, продолжающую верхнюю часть 48 вниз, до уровня ниже впускного патрубка 18. Эта кольцевая часть также герметично входит внутрь камеры 22. В кольцевой части 50, на уровне впускного патрубка 18, имеется впускное отверстие 52, так что впускное отверстие 52 и впускной патрубок 18 могут быть приведены в согласованное положение, в котором пиво может поступать внутрь крана. Кран может быть перекрыт разворотом запорного элемента 46 с выводом впускного отверстия 52 из согласованного положения с впускным патрубком 18.The rotary locking element 46 includes an upper continuous cylindrical part 48, which tightly enters the chamber 22 above the inlet pipe 18, and an annular part 50 extending the upper part 48 down to a level below the inlet pipe 18. This annular part also hermetically enters the chamber 22. In the annular part 50, at the level of the inlet pipe 18, there is an inlet 52, so that the inlet 52 and the inlet pipe 18 can be brought into a coordinated position in which beer can enter the tap. The crane can be blocked by a turn of the locking element 46 with the output of the inlet 52 from a coordinated position with the inlet pipe 18.

В клапане выполнено также вентиляционное отверстие (не изображено), которое открывается для атмосферного воздуха, когда клапан находится в закрытом положении. Благодаря этому обеспечивается самостоятельная осушка крана, что является желательным из гигиенических соображений.The valve also has a vent (not shown) that opens to the outside air when the valve is in the closed position. This ensures self-drying of the crane, which is desirable for hygienic reasons.

Как показано на фиг.8, локализатор 36 вихря выступает вниз из верхней цилиндрической части 48 и функционирует таким же образом, как локализатор вихря, показанный на фиг.6 и 7.As shown in FIG. 8, the vortex localizer 36 projects downward from the upper cylindrical portion 48 and functions in the same manner as the vortex localizer shown in FIGS. 6 and 7.

Разрушитель 54 вихря находится в нижней части 24 основного объема 20 крана и содержит два полотна 56, 58, расположенных крестом.The vortex destroyer 54 is located in the lower part 24 of the main volume 20 of the crane and contains two canvases 56, 58 located in a cross.

Испытания кранов, выполненных согласно изобретению, показали, что максимальное падение давления в пиве, прошедшем через весь кран, составляет примерно 50 кПа. В отличие от этого падение давления в известных кранах со схемой течения потока, представленной на фиг.1 и 2, составляет примерно 150 кПа. Это падение давления состоит из падения давления в размере до 100 кПа на стандартном ограничителе потока в форме диска и дополнительного падения (около 50 кПа) на кране, обусловленного потерей энергии в пиве, протекающем через кран.Tests of the taps made according to the invention showed that the maximum pressure drop in the beer passing through the entire tap is about 50 kPa. In contrast, the pressure drop in known taps with the flow pattern shown in FIGS. 1 and 2 is about 150 kPa. This pressure drop consists of a pressure drop of up to 100 kPa on a standard disc-shaped flow restrictor and an additional drop (about 50 kPa) on the tap due to energy loss in the beer flowing through the tap.

Поскольку падение давления пива в кране по изобретению составляет только примерно одну треть от падения в известных системах розлива, пиво в кеге можно поддерживать под более низким давлением. Это обстоятельство является преимуществом, так как означает, что пиво для розлива через краны, выполненные по настоящему изобретению, может поставляться в кегах, имеющих меньшее предельное давление.Since the pressure drop of beer in the tap according to the invention is only about one third of the pressure drop in known filling systems, beer in a keg can be maintained at a lower pressure. This is an advantage, since it means that beer for dispensing through taps made according to the present invention can be delivered in kegs having lower ultimate pressure.

Далее будут изложены подробности проведенных испытаний разливочного крана известной конструкции и различных кранов, воплощающих настоящее изобретение.Next will be described the details of the tests of a filling crane of known design and various cranes embodying the present invention.

Испытания проводились на шести различных кранах, идентифицированных в таблице 1.The tests were carried out on six different cranes identified in table 1.

Figure 00000002
Figure 00000002

Кран 1, изображенный на фиг.1 и 2, описан в разделе "Уровень техники".The crane 1, shown in figures 1 and 2, is described in the section "prior art".

Что касается изображений на фиг.9-23, они являются схематичными; в частности, не показана толщина стенок кранов. Тем не менее каждый из кранов, представленных на фиг.9-23, выполнен из люцита (органического стекла Реrsрех) и имеет толщину, соответствующую используемому материалу. Размеры всех элементов, приведенные на фиг.9-23, относятся к соответствующим внутренним размерам этих элементов.As for the images in Fig.9-23, they are schematic; in particular, the wall thickness of the taps is not shown. However, each of the taps shown in Figs. 9-23 is made of lucite (organic glass Preshrex) and has a thickness corresponding to the material used. The dimensions of all the elements shown in Fig.9-23 relate to the corresponding internal dimensions of these elements.

Как показано на фиг.9-11, кран № 2 имеет нижнюю часть 24 в форме усеченного конуса. Высота нижней части 24 составляет 50 мм; угол наклона образующей равен 5°. Диаметр выпускного отверстия в основании нижней конической части 24 равен 8 мм.As shown in figures 9-11, the crane No. 2 has a lower part 24 in the form of a truncated cone. The height of the lower part 24 is 50 mm; the angle of inclination of the generatrix is 5 °. The diameter of the outlet at the base of the lower conical portion 24 is 8 mm.

Вихревая камера 22 расположена над нижней частью 24; размеры этой части одинаковы для всех кранов № 2-6.The swirl chamber 22 is located above the lower part 24; the dimensions of this part are the same for all cranes No. 2-6.

Вихревая камера 22 имеет высоту 10 мм и диаметр 20 мм. Локализатор 36 вихря, расположенный в центральной части камеры 22 по всей ее высоте, имеет диаметр 10 мм. В стенке вихревой камеры 22 выполнено впускное отверстие 60. Отверстие 60 выполнено круглым, с диаметром 5 мм. По высоте оно расположено в средней части вихревой камеры 22.The vortex chamber 22 has a height of 10 mm and a diameter of 20 mm. The vortex localizer 36 located in the central part of the chamber 22 over its entire height has a diameter of 10 mm. An inlet 60 is made in the wall of the vortex chamber 22. The hole 60 is made round with a diameter of 5 mm. In height, it is located in the middle of the vortex chamber 22.

В каждом из кранов с номерами 2-5 к впускному отверстию 60 подведен впускной патрубок 18, внутренний канал которого на конце, обращенном к впускному отверстию 60, выполнен посредством ручной обработки, сужающимся под произвольным углом. Внутренний диаметр трубки 18 на этом ее конце составляет 5 мм; в самой широкой части трубки он составляет 6,5 мм. Внутреннему каналу впускного патрубка крана № 6 обработкой на станке придана точная форма усеченного конуса, так что переходный участок от диаметра 6,5 мм к диаметру 5 мм имеет точно определенную длину и постоянный градиент уменьшения диаметра. Сужение впускного патрубка 18 (независимо от того, каким способом оно получено) обеспечивает эффект ускорения потока пива при его поступлении в вихревую камеру. Предполагается, что это улучшает работу крана, как это будет показано далее.In each of the taps with numbers 2-5, an inlet pipe 18 is connected to the inlet 60, the inner channel of which at the end facing the inlet 60 is made by manual processing, tapering at an arbitrary angle. The inner diameter of the tube 18 at this end is 5 mm; in the widest part of the tube it is 6.5 mm. By machining on the machine, the inner channel of the inlet nozzle of crane No. 6 is given the exact shape of a truncated cone, so that the transition section from a diameter of 6.5 mm to a diameter of 5 mm has a precisely defined length and a constant gradient of decreasing diameter. The narrowing of the inlet pipe 18 (regardless of how it was obtained) provides the effect of accelerating the flow of beer when it enters the vortex chamber. It is assumed that this improves the operation of the crane, as will be shown later.

Как показано на фиг.11, разрушитель вихря в кране № 2 содержит два полотна 64, 66 из люцита, толщина которых составляет 1 мм, а высота - 13 мм. Полотна образуют крест в пределах нижней зоны нижней части 24 крана. Кроме того, от выпускного отверстия нижней части 24 отходит трубчатый элемент 62. Данный элемент имеет длину, равную 30 мм, и постоянный диаметр, равный 8 мм. Таким образом, его диаметр соответствует диаметру выпускного отверстия части 24.As shown in Fig. 11, the vortex breaker in the crane No. 2 contains two lucite sheets 64, 66, the thickness of which is 1 mm and the height is 13 mm. The canvases form a cross within the lower zone of the lower part 24 of the crane. In addition, a tubular element 62 extends from the outlet of the lower portion 24. This element has a length of 30 mm and a constant diameter of 8 mm. Thus, its diameter corresponds to the diameter of the outlet part 24.

Кран № 3 представлен на фиг.12-14. Структура этого крана, в основном, аналогична структуре крана № 2. В частности, вихревая камера 22 и впускной патрубок 18 идентичны аналогичным элементам крана № 2. Размеры части 24, имеющей форму усеченного конуса, однако, отличаются от аналогичных размеров в кране № 2. Нижняя часть 24 и в этом случае имеет высоту 50 мм. Однако угол наклона образующей нижней части составляет 7°, так что выпускное отверстие в основании сужающейся части составляет не 8 мм, а 6 мм.Crane No. 3 is presented in Fig.12-14. The structure of this crane is basically similar to the structure of crane No. 2. In particular, the vortex chamber 22 and the inlet pipe 18 are identical to the similar elements of crane No. 2. The dimensions of the part 24 having the shape of a truncated cone, however, differ from the similar dimensions in the crane No. 2. The lower part 24 in this case also has a height of 50 mm. However, the angle of inclination of the generatrix of the lower part is 7 °, so that the outlet at the base of the tapering part is not 8 mm, but 6 mm.

Кроме того, разрушитель вихря содержит только одно полотно из материала Perspex, имеющее те же размеры, что и полотна в кране № 2. Как и в кране № 2, от выпускного отверстия нижней части 24 отходит прямой трубчатый элемент 62 длиной 30 мм. В соответствии с диаметром выпускного отверстия нижней части 24 крана диаметр трубчатого элемента равен 6 мм.In addition, the vortex breaker contains only one sheet of Perspex material, which has the same dimensions as the blade in crane No. 2. As in crane No. 2, a straight tubular element 62 30 mm long departs from the outlet of the lower part 24. In accordance with the diameter of the outlet of the lower part 24 of the crane, the diameter of the tubular element is 6 mm.

Как видно из фиг.15-17, кран № 4 идентичен крану № 2, за исключением того, что за выпускным отверстием не предусмотрено никакого трубчатого элемента. Кроме того, оба полотна 64, 66 разрушителя вихря изготовлены не из люцита, а из нержавеющей стали. При этом размеры полотен такие же, что и у полотен крана № 2. As can be seen from Fig.15-17, the crane No. 4 is identical to the crane No. 2, except that no tubular element is provided behind the outlet. In addition, both blades 64, 66 of the vortex destroyer are made of stainless steel, not lucite. Moreover, the dimensions of the paintings are the same as those of the crane No. 2.

Как видно из фиг.18-20, кран № 5 идентичен крану № 3, за исключением того, что и в этом случае за выпускным отверстием не предусмотрено никакого трубчатого элемента. Кроме того, разрушитель вихря включает в себя два полотна из нержавеющей стали с толщиной 1 мм и высотой 13 мм, образующих крест у нижнего среза нижней части 24 крана.As can be seen from Figs. 18-20, the crane No. 5 is identical to the crane No. 3, except that in this case, no tubular element is provided behind the outlet. In addition, the vortex breaker includes two stainless steel sheets with a thickness of 1 mm and a height of 13 mm, forming a cross at the lower cut of the lower part 24 of the crane.

Кран № 6, представленный на фиг.21 и 22, по своей структуре и размерам, по существу, соответствует кранам № 3 и 5. Как и в кране 5, в нем не предусмотрено никакого трубчатого элемента за выпускным отверстием. Кроме того, как уже упоминалось, кран № 6 - это единственный кран, в котором сужение во впускном патрубке 18 получено в результате обработки на станке, т.е. является точным и имеет гладкую поверхность.The crane No. 6 shown in FIGS. 21 and 22, in its structure and dimensions, essentially corresponds to the valves No. 3 and 5. As in the crane 5, it does not provide any tubular element behind the outlet. In addition, as already mentioned, valve No. 6 is the only valve in which the restriction in the inlet pipe 18 is obtained by machining, i.e. It is accurate and has a smooth surface.

Разрушитель вихря в кране № 6 тоже слегка отличается от аналогичных элементов в других кранах, поскольку в этом кране использован стандартный формирователь потока, выпускаемый промышленностью. Как показано на фиг.23-25, модифицированный формирователь потока содержит два полотна 64, 66, образующих крест. На своих нижних сторонах полотна сходятся в точку, что отличает их от полотен, использованных в других разрушителях вихря. Кроме того, данный разрушитель вихря не прикреплен к нижней конической части 24 крана, а просто зафиксирован в канавках, выполненных на внутренней поверхности нижней конической части. Разрушитель вихря, показанный на фиг.23-25, выполнен из черного ацеталя.The vortex breaker in the crane No. 6 is also slightly different from similar elements in other cranes, since this crane uses a standard flow former manufactured by the industry. As shown in FIGS. 23-25, the modified flow former comprises two webs 64, 66 forming a cross. On their lower sides, the canvases converge to a point, which distinguishes them from the canvases used in other vortex breakers. In addition, this vortex breaker is not attached to the lower conical part 24 of the crane, but simply fixed in the grooves made on the inner surface of the lower conical part. The vortex breaker shown in FIGS. 23-25 is made of black acetal.

Испытания каждого из описанных кранов были проведены с использованием пива Карлсберг (Carlsberg) типа лагер. Условия розлива были следующие.Tests of each of the described taps were carried out using beer Carlsberg (Carlsberg) type lager. The bottling conditions were as follows.

Температура кега = около 20°СKeg temperature = about 20 ° C

Максимальное давление, прикладываемое к кегу = 170 кПаMaximum pressure applied to keg = 170 kPa

Время выполнения розлива = 14 сFilling time = 14 s

Температура при розливе = 5-7°СTemperature during bottling = 5-7 ° C

Содержание СО2 в кеге = 2,1 об.%The content of CO 2 in the keg = 2.1% vol.

На фиг.26 представлена структура системы розлива, которая, по существу, такая же, как показанная на фиг.3. Система снабжена манометрами P14, так что имелась возможность измерять давление пива перед (P1) и после (Р2) охлаждения, между подающей и капиллярной трубками (Р3) и на кране (Р4). Некоторые из использованных элементов имели следующие размеры:On Fig presents the structure of the filling system, which is essentially the same as shown in Fig.3. The system is equipped with pressure gauges P 1 -P 4 , so that it was possible to measure the beer pressure before (P 1 ) and after (P 2 ) cooling, between the supply and capillary tubes (P 3 ) and on the tap (P 4 ). Some of the elements used had the following sizes:

Трубка а - питающая трубка от кега - длина 1 мTube a - feed tube from the keg - length 1 m

Трубка b - питающая трубка - длина 1 м, диаметр 6,7 ммTube b - feed tube - length 1 m, diameter 6.7 mm

Трубка с - капиллярная трубка - длина 0,63 м, диаметр 3 мм.Tube c - capillary tube - length 0.63 m, diameter 3 mm.

На фиг.27 показано падение давления в пиве в линии розлива пива по данным измерения в точках P1-P4. Показано также равновесное давление, необходимое для удержания СO2 растворенным в пиве. Видно, что первоначально пиво находится под максимальным давлением, составляющим около 170 кПа. Это выше, чем равновесное давление для пива в кеге, которое имеет температуру около 20°С. Поэтому СO2 остается растворенным. Любое повышение давления на пиво по сравнению с равновесным будет приводить к увеличению количества СO2, растворенного в пиве. Поэтому давление не должно быть слишком высоким по сравнению с равновесным давлением.On Fig shows the pressure drop in the beer in the beer bottling line according to the measurement data at points P 1 -P 4 . Also shown is the equilibrium pressure necessary to keep CO 2 dissolved in beer. It can be seen that initially beer is at a maximum pressure of about 170 kPa. This is higher than the equilibrium pressure for beer in a keg, which has a temperature of about 20 ° C. Therefore, CO 2 remains dissolved. Any increase in pressure on beer compared to equilibrium will lead to an increase in the amount of CO 2 dissolved in beer. Therefore, the pressure should not be too high compared to equilibrium pressure.

В результате охлаждения пива между точками 1 и 2 (см. фиг.27), равновесное давление довольно резко понизится до уровня, составляющего только примерно 54,4 кПа при температуре около 5-7°С. Фактическое давление пива, направляемого в точку розлива, понизится за счет прохождения через охладитель только на относительно небольшую величину, так что при выходе пива из охладителя СО2 по-прежнему находится растворенным в пиве.As a result of cooling the beer between points 1 and 2 (see Fig. 27), the equilibrium pressure will drop quite sharply to a level of only about 54.4 kPa at a temperature of about 5-7 ° C. The actual pressure of the beer sent to the dispensing point will decrease by passing through the cooler only by a relatively small amount, so that when the beer leaves the cooler, the CO 2 is still dissolved in the beer.

Далее давление в пиве резко снижают до уровня ниже равновесного (чтобы обеспечить подачу пива к крану в перенасыщенном состоянии) путем пропускания пива через капиллярную систему (между точками 2 и 4 на фиг.27).Next, the pressure in the beer is sharply reduced to a level below equilibrium (to ensure that the beer is supplied to the tap in a supersaturated state) by passing beer through the capillary system (between points 2 and 4 in FIG. 27).

Альтернативно, давление может быть резко снижено до уровня ниже равновесного с помощью клапана, ограничивающего поток. Однако желательно тщательно контролировать падение давления для того, чтобы довести пиво до критического уровня перенасыщенности в момент достижения крана или точки розлива; и именно капиллярная система обеспечивает очень точные средства для управления падением давления.Alternatively, the pressure can be drastically reduced to below equilibrium with a flow restriction valve. However, it is desirable to carefully control the pressure drop in order to bring the beer to a critical level of oversaturation at the time of reaching the tap or bottling point; and it is the capillary system that provides very accurate means for controlling the pressure drop.

Когда давление пива падает ниже равновесного, пиво становится перенасыщенным. Это состояние начинается в точке Х на фиг.27. Важно обеспечить контакт перенасыщенного пива только с гладкими поверхностями, т.к. любая шероховатость на пути потока может послужить зародышем для бурного выделения газа из пива. Таким образом, за счет подачи пива по капиллярам с постоянным расходом обеспечивается его требуемая доставка к разливочному крану в перенасыщенном состоянии без какого-либо выделения газа.When the beer pressure drops below equilibrium, the beer becomes oversaturated. This state begins at point X in FIG. It is important to ensure that oversaturated beer comes into contact only with smooth surfaces, as any roughness in the flow path can serve as an embryo for the rapid release of gas from beer. Thus, due to the supply of beer through the capillaries at a constant flow rate, its required delivery to the filling valve in a supersaturated state without any gas evolution is ensured.

В процессе испытаний краны № 1-6 были использованы для того, чтобы наливать английские пинты (0,57 л) пива Карлсберг лагер в условиях розлива, описанных выше. Время на заполнение каждой пинты составляло 14 с. В соответствии со спецификацией, Карлсберг лагер содержит 2,1 объемных % СО2 при 0°С и давлении 1 атм (101,325 кПа). Снижение содержания СO2 в пиве приводит к тому, что вкус пива становится менее острым. Как правило, это явление считается нежелательным. По этой причине следует избегать падения содержания СO2 более чем на 0,5 об.%, т.е. для оптимизации вкуса разливаемого пива потери СО2 должны быть минимизированы.During the testing process, taps No. 1-6 were used to pour English pints (0.57 L) of Carlsberg Lager beer under the bottling conditions described above. The time to fill each pint was 14 s. According to the specification, Carlsberg Lager contains 2.1 vol% CO 2 at 0 ° C and a pressure of 1 atm (101.325 kPa). The decrease in the content of CO 2 in beer leads to the fact that the taste of beer becomes less acute. As a rule, this phenomenon is considered undesirable. For this reason, a decrease in the CO 2 content of more than 0.5 vol.%, I.e. in order to optimize the taste of the bottled beer, CO 2 losses should be minimized.

Еще один эффект, который рассматривается в пивоваренной промышленности как желательный, - это "лэйсинг" ("lacing"). Он заключается в образовании волн пузырьков, остающихся на стакане, после того, как он освободился от пива. Образец этого эффекта, полученный при использовании крана № 6, приведен на фиг.28.Another effect that is considered desirable in the brewing industry is “lacing”. It consists in the formation of waves of bubbles remaining on the glass after it is freed from beer. A sample of this effect obtained using a crane No. 6 is shown in Fig.28.

В таблице 2 приведены результаты, полученные для каждого крана. Эти результаты включают:Table 2 shows the results obtained for each crane. These results include:

1) среднее содержание СО2 в пиве в об.%, рассчитанное по 6 измерениям (по 3 измерения в двух различных пинтах);1) the average content of CO 2 in beer in vol.%, Calculated from 6 measurements (3 measurements in two different pints);

2) измеренную высоту пены на пинте пива, розлитого из крана;2) the measured height of the foam on a pint of beer dispensed from a tap;

3) описание пены;3) a description of the foam;

4) среднюю продолжительность сохранения пены;4) the average duration of the foam;

5) описание лэйсинга, получаемого после слива из пинт, заполненных из каждого крана.5) a description of the lacing obtained after draining from pints filled from each tap.

Из результатов испытаний, приведенных в таблице 2, могут быть сделаны следующие выводы. Все варианты осуществления изобретения, подвергнутые испытаниям, обеспечили розлив пива Карлсберг лагер при существенно более высоких характеристиках, чем достигаемые с использованием стандартных разливочных кранов. Отмеченные улучшения состоят в следующем.From the test results shown in table 2, the following conclusions can be made. All the tested embodiments of the invention ensured the filling of Carlsberg Lager beer at substantially higher characteristics than achieved using standard filling taps. Marked improvements are as follows.

1. Более толстый слой пены.1. A thicker layer of foam.

2. Более густая и более сочная пена.2. Thicker and more juicy foam.

3. Более длительное сохранение пены.3. Longer foam retention.

4. Улучшенный вид остаточных пузырьков.4. Improved appearance of residual bubbles.

Кроме того, пиво Карлсберг лагер может быть розлито из всех вариантов крана по изобретению при сравнимом содержании СO2. Краны с выпускным диаметром 6 мм (6-мм краны) функционируют заметно лучше, чем их аналоги с диаметром 8 мм. Наличие сужающегося впускного патрубка, видимо, оказывает благоприятное влияние на образование более широкого, более устойчивого вихря в пиве, текущем через кран, и тем самым способствует образованию на пиве улучшенной "шапки" пены.In addition, Carlsberg Lager beer can be dispensed from all variants of the tap of the invention with a comparable CO 2 content. Cranes with an outlet diameter of 6 mm (6 mm cranes) function noticeably better than their counterparts with a diameter of 8 mm. The presence of a tapering inlet pipe, apparently, has a beneficial effect on the formation of a wider, more stable vortex in the beer flowing through the tap, and thereby contributes to the formation of an improved foam “cap” on the beer.

Разрушители вихря с двумя полотнами более интенсивно разрушают вихревое движение пива и "выпрямляют" поток, чем разрушители с единственным полотном. Однако наличие дополнительного цилиндрического канала в достаточной степени "выпрямляет" поток в разливочных кранах с одним полотном.Vortex destroyers with two canvases more intensively destroy the vortex movement of beer and “straighten” the flow than destroyers with a single canvas. However, the presence of an additional cylindrical channel sufficiently “straightens” the flow in casting taps with one blade.

Структура вихря в разливочных кранах с формированием вихревого движения оказывает существенное влияние на внешний вид розлитого лагера. Было обнаружено, что краны, в которых вращение вихревой воронки было достаточно быстрым, функционировали лучше, чем краны, где это вращение было медленным. 6-мм краны в целом обеспечивают более быстрое вращение воронки, которая стабильно вращается вокруг одной фиксированной вертикальной оси. Это обусловлено большей конусностью сужающейся части (7° вместо 5° в 8-мм кранах), за счет чего жидкости придается более высокая осевая скорость. 8-мм краны дают вихри, которые вращаются более медленно и, как следствие, менее стабильны (имеют тенденцию к перемещениям).The structure of the vortex in the taps with the formation of vortex movement has a significant effect on the appearance of the bottled lager. It was found that cranes in which the rotation of the vortex funnel was fast enough functioned better than cranes where this rotation was slow. 6 mm cranes generally provide faster rotation of the funnel, which rotates stably around one fixed vertical axis. This is due to the greater taper of the tapering part (7 ° instead of 5 ° in 8 mm cranes), due to which the fluid is given a higher axial speed. 8 mm cranes produce vortices that rotate more slowly and, as a result, are less stable (they tend to move).

Данное явление рассматривается как влияющее на степень выделения газа и, в конечном итоге, на внешний вид лагера после розлива. Поскольку вращательная скорость обратно пропорциональна давлению в вихре, более быстро вращающийся вихрь будет иметь большее падение давления в радиальном направлении. Это означает, что существует более высокий дифференциал давления между периферией и центром свободно образующейся вихревой воронки. Физически это соответствует тому, что любой остающийся растворенным газ в зоне вихря будет иметь более высокий уровень перенасыщения, создающий "движущую силу", облегчающую бурное выделение этого газа из раствора в центральной зоне вихря.This phenomenon is considered as affecting the degree of gas evolution and, ultimately, on the appearance of the lager after bottling. Since the rotational speed is inversely proportional to the pressure in the vortex, a more rapidly rotating vortex will have a larger pressure drop in the radial direction. This means that there is a higher pressure differential between the periphery and the center of the freely formed vortex funnel. Physically, this corresponds to the fact that any remaining dissolved gas in the vortex zone will have a higher level of supersaturation, creating a "driving force" that facilitates the rapid release of this gas from the solution in the central zone of the vortex.

Эксперименты показали, что размеры впускного патрубка также оказывают значительное влияние на размеры вихревой воронки. В рамках испытаний на пиве типа лагер лучшим был кран № 6. Внутренние размеры этого крана были идентичны размерам кранов № 3 и 5, за исключением впускного патрубка. Кран № 6 имел гладкий сужающийся впускной канал, полученный обработкой на станке (его длина 25 мм при уменьшении диаметра от 6,5 до 5 мм). Такой канал обеспечивал определенное ускорение потока жидкости при его прохождении. Ускорение в этой зоне не только приводит к более быстрому вращательному движению, но и увеличивает ширину вихревой воронки. Сочетание этих двух факторов обеспечивает наилучшие характеристики, продемонстрированные краном № 6.Experiments have shown that the dimensions of the inlet also have a significant effect on the dimensions of the vortex funnel. In tests on beer of the Lager type, the best was tap No. 6. The internal dimensions of this tap were identical to the sizes of taps No. 3 and 5, with the exception of the inlet pipe. Crane No. 6 had a smooth tapering inlet obtained by machining (its length is 25 mm with a decrease in diameter from 6.5 to 5 mm). Such a channel provided a certain acceleration of the fluid flow during its passage. Acceleration in this zone not only leads to faster rotational motion, but also increases the width of the vortex funnel. The combination of these two factors provides the best performance demonstrated by crane No. 6.

Ускорение, создаваемое сужающимся впускным каналом, фокусирует поступающую жидкость на заднюю стенку локализатора вихря, что придает жидкости большую начальную скорость вращения (см. фиг.31).The acceleration created by the tapering inlet focuses the incoming fluid onto the back wall of the vortex locator, which gives the fluid a large initial rotation speed (see FIG. 31).

Если скорость поступающей жидкости меньше, чем скорость, имеющая место во впускном патрубке с цилиндрическим каналом, появляется возможность для "закорачивания" вращающейся системы (т.е. ее движение по кратчайшей траектории).If the speed of the incoming fluid is less than the speed that takes place in the inlet pipe with a cylindrical channel, it becomes possible to "short-circuit" the rotating system (i.e., its movement along the shortest path).

Часть медленно движущейся жидкости может становиться застойной вблизи локализатора вихря или может вообще не приходить во вращение (см. фиг.2).Part of the slowly moving fluid may become stagnant near the vortex localizer or may not come into rotation at all (see FIG. 2).

Следовательно, оптимальная конструкция вихревого крана для розлива пива Карлсберг лагер должна быть такой, как на фиг.29 и 30. Изображенный здесь разливочный кран соответствует крану № 6, за исключением того, что разрушитель вихря имеет два полотна из люцита (материала Perspex), как на фиг.11.Therefore, the optimal design of the Karlsberg Lager whirlpool tap for dispensing beer should be the same as in FIGS. 29 and 30. The dispensing tap shown here corresponds to tap No. 6, except that the vortex breaker has two canvases of lucite (Perspex material), such as figure 11.

Оптимальные размеры крана для розлива пива Карлсберг лагер таковы:The optimal sizes of the tap for filling beer Carlsberg Lager are as follows:

угол наклона образующей = 7°generatrix inclination angle = 7 °

D = 20 ммD = 20 mm

Di = 3ммDi = 3mm

Du = 6 ммDu = 6 mm

d = 10 ммd = 10 mm

l = 10 ммl = 10 mm

L = 50 мм,L = 50 mm

гдеWhere

D - диаметр вихревой камерыD is the diameter of the vortex chamber

Di - диаметр впускного отверстияDi - inlet diameter

Du - диаметр выпускного отверстия кранаDu - tap outlet diameter

d - диаметр локализатора вихряd is the diameter of the vortex localizer

l - высота локализатора вихряl - vortex localizer height

L - высота нижней конической части крана.L is the height of the lower conical part of the crane.

Следовательно, оптимальные соотношения различных размеров крана таковы:Therefore, the optimal ratio of various sizes of the crane are as follows:

Di/D = 0,15-0,25Di / D = 0.15-0.25

Du/D = 0,3Du / D = 0.3

l/D = 0,5l / D = 0.5

d/D = 0,5d / D = 0.5

L/D = 2,5L / D = 2.5

В дополнение можно указать интервалы соотношений различных размеров крана, при которых вихревые разливочные пивные краны будут обеспечивать розлив лагера с хорошей шапкой пены без чрезмерного выделения газа:In addition, you can specify the intervals of ratios of various sizes of the tap, at which vortex filling beer taps will ensure the filling of the lager with a good cap of foam without excessive gas evolution:

Di/D = 0,10-0,36Di / D = 0.10-0.36

Du/D = 0,10-0,36Du / D = 0.10-0.36

l/D = 0,3-0,6l / D = 0.3-0.6

d/D = 0,3-0,6d / D = 0.3-0.6

L/D = 0,75-5L / D = 0.75-5

Максимальная допустимая высота (L) нижней конической части 24 составляет около 100 мм, а минимальная - около 30 мм. Следует, однако, отметить, что данное нижнее значение ограничивается не столько качеством получаемой пены, сколько расходом, обеспечиваемым краном, т.е. временем, которое требуется для того, чтобы налить пинту пива.The maximum permissible height (L) of the lower conical part 24 is about 100 mm, and the minimum is about 30 mm. However, it should be noted that this lower value is limited not so much by the quality of the resulting foam, but by the flow rate provided by the crane, i.e. the time it takes to pour a pint of beer.

Эли с низким уровнем газирования и азотированное пиво также могут быть успешно розлиты с использованием кранов по настоящему изобретению. Однако размеры крана могут быть в этом случае слегка изменены по сравнению с размерами, определенными как идеальные для лагера. Размеры, обеспечивающие оптимальные условия розлива, могут быть определены посредством экспериментов, подобных тем, которые были описаны выше.Low-carbonated ales and nitrided beer can also be successfully bottled using the taps of the present invention. However, the size of the crane can be slightly changed in this case compared with the dimensions defined as ideal for the lager. Dimensions that provide optimal bottling conditions can be determined through experiments similar to those described above.

Были проведены также дополнительные испытания с целью сравнить использование для открывания/закрывания крана клапана, установленного во впускном патрубке 18, и клапана, имеющегося в корпусе самого крана. Испытания были проведены на двух кранах, которые иллюстрируются фиг.33-36.Additional tests were also conducted to compare the use for opening / closing the valve valve installed in the inlet pipe 18 and the valve available in the body of the valve. The tests were carried out on two taps, which are illustrated in Figs. 33-36.

На фиг.33 изображен стандартный поворотный клапан в закрытом положении; на фиг.34 тот же клапан показан в открытом положении. С этим клапаном были получены удовлетворительные результаты.On Fig depicts a standard rotary valve in the closed position; on Fig the same valve is shown in the open position. Satisfactory results were obtained with this valve.

На фиг.35 и 36 изображен альтернативный поворотный клапан в закрытом и открытом положениях. Данный клапан содержит поворотный барабан. При его использовании также были получены удовлетворительные результаты.Figures 35 and 36 show an alternative rotary valve in the closed and open positions. This valve contains a rotary drum. When using it, satisfactory results were also obtained.

Следовательно, разливочный кран по настоящему изобретению способен работать совместно с широким набором клапанов, в том числе со всеми клапанами, упомянутыми в данном описании, а также с большинством известных вариантов клапанов для перекрывания потока во впускном патрубке.Therefore, the filling valve of the present invention is able to work in conjunction with a wide range of valves, including all valves mentioned in this description, as well as with most of the known valve options for blocking the flow in the inlet pipe.

Дальнейшее усовершенствование кранов по настоящему изобретению может быть достигнуто за счет снабжения их средствами, заставляющими поток пива или другого напитка двигаться вокруг локализатора вихря. Тем самым будет минимизировано "закорачивание" или полная остановка части потока. Как показано на фиг.37 и 38, в проточной камере, на уровне впускного патрубка 18, может быть установлен ступенчатый фитинг 68. Благодаря этому жидкость вынуждена течь вокруг локализатора 36 вихря. При возвращении, в результате движения по окружности, в точку, соответствующую точке, в которой напиток поступает в проточную камеру 22, жидкость будет находиться на более низком уровне. Тем самым будет предотвращено "закорачивание" потока напитка в проточной камере, поскольку на любой стадии движения вокруг проточной камеры 22 поток напитка не может попасть в ранее пройденную точку на своей траектории.Further improvement of the taps of the present invention can be achieved by providing them with means forcing the flow of beer or other beverage to move around the vortex locator. This will minimize "shorting" or complete stopping of part of the stream. As shown in FIGS. 37 and 38, a step fitting 68 can be installed in the flow chamber at the level of the inlet pipe 18. Due to this, fluid is forced to flow around the vortex locator 36. Upon returning, as a result of circular motion, to a point corresponding to the point at which the beverage enters the flow chamber 22, the liquid will be at a lower level. This will prevent "shorting" of the beverage flow in the flow chamber, since at any stage of movement around the flow chamber 22, the beverage flow cannot reach a previously passed point on its path.

Альтернативно или дополнительно в проточной камере 22 может быть установлен барьер 70. В результате напиток, поступающий в проточную камеру 22 через впускной патрубок 18, вынужден течь в направлении, показанном стрелкой А на фиг.39. Наличие такого барьера гарантирует, что поток, поступающий в проточную камеру 22, будет вынужден течь вокруг локализатора 36 вихря. Alternatively or additionally, a barrier 70 may be installed in the flow chamber 22. As a result, the beverage entering the flow chamber 22 through the inlet pipe 18 is forced to flow in the direction shown by arrow A in Fig. 39. The presence of such a barrier ensures that the flow entering the flow chamber 22 will be forced to flow around the vortex locator 36.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Claims (32)

1. Аппарат для розлива пива, содержащий проточную камеру с круглым поперечным сечением, впускной канал и выпускное отверстие, выполненный с возможностью придания вихревого движения массе пива, текущего через аппарат таким образом, что в формируемом вихре имеет место выделение газа из пива с образованием шапки пены на пиве, вытекающем из аппарата.1. The apparatus for bottling beer containing a flow chamber with a circular cross-section, an inlet channel and an outlet configured to impart a swirling motion to the mass of beer flowing through the apparatus in such a way that gas is generated from the beer in the vortex to form a foam head on beer flowing out of the apparatus. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что впускной канал расположен касательно по отношению к круглому поперечному сечению проточной камеры.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet channel is located tangentially with respect to the circular cross section of the flow chamber. 3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что впускной канал представляет собой патрубок, расположенный перпендикулярно к продольной оси проточной камеры.3. The apparatus according to claim 2, characterized in that the inlet channel is a pipe located perpendicular to the longitudinal axis of the flow chamber. 4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что содержит локализатор вихря, установленный внутри проточной камеры в таком положении относительно впускного канала, что при использовании аппарата пиво, поступающее в проточную камеру, направляется по круговой траектории между поверхностью локализатора вихря и внутренней поверхностью проточной камеры.4. The apparatus according to claim 1, characterized in that it contains a vortex localizer installed inside the flow chamber in such a position relative to the inlet channel that when using the apparatus, beer entering the flow chamber is guided along a circular path between the surface of the vortex locator and the inner surface of the flow cameras. 5. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что у локализатора вихря имеется часть в форме цилиндра.5. The apparatus according to claim 4, characterized in that the vortex localizer has a part in the form of a cylinder. 6. Аппарат по п.5, отличающийся тем, что у локализатора вихря на его дальнем, по направлению движения пива, конце дополнительно имеется часть в форме конуса или усеченного конуса.6. The apparatus according to claim 5, characterized in that the vortex localizer at its distal end, in the direction of movement of the beer, additionally has a part in the form of a cone or a truncated cone. 7. Аппарат по п.5, отличающийся тем, что локализатор вихря снабжен запорным элементом клапана, выполненным как одно целое с локализатором вихря.7. The apparatus according to claim 5, characterized in that the vortex localizer is equipped with a valve shutoff element made integrally with the vortex localizer. 8. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью функционирования, по существу, в вертикальном положении, с протеканием пива через аппарат, под действием силы тяжести, по спиральной траектории сверху вниз.8. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is configured to function essentially in an upright position, with the beer flowing through the apparatus, under the action of gravity, along a spiral path from top to bottom. 9. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что круглое поперечное сечение, по меньшей мере, части проточной камеры выполнено убывающим по диаметру в направлении течения потока пива.9. The apparatus according to claim 1, characterized in that the circular cross section of at least part of the flow chamber is made decreasing in diameter in the direction of flow of the beer stream. 10. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что снабжен разрушителем вихря для сглаживания течения пива на выходе из аппарата.10. The apparatus according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that it is equipped with a vortex destroyer for smoothing the flow of beer at the outlet of the apparatus. 11. Аппарат по п.10, отличающийся тем, что разрушитель вихря содержит полотно, расположенное в дальней, по направлению движения пива, части проточной камеры.11. The apparatus according to claim 10, characterized in that the vortex destroyer comprises a web located in the far, in the direction of movement of the beer, part of the flow chamber. 12. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что проточная камера включает полую цилиндрическую часть, образующую камеру локализации вихря, и отходящую от нее, по направлению течения пива, часть в форме конуса или усеченного конуса.12. The apparatus according to claim 1, characterized in that the flow chamber includes a hollow cylindrical part forming a vortex localization chamber and departing from it, in the direction of the flow of beer, in the form of a cone or a truncated cone. 13. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство для открывания и перекрывания потока пива в аппарат.13. The apparatus according to claim 1, characterized in that it further comprises means for opening and closing the flow of beer into the apparatus. 14. Аппарат по п.13, отличающийся тем, что средство для открывания и перекрывания потока пива в аппарат установлено во впускном канале.14. The apparatus according to item 13, wherein the means for opening and closing the flow of beer into the apparatus is installed in the inlet channel. 15. Аппарат по п.7, отличающийся тем, что дополнительно содержит выпускной канал, отходящий от проточной камеры, причем впускной канал выполнен и расположен относительно проточной камеры таким образом, чтобы направлять поступающее в аппарат пиво вокруг клапанного элемента, по существу, в одном направлении.15. The apparatus according to claim 7, characterized in that it further comprises an outlet channel extending from the flow chamber, the inlet channel being made and positioned relative to the flow chamber in such a way as to direct beer entering the apparatus around the valve element in substantially one direction . 16. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что выпускной канал, отходящий от проточной камеры, выполнен таким образом, что поток пива, текущий вокруг клапанного элемента, образует вихревой поток в выпускном канале.16. The apparatus of claim 15, wherein the outlet channel extending from the flow chamber is configured such that a beer stream flowing around the valve member forms a vortex stream in the outlet channel. 17. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что в выпускном канале установлен разрушитель вихря для сглаживания течения пива на выходе из аппарата.17. The apparatus according to clause 15, wherein a vortex breaker is installed in the outlet channel to smooth the flow of beer at the outlet of the apparatus. 18. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что клапанный элемент выполнен подвижным в осевом направлении в пределах проточной камеры с возможностью открывания и перекрывания впускного канала, выполненного в виде входного патрубка.18. The apparatus according to clause 15, wherein the valve element is movable in the axial direction within the flow chamber with the possibility of opening and closing the inlet channel, made in the form of an inlet pipe. 19. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что клапанный элемент имеет часть, выполненную в виде локализатора вихря, с диаметром, меньшим, чем диаметр проточной камеры, и часть, образующую клапан, с диаметром, по существу, таким же, как диаметр проточной камеры, выполненную с возможностью открывания и перекрывания впускного патрубка.19. The apparatus according to p. 18, characterized in that the valve element has a part made in the form of a vortex localizer, with a diameter smaller than the diameter of the flow chamber, and a part forming a valve with a diameter essentially the same as the diameter flow chamber made with the possibility of opening and closing the inlet pipe. 20. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что выполнен с возможностью открывания и перекрывания впускного патрубка поворотом клапанного элемента.20. The apparatus according to p. 15, characterized in that it is made with the possibility of opening and closing the inlet pipe by rotation of the valve element. 21. Аппарат по п.20, отличающийся тем, что клапанный элемент имеет часть, выполненную в виде локализатора вихря, с диаметром, меньшим, чем диаметр проточной камеры, и часть в виде круглой наружной стенки, расположенной вокруг локализатора вихря и имеющей диаметр, равный диаметру проточной камеры, причем в круглой наружной стенке выполнено впускное отверстие, а клапанный элемент выполнен поворачивающимся внутри проточной камеры с приведением впускного отверстия в согласованное положение с впускным патрубком и выведения его из этого положения таким образом, что часть, образующая клапан, открывает и перекрывает впускной патрубок.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the valve element has a part made in the form of a vortex localizer with a diameter smaller than the diameter of the flow chamber, and a part in the form of a round outer wall located around the vortex localizer and having a diameter equal to the diameter of the flow chamber, moreover, an inlet is made in the round outer wall, and the valve element is made to rotate inside the flow chamber to bring the inlet in a coordinated position with the inlet pipe and put it out of this I'm such a manner that part forming the valve opens and closes the inlet. 22. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что выполнен из нержавеющей стали.22. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is made of stainless steel. 23. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что выполнен из стекла.23. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is made of glass. 24. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что выполнен из пластика.24. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is made of plastic. 25. Аппарат по п.24, отличающийся тем, что выполнен из люцита.25. The apparatus according to paragraph 24, characterized in that it is made of lucite. 26. Аппарат по п.6, отличающийся тем, что угол наклона образующей его части в форме конуса или усеченного конуса выбран не превышающим 30°.26. The apparatus according to claim 6, characterized in that the angle of inclination of its forming part in the form of a cone or a truncated cone is selected not exceeding 30 °. 27. Аппарат по п.26, отличающийся тем, что угол наклона образующей его части в форме конуса или усеченного конуса выбран меньшим 15°, предпочтительно меньшим 10°.27. The apparatus according to p. 26, characterized in that the angle of inclination of its forming part in the form of a cone or a truncated cone is selected less than 15 °, preferably less than 10 °. 28. Аппарат по п.27, отличающийся тем, что угол наклона образующей его части в форме конуса или усеченного конуса выбран в интервале между 7 и 3°, предпочтительно между 7 и 5°.28. The apparatus according to item 27, wherein the angle of inclination of its forming part in the form of a cone or a truncated cone is selected in the range between 7 and 3 °, preferably between 7 and 5 °. 29. Аппарат по п.28, отличающийся тем, что угол наклона образующей его части в форме конуса или усеченного конуса выбран равным 5°.29. The apparatus according to p. 28, characterized in that the angle of inclination of its forming part in the form of a cone or a truncated cone is chosen equal to 5 °. 30. Аппарат по п.6, отличающийся тем, что длина его части в форме конуса или усеченного конуса составляет от 100 до 30 мм.30. The apparatus according to claim 6, characterized in that the length of its part in the form of a cone or a truncated cone is from 100 to 30 mm. 31. Аппарат по п.30, отличающийся тем, что длина его части в форме конуса или усеченного конуса выбрана близкой 50 мм.31. The apparatus according to claim 30, characterized in that the length of its part in the shape of a cone or a truncated cone is selected close to 50 mm. 32. Способ розлива пива, отличающийся тем, что при его осуществлении используют аппарат по любому из пп.1-31.32. The method of bottling beer, characterized in that when it is used, the apparatus according to any one of claims 1 to 31.
RU2001126355/12A 1999-03-26 2000-03-27 Method and device for beer dispensing RU2239592C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9907135.9A GB9907135D0 (en) 1999-03-26 1999-03-26 Beer dispenser
GB9907135.9 1999-03-26
GB9907475.9 1999-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001126355A RU2001126355A (en) 2003-08-20
RU2239592C2 true RU2239592C2 (en) 2004-11-10

Family

ID=10850517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001126355/12A RU2239592C2 (en) 1999-03-26 2000-03-27 Method and device for beer dispensing

Country Status (2)

Country Link
GB (1) GB9907135D0 (en)
RU (1) RU2239592C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
GB9907135D0 (en) 1999-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1165429B1 (en) Vortex generating means within a beer dispenser
US7278454B2 (en) Beverage dispensing apparatus
EP0278773B1 (en) Beverage dispensing system
IES20060165A2 (en) Drinking vessel and method and apparatus for dispensing a beverage
US7311226B2 (en) Mixed liquid dispensing apparatus
US20070151992A1 (en) Rapid comestible fluid dispensing apparatus and method
US20070193653A1 (en) Beverage dispenser
RU2381174C1 (en) Device for hand dispensing of foamy and/or carbonated beverages
GB2322691A (en) Beverage dispenser
US6343723B1 (en) Measuring device for dispensing a predetermined quantity of liquid
AU2005214075B2 (en) A Carbonator and Method
US5842617A (en) Fast tap apparatus for dispensing pressurized beverages
CN112209324B (en) Multifunctional filling valve
EP1138628A1 (en) Method and apparatus for dispensing gas containing beverages
RU2239592C2 (en) Method and device for beer dispensing
JP3469024B2 (en) Carbonated water injection valve and drinking water supply device using this valve
US4156444A (en) Filling device for the bottling of carbonated beverages
IE43032B1 (en) Beer tap
EP1740496A1 (en) A dispensing device for reducing loss of dissolved gas in a liquid outflow and a method of using same
JP2000255696A (en) Foam shutoff device for carbonated beverage feeder
JPH07125798A (en) Method and device for mixing beverage
WO1996012669A1 (en) Method and apparatus for enhancing a beverage head
JP2005047579A (en) Liquid filling valve
US20230391605A1 (en) Carbonated beverage dispenser
JPH02139396A (en) Drink supply valve

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070328