RU2431807C2 - Device for dosing gas-filled beverages - Google Patents

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: device for dosing gas-filled beverages consists of the upper part of the body, a guide ring, an centring bell, a return air tube, a liquid valve, a gas valve, a decompression pressure control valve, a vacuum cock, a jet cup installed on the return air tube. Additionally, according to the invention, one installs a cylindrical thin-walled full-metal bellow inside the guide tube body; on one side the bellow is supported by the guide ring while on the other side it is rigidly mounted on the guide tube protrusion.

EFFECT: increased accuracy of dosing.

1 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к оборудованию пищевой промышленности и может быть использовано при дозировании двухфазных жидкостей, например, таких как, пиво, игристое вино и т.д.The proposed device relates to equipment of the food industry and can be used for dosing two-phase liquids, for example, such as beer, sparkling wine, etc.

Известны устройства для дозирования жидких двухфазных сред, содержащие трубку возврата обратного воздуха, пружину сжатия, иглу клапана [1, 2].Known devices for dispensing liquid two-phase media containing a return air return pipe, a compression spring, a valve needle [1, 2].

Существующие устройства, применяемые в пищевой промышленности для дозирования двухфазных жидкостей, достаточно эффективны, но не обеспечивают достаточную точность при наполнении и не удовлетворяют предъявляемым требованиям.Existing devices used in the food industry for dosing two-phase liquids are quite effective, but do not provide sufficient accuracy during filling and do not meet the requirements.

Наиболее близким по технической сущности, выполняемой функции и получаемому положительному эффекту является дозатор для двухфазных жидкостей и пищевых сред, содержащий трубку обратного воздуха, центрирующий колокол, клапан для жидкости, газовый клапан, разгрузочный клапан, вакуумный вентиль и струйную манжету, установленную на трубку обратного воздуха и направляющую жидкость на внутренние стенки емкости в процессе наполнения [3].The closest in technical essence, function and positive effect is a dispenser for two-phase liquids and food media containing a return air tube, a centering bell, a liquid valve, a gas valve, an unloading valve, a vacuum valve and a jet cuff mounted on a return air pipe and directing fluid to the inner walls of the container during the filling process [3].

Данное устройство, по сравнению с известными, позволяет достигать определенной точности дозирования за счет своих конструктивных элементов.This device, in comparison with the known, allows to achieve a certain metering accuracy due to its structural elements.

К существенным недостаткам известного устройства следует отнести то, что в начальной стадии розлива или непосредственно в процессе наполнения емкости колебания давления газа в баке розлива оказывают отрицательное влияние на процесс в дозаторе, которое состоит в избыточном пенообразовании продукта в емкости, что сказывается на эффективности работы устройства, точности дозирования, уровне налива и в дальнейшем приводит к избыточным потерям продукта.Significant disadvantages of the known device include the fact that in the initial stage of filling or directly in the process of filling the tank, gas pressure fluctuations in the filling tank negatively affect the process in the dispenser, which consists in excessive foaming of the product in the tank, which affects the efficiency of the device, dosing accuracy, filling level and in the future leads to excessive product losses.

Для преодоления существующих недостатков известного устройства для дозирования газонаполненных напитков, состоящего из корпуса, направляющего кольца, центрирующего колокола, трубки обратного воздуха, клапана жидкости, газового клапана, разгрузочного клапана, вакуумного вентиля, струйной манжеты, установленной на трубку обратного воздуха, в корпус направляющей трубки устанавливается тонкостенный цельнометаллический цилиндрический сильфон, который с одной стороны оперт на направляющее кольцо, а с другой стороны жестко закреплен на выступе корпуса.To overcome the existing disadvantages of the known device for dispensing gas-filled drinks, consisting of a housing, a guide ring, a centering bell, a return air pipe, a liquid valve, a gas valve, an unloading valve, a vacuum valve, an inkjet cuff mounted on the return air pipe, into the guide tube body a thin-walled all-metal cylindrical bellows is installed, which is supported on the guide ring on one side and rigidly fixed to protrusion of the housing.

Технический эффект предлагаемого технического решения для газированных напитков обеспечивается за счет, установки в зону протекания двухфазной жидкости, тонкостенного цельнометаллического цилиндрического сильфона, который оказывает положительное влияние на процесс наполнения емкости. В том случае, когда газонаполненная жидкость, протекая в кольцевом канале, создает повышенное относительно установленной нормы давление, сильфон «разжимается», деформируясь в осевом направлении с увеличением своей длины. При этом профиль каждой отдельной секции-гофры становится более плавным, снижая общую шероховатость внутренней поверхности сильфона и способствуя снижению давления. По мере уменьшения давления сильфон сжимается, и давление в кольцевом зазоре становится равным регламентированному техническими условиями розлива. Это позволяет избежать несанкционированных выплесков напитка из бутылки в процессе розлива. Таким образом, при каждом повторном превышении установленного давления оно автоматически возвращается к норме за счет деформации сильфона, рассчитанного на это нормативное давление.The technical effect of the proposed technical solution for carbonated drinks is ensured by installing a thin-walled all-metal cylindrical bellows in the flow zone of the two-phase liquid, which has a positive effect on the process of filling the container. In the case when a gas-filled liquid, flowing in the annular channel, creates an increased pressure relative to the established norm, the bellows “expands”, deforming in the axial direction with an increase in its length. At the same time, the profile of each individual corrugation section becomes smoother, reducing the overall roughness of the inner surface of the bellows and contributing to a decrease in pressure. As the pressure decreases, the bellows contracts, and the pressure in the annular gap becomes equal to that regulated by the technical conditions of the filling. This avoids unauthorized splashes of the drink from the bottle during the bottling process. Thus, at each repeated excess of the set pressure, it automatically returns to normal due to deformation of the bellows, calculated for this standard pressure.

При введении в корпус направляющей трубки сильфона удается влиять на шероховатость внутренней поверхности дозатора, изменяя ее автоматически в процессе розлива, что влияет на газосодержание в конечном продукте. Изменяясь по длине под воздействием разности давлений, он изменяет и шероховатость внутренней поверхности разливочного устройства. Установлено, что режим, при котором проходит процесс налива, относится к квадратичной области изменения гидравлического сопротивления. В этих условиях на протекание процесса, т.е. непосредственно на налив напитка, влияет только шероховатость внутренних стенок канала протекания. В предлагаемом устройстве коэффициент сопротивления зависит только от эффективной высоты выступов на поверхности дозирующей емкости, обращенной к жидкости, то есть от высоты профиля гофр сильфона.When a bellows is introduced into the housing of the guide tube, it is possible to influence the roughness of the inner surface of the dispenser, changing it automatically during the filling process, which affects the gas content in the final product. Changing in length under the influence of the pressure difference, it changes the roughness of the inner surface of the filling device. It is established that the mode in which the filling process takes place refers to the quadratic region of change in hydraulic resistance. Under these conditions, the process, i.e. directly on the filling of the drink, only the roughness of the inner walls of the flow channel affects. In the proposed device, the resistance coefficient depends only on the effective height of the protrusions on the surface of the metering tank facing the liquid, that is, on the height of the bellows corrugation profile.

Общий вид дозирующего устройства представлен на чертеже.A general view of the metering device is shown in the drawing.

Предлагаемое устройство показано на чертеже и содержит клапанную иглу 1, пружину возврата 2, вставку 3, стопорную шайбу 4, направляющее кольцо 5, цилиндрический сильфон 6, опирающийся с одной стороны на кольцо 5, а с другой на выступ корпуса 7, уплотнительные кольца 8,9, резьбовой элемент 10, кольцо круглого сечения 11, закрытое кольцо 12, кольцо 13, уплотнение 14, компенсирующее кольцо 15, выходной канал 16, струйную манжету 17, газоотводящую трубку 18.The proposed device is shown in the drawing and contains a valve needle 1, a return spring 2, an insert 3, a lock washer 4, a guide ring 5, a cylindrical bellows 6, supported on one side by a ring 5, and on the other by a protrusion of the housing 7, o-rings 8, 9, a threaded element 10, an O-ring 11, a closed ring 12, a ring 13, a seal 14, a compensating ring 15, an outlet channel 16, an inkjet sleeve 17, a gas outlet pipe 18.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении клапанная игла 1 перекрывает путь разливаемому напитку. После преднапряжения через цилиндрический сильфон 6 клапанная игла 1 перемещается вверх, надавливая на вентиль налива (на чертеже не показан) и открывая путь разливаемому напитку. Продукт течет внутри направляющей трубки 3 и направляется инжекционной манжетой 17 из кольцевого резервуара в бутылку по ее внутренним стенкам. Сжимаемый при этом газ преднапряжения выводится обратно в тонкостенный цельнометаллический цилиндрический сильфон 6 через трубку обратного воздуха 18. В случае превышения давления сверх установленного, избыточного газообразования в баке розлива или в наполняемой емкости, установленный сильфон 6 удлиняется компенсируя эти изменения. Таким образом, предотвращается нарушение процесса наполнения емкости и сохраняется целостность струи жидкости. При восстановлении регламентированных параметров процесса налива сильфон принимает свой стандартный вид.The device operates as follows. In the initial position, the valve needle 1 blocks the path of the dispensed beverage. After prestressing through the cylindrical bellows 6, the valve needle 1 moves upward by pressing on the filling valve (not shown in the drawing) and opening the way for the beverage to be poured. The product flows inside the guide tube 3 and is guided by an injection sleeve 17 from the annular reservoir into the bottle along its inner walls. The compressible pre-stress gas is discharged back to the thin-walled all-metal cylindrical bellows 6 through the return air pipe 18. In the event of excess of pressure above the set excess gas in the filling tank or in the filled tank, the installed bellows 6 is lengthened to compensate for these changes. Thus, the violation of the process of filling the tank is prevented and the integrity of the liquid stream is maintained. When restoring the regulated parameters of the filling process, the bellows takes its standard form.

Если продукт в бутылке дошел до нижнего края трубы обратного воздуха 18, налив заканчивается. При этом продукт поднимается в трубке обратного воздуха 18 на высоту продукта в направляющей трубке 3. Длина трубки обратного воздуха 18 определяет, таким образом, высоту налива в бутылке. Вентиль налива (на чертеже не показан) закрывается посредством цилиндрического сильфона 6 и клапанной иглы 1.If the product in the bottle has reached the lower edge of the return air pipe 18, filling ends. When this product rises in the return air pipe 18 to the height of the product in the guide tube 3. The length of the return air pipe 18 thus determines the height of the filling in the bottle. The filling valve (not shown in the drawing) is closed by means of a cylindrical bellows 6 and valve needle 1.

Автоматическое отслеживание регламентированного давления в объеме цилиндрического сильфона 6 существенно снижает несанкционированные «выплески» дозируемого продукта из-за повышения давления. Automatic tracking of the regulated pressure in the volume of the cylindrical bellows 6 significantly reduces the unauthorized "splashes" of the dosed product due to increased pressure.

[1] Patent USA № 4644981, B67C 3/06, Feb. 24, 1987. [1] Patent USA No. 4644981, B67C 3/06, Feb. 24, 1987.

[2] Европейская заявка EP 0752388, B67C 3/20; B67C 3/ 26, 1997-01-08.[2] European Application EP 0752388, B67C 3/20; B67C 3/26, 1997-01-08.

[3] Патент РФ № 2313483, МКП B 67C 3/12, 2007.12.27 .[3] RF patent No. 2313483, MCP B 67C 3/12, 2007.12.27.

Claims (1)

Устройство для дозирования газонаполненных напитков, состоящее из верхней части корпуса, направляющего кольца, центрирующего колокола, трубки обратного воздуха, клапана жидкости, газового клапана, разгрузочного клапана, вакуумного вентиля, струйной манжеты, установленной на трубку обратного воздуха, отличающееся тем, что в корпус направляющей трубки устанавливается тонкостенный цельнометаллический цилиндрический сильфон, который с одной стороны оперт на направляющее кольцо, а с другой стороны жестко закреплен на выступе направляющей трубки. A device for dispensing gas-filled drinks, consisting of the upper part of the housing, the guide ring, the centering bell, the return air pipe, the liquid valve, the gas valve, the discharge valve, the vacuum valve, the ink seal installed on the return air pipe, characterized in that the guide body a thin-walled all-metal cylindrical bellows is mounted on the tube, which is supported on one side by a guide ring and, on the other hand, rigidly fixed on a ledge by a guide th tube.