加壓氣體容器和耦合元件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種加壓氣體容器和耦合元件，該加壓氣體容器包括：限定加壓氣體外殼的容器主體和與容器主體成一體的頸部，該頸部限定氣體出口；該頸部具有被構(gòu)造為與耦合元件耦合并且安裝有插件的端部，該耦合元件為與氣體端口成一體或形成氣體端口的一部分的耦合元件，或者為被構(gòu)造成與氣體端口耦合的耦合裝置或適配器的耦合元件；該插件具有屏障元件，該屏障元件密封外殼并被構(gòu)造為被耦合元件的氣體引導(dǎo)構(gòu)件的軸不可逆地刺破，并且該插件具有被構(gòu)造為與該軸形成氣密關(guān)聯(lián)的一個或多個密封件；該加壓氣體容器包括限流元件，該限流元件被構(gòu)造為允許(i)只要頸部耦合到耦合元件，加壓氣體就會自由流動，以及(ii)當(dāng)耦合元件從頸部分離時，氣體逐漸流出。
【專利說明】
加壓氣體容器和耦合元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開內(nèi)容涉及一種加壓氣體容器，例如包含用在制備碳酸飲料的裝置或系統(tǒng)中的二氧化碳的加壓氣體容器。本公開內(nèi)容還提供了一種在功能上可與該容器成一體的插件，并且還提供了一種具有多個這樣的容器的封裝。
【背景技術(shù)】
[0002]下面，列出了被認(rèn)為與當(dāng)前所公開內(nèi)容的主題相關(guān)的參考文獻作為【背景技術(shù)】:
[0003]-GB 2,176,586
[0004]-US 3,587,926
[0005]-US 3,684,132
[0006]-Tff M370038
[0007]這里對以上參考文獻的承認(rèn)不應(yīng)被推斷為這些參考文獻以任何方式與當(dāng)前所公開內(nèi)容的主題的可專利性相關(guān)的意圖。
[0008]罝量
[0009]加壓氣體容器通常用于需要供給加壓氣體的系統(tǒng)或設(shè)備中。用于制備碳酸飲品的設(shè)備就是一個這樣的例子。大多數(shù)加壓氣體容器被設(shè)計為多次使用，即，容器的體積和/或氣壓足夠用于數(shù)次供氣的劑量。這通常需要容器與能夠使氣流在容器與設(shè)備/或系統(tǒng)之間連通或斷開的機構(gòu)關(guān)聯(lián)。通常，容器本身配備有氣流控制機構(gòu)(例如，閥或可重復(fù)密封的膜)，以允許用戶將容器與設(shè)備或系統(tǒng)斷開，同時防止氣體從容器中泄露。
[0010]此外，容器通常被設(shè)計為多個使用周期，S卩，一旦容器被排空，它通常會被運回給提供商以進行清潔和重新填充。這樣的容器通常被設(shè)計為滿足嚴(yán)格的安全需求(例如，相對較厚的壁厚以及牢固的可重復(fù)密封的開口)，以最小化密封件或容器的偶然斷裂。然而，這導(dǎo)致了高的生產(chǎn)成本以及復(fù)雜的物流。此外，許多這樣的容器在使用后不被返回給供應(yīng)商以進行重新填充，會導(dǎo)致相對較高的沉沒成本。
[0011]因此，需要一種單獨用在設(shè)備或系統(tǒng)(例如，用于制備碳酸飲料的設(shè)備)中的一次性加壓氣體容器。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]本公開內(nèi)容的一方面提供了新型加壓氣體容器，具體但不限于用來制備碳酸飲料的設(shè)備或系統(tǒng)中所使用的加壓二氧化碳容器。該新型容器意在單次使用，這意味著它可以使用到其加壓氣體的含量被耗盡再丟棄，例如一次性使用。例如，本公開內(nèi)容的二氧化碳罐被耦合到系統(tǒng)或設(shè)備，并且能夠用來制備多種碳酸飲料成分，并且然后與設(shè)備或系統(tǒng)分離并且被丟棄。因此，該容器在其開口(開口通常形成在容器的頸部的端部)處具有插件，該插件被構(gòu)造為(i)密封開口直至使用容器時為止，(ii)當(dāng)將開口與耦合元件(在本文中，偶爾也被稱為“適配器”)耦合時，不可逆地打開、刺穿或刺破，該耦合元件可以是設(shè)備或系統(tǒng)成一體的元件或者可以是一方面將容器的開口耦合到設(shè)備或系統(tǒng)并且另一方面從而在該容器和所述設(shè)備或系統(tǒng)之間建立氣體連通的耦合裝置(適配器)，以及(iii)之后允許加壓氣體從容器釋放到所述設(shè)備或系統(tǒng)的氣體端口。該容器的主體可形成為具有壁，該壁的平均壁厚小于意在重復(fù)使用的容器的平均壁厚，其中，該壁需要滿足更高的安全標(biāo)準(zhǔn)以承受將容器充滿加壓氣體并且相繼排空的多個重復(fù)周期。
[0013]涉及多個填充和排空周期(“多用容器”)的現(xiàn)有技術(shù)的加壓氣體容器的使用模式強制要求高的安全標(biāo)準(zhǔn)，其中，在這些安全標(biāo)準(zhǔn)中，除了某些壁厚要求之外，包括堅固的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)。在本公開內(nèi)容所提供的類型的容器的情況下，容器主體可具有平均厚度可以是多用容器的容器主體的壁的平均厚度的60%、55%、50%、45%、40%或有時甚至更少的壁。這可導(dǎo)致大幅度上減輕重量并節(jié)省成本。
[0014]本公開內(nèi)容的其它方面包括:
[0015]-插件裝置，其可與容器坯一體形成本公開內(nèi)容的加壓氣體容器；
[0016]-容器坯，其可與所述插件裝置一體形成本公開內(nèi)容的加壓氣體容器；
[0017]-用于制備這種容器的方法，包括給坯填充加壓氣體并且然后用插件裝置密封容器的開口 ；
[0018]-用于這種制造的設(shè)備，其用于執(zhí)行所述方法；
[0019]-適配器，其用于將加壓氣體容器耦合到設(shè)備或系統(tǒng)；
[0020]-加壓氣體容器的合裝包，該合裝包還可以包括這樣的適配器；以及
[0021]-用于本實用新型的加壓氣體容器的設(shè)備或系統(tǒng)(例如，用于制備碳酸飲料的設(shè)備或系統(tǒng))。
[0022]因此，本公開內(nèi)容的一方面提供了加壓氣體容器或罐(本文統(tǒng)稱為“容器”)，具體地(但是不排他性地)，包含加壓二氧化碳的容器。本公開內(nèi)容的加壓氣體容器可被構(gòu)造為用在適于制備或可選擇地分配碳酸飲料的設(shè)備或系統(tǒng)中。該容器通常為意在與碳酸飲料分配設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)合使用，在該碳酸飲料分配設(shè)備或系統(tǒng)中，加壓二氧化碳用于制備碳酸飲料。因此，加壓氣體容器意在與設(shè)備或系統(tǒng)的加壓氣體端口相關(guān)聯(lián)并且將氣體供應(yīng)給加壓氣體出口。可以采用本公開內(nèi)容的原理的容器的另一個示例為填充有消防員、高海拔登山運動員所使用的加壓氣體、氧氣或其它呼吸混合物的容器(例如，用于帶水肺的潛水員的救助呼吸罐等)。該容器包括容器主體和與容器主體成一體的頸部，該容器主體限定了加壓氣體外殼，該頸部限定氣體出口并且被構(gòu)造為與耦合。耦合元件可以是與所述氣體端口成一體或形成所述氣體端口的一部分的耦合元件，或者是被構(gòu)造為與所述氣體端口相關(guān)聯(lián)的耦合裝置或適配器的耦合元件，以允許氣體釋放到所述設(shè)備或系統(tǒng)的加壓氣體出口。術(shù)語“耦合元件”用于統(tǒng)指與設(shè)備或系統(tǒng)或者設(shè)備或系統(tǒng)的一部分形成為一體的耦合元件或者在容器和設(shè)備或系統(tǒng)之間耦合的單獨耦合裝置。頸部填充有插件。該插件具有不透氣性屏障元件，該屏障元件密封所述外殼并且被構(gòu)造為通過所述耦合元件的氣體引導(dǎo)構(gòu)件的軸刺穿、刺破、變形或移動(將統(tǒng)稱為“不可逆地打開”)來進行不可逆地開口，該軸從基座延伸到端部，可以為錐形或釘形。插件還具有一個或多個密封件，該一個或多個密封件與所述屏障元件不同并且被構(gòu)造為與所述軸形成氣密關(guān)聯(lián)，從而阻止耦合后的氣體泄漏。
[0023]通常，為了保證屏障元件不會被不期望地刺破、變形或移動，該屏障元件應(yīng)該設(shè)計為承受比所述外殼內(nèi)部的意在氣壓更高的壓力。此外，由于安全原因，屏障元件應(yīng)該設(shè)計為具有使得屏障元件突然打開的限定突發(fā)閾值壓力。這可避免在容器內(nèi)的壓力例如因暴露于高熱而上升的情況下發(fā)生危險。
[0024]根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例，加壓氣體容器中的插件形成有孔，該孔安裝有用于在加壓氣體外殼和所述孔中形成不透氣屏障的不透氣屏障元件。該屏障元件能夠被氣體引導(dǎo)構(gòu)件的軸不可逆地打開，該軸從軸底座延伸到軸端，該軸端在頸部與耦合元件關(guān)聯(lián)期間刺穿腔，并且在該刺穿期間，該軸端使得屏障元件不可逆地打開。一旦不可逆地打開，氣體能夠流動經(jīng)過現(xiàn)在打開的屏障元件。該軸端可以為錐形、釘形或尖形，以便于刺穿屏障或使屏障破裂。然而，孔還被構(gòu)造有至少一個密封件，通常為靠近孔的外端或者在屏障元件和所述外端之間設(shè)置的一個或多個O形環(huán)，適于與所述釘形構(gòu)件形成氣密關(guān)聯(lián)，從而阻止通過所述孔的不期望的氣體泄漏。氣體引導(dǎo)構(gòu)件的軸在靠近其端部的位置具有一個或多個開口，隨著所述軸的完全穿透以及從而使得屏障元件的不可逆地打開，所述一個或多個開口與所述外殼氣體連通；即，開口在軸的自由端或在所述自由端和與所述至少一個密封件接觸的點之間。開口通向形成在軸內(nèi)的氣體管道管腔，使氣體竄入到設(shè)備或系統(tǒng)的加壓氣體子系統(tǒng)中。因此，一旦屏障元件打開，氣體能夠流經(jīng)開口和氣體管道管腔進入到所利用的設(shè)備或系統(tǒng)的加壓氣體子系統(tǒng)中。
[0025]根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例，屏障元件為可刺穿固體元件，例如可以由金屬或塑料材料制成的例如，片、薄板、膜等(本文將統(tǒng)稱為“可刺穿元件”)?？纱檀┰?yīng)該能夠承受至少等于(或略大于)容器內(nèi)的氣體的意在壓力。
[0026]根據(jù)另一個實施例，屏障元件由通常由彈性材料制成的可移動或可變形插件或薄片構(gòu)成，屏障元件壓靠插件底座維持在密封狀態(tài)并且被氣體引導(dǎo)釘形構(gòu)件不可逆地移動或變形。
[0027]根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例，插件以插件的孔與容器的頸部大致共軸(除了小的制造公差)的方式安裝到該頸部。還應(yīng)當(dāng)注意，本公開內(nèi)容當(dāng)然不限于這樣的共軸結(jié)構(gòu)，并且本公開內(nèi)容的主要特征還可以在其它的配置中得以體現(xiàn);例如，在具有空腔的大致為L形的插件中，其中該空腔意在與垂直于頸部所限定的軸線的釘形部件耦合。
[0028]通過現(xiàn)有公開內(nèi)容的實施例，插件形成為將在容器坯的頸部內(nèi)安裝的裝置。這樣的裝置也是本公開內(nèi)容的獨立的方面。在下文中，根據(jù)上下文，術(shù)語“插件”用于指代容器的頸部內(nèi)的插件或安裝到頸部中或意在安裝到頸部中的插件裝置。
[0029]根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例，插件限定了在外部端部和內(nèi)部端部延伸(例如，具有整體的圓柱形狀)并且形成有在兩個端部之間延伸的一般軸向孔。這樣的插件通常在其內(nèi)部端部或者靠近其內(nèi)部端部形成有屏障并且在位于外部端部或在靠近外部端部或者在內(nèi)部端部和外部端部之間的空腔內(nèi)形成有一個或多個密封件。已經(jīng)在上面指出，密封件通常為O形環(huán)，該O形環(huán)可安裝在空腔的內(nèi)壁所形成的周向溝槽內(nèi)。
[0030]插件可以形成有凹凸不平的表面(S卩，不均勻輪廓)，該凹凸不平的表面可以用于與插件裝置所安裝到的頸部的周圍部分更緊的配合。
[0031]根據(jù)一個實施例，插件被壓裝在頸部內(nèi)。這意味著，將插件插入到頸部并且接著使周圍得頸部在插件的側(cè)壁上方卷曲，或者強制將插件裝置插入到頸部從而使頸部的上端部發(fā)生輕微的變形以保證壓緊配合。通過另一個實施例，插件通過螺紋方式安裝在容器的開口內(nèi)。又通過另一個實施例，插件通過焊接固定在開口中。又通過另一個實施例，插件通過螺紋安裝和焊接、螺紋安裝和壓裝或壓裝或焊接的結(jié)合固定在開口中。
[0032]根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例，插件裝置包括外壁和形成在外壁中的孔，并且包括屏障元件和上述指定類型的至少一個密封件。
[0033]通過本公開內(nèi)容的一個實施例，容器包括限流元件，所述限流元件被構(gòu)造為:允許
(i)只要使頸部與耦合元件耦合加壓氣體就自由流動，以及(ii)一旦使耦合元件從頸部分離，就限制氣體流出。因此，在容器從系統(tǒng)或設(shè)備的耦合元件脫離的情況下，容器內(nèi)預(yù)留的氣體不會迅速并且突然地流出而是被逐漸釋放。限流元件可以包括漂浮構(gòu)件(其可以是圓的，例如圓球形)，該漂浮構(gòu)件可以在就座位置和未就座位置之間移動，在就座位置，漂浮構(gòu)件在容器的出口抵靠底座從而部分地密封容器的開口，并且在未就座位置，漂浮構(gòu)件遠(yuǎn)離所述底座并且允許氣體通過所述出口自由流出，所述漂浮構(gòu)件被偏置到所述就座位置并且被構(gòu)造為通過所述氣體引導(dǎo)構(gòu)件的軸移動到所述未就座位置。所述限流元件通常位于所述屏障元件內(nèi)部的位置并且可以包括嵌套構(gòu)件，所述嵌套構(gòu)件安裝在所述容器的頸部并且具有上部分和下部分，所述上部分限定所述底座，并且所述下部分包括被構(gòu)造為限制所述漂浮構(gòu)件的位移的臂。為了限制氣體流出，氣體通道通常限定在限流元件中，使得在漂浮構(gòu)件的就座位置，氣體能夠緩慢流出。通過一個構(gòu)造，這樣的通道限制在底座中。漂浮構(gòu)件可以用于與底座的除限定該通道的部分之外的部分密封。通過另一個構(gòu)造，漂浮構(gòu)件和底座之間的關(guān)聯(lián)允許一些氣體在所述構(gòu)件和所述底座之間的小間隙內(nèi)流動。例如，底座或構(gòu)件可以具有粗糙表面以限定兩者之間的小間隙，從而允許氣體緩慢流出。通過又一個構(gòu)造，在嵌套構(gòu)件和所述頸部的內(nèi)表面之間限定通道以便當(dāng)漂浮構(gòu)件位于所述底座上時有助于氣體流出。當(dāng)前的公開內(nèi)容還提供了一種合裝包，該合裝包包括(i)保持架，(i i)搬運元件，其通常與該架形成為一體，以及(i i i)多個加壓氣體容器，具體但不限于多個含加壓二氧化碳的罐，每個含加壓二氧化碳的罐被構(gòu)造為與適配器耦合(或者是設(shè)備或系統(tǒng)的一體式部分或者是耦合裝置)，并且一旦耦合，將氣體釋放到設(shè)備或系統(tǒng)的加壓氣體端口中。保持架可以被構(gòu)造為具有用于保持罐的多個槽的盒子、箱子等，并且可以由硬紙板、塑料或其它合適的材料制成。本公開內(nèi)容的合裝包的整體結(jié)構(gòu)與用于瓶子或罐子的合包裝的整體結(jié)構(gòu)相似。該架還可以被構(gòu)造為以懸掛的方式保持容器。在這樣的合裝包中的容器通常意在用于單次使用的容器，例如本文所公開的那種類型。本公開內(nèi)容的合裝包還可以包括耦合裝置。
[0034]本公開內(nèi)容的另一個方面為用于制造保持加壓氣體的容器的方法。以特定次序的步驟描述該方法，但是應(yīng)當(dāng)理解，雖然能夠以描述的那樣執(zhí)行步驟的次序，但是還可以按照不同的次序執(zhí)行特定的步驟或者可以部分或完全平行地執(zhí)行某些步驟。例如，下文描述了將插件裝置安裝到柱塞的前端，該步驟可以在容器坯與底座關(guān)聯(lián)之前、之時或之后進行。
[0035]該方法包括提供容器坯，通過頸部的開口端引入加壓氣體，將插件裝置引入到頸部并且使插件緊貼頸部。容器坯為被構(gòu)造為保持加壓容器并且具有與頸部成一體的容器主體的類型，該頸部具有開口端部分和可在特定的情況下形成的至少一個所述端部。當(dāng)將加壓氣體引入到容器中后，在維持氣體壓力的同時將上述指定的類型的插件裝置引入到開口端。一旦將插件裝置插入到開口頸部，通過施加所述條件使其緊貼在頸部內(nèi)，從而使上端部與插件裝置的外面緊密配合。所述條件可以是所述裝置施加到頸部的上端部的強制壓縮。當(dāng)氣體是二氧化碳時，由此獲得用于制備碳酸飲料的單次使用的罐。
[0036]根據(jù)一個實施例，該方法包括以氣密的方式將容器坯與塊關(guān)聯(lián)，使得(i)容器的頸部的開口端部穿過塊中的開口伸入到與加壓氣體源連通的工作空間中，并且(ii)阻礙氣體泄漏到開口外;該方法接著允許氣體經(jīng)由工作空間從氣體源流入到容器中；在維持氣壓的同時，將插件裝置插入并緊固到頸部的開口端。通過卷曲頸部的端部部分可以實現(xiàn)對插件裝置的緊固，從而在頸部和插件裝置的側(cè)表面之間形成緊配合。
[0037]插件的插入通常包括將插件安裝到柱塞的前端，所述柱塞能夠在第一柱塞位置和更靠近所述開口端的第二柱塞位置之間沿頸部所限定的軸線軸向往復(fù)運動。在這樣安裝之后，將柱塞軸向移動到第二柱塞位置，從而將柱塞裝置引入到頸部的開口端。
[0038]根據(jù)該方法的另一個實施例，柱塞在形成于活塞中的軸向孔內(nèi)軸向往復(fù)運動。該活塞也能夠在第一活塞位置和更靠近頸部的開口端的第二活塞位置之間沿相同的軸線軸向往復(fù)運動。根據(jù)本實施例，執(zhí)行插件裝置在頸部內(nèi)的緊貼步驟，同時將柱塞維持在第二柱塞位置并且將活塞軸向移動到其第二活塞位置，在第二活塞位置，活塞對頸部的上端施加卷曲-偏置力，從而使插件裝置卷曲頸部?；钊砂ㄐ纬晌挥谒龌钊谋砻嬷械陌伎?，所述凹口在所述活塞的中間部分面向所述頸部并且圍繞所述孔(柱塞在孔中往復(fù)運動)。在第二活塞位置，凹口在頸部的上端施加壓力，并且然后該凹口的整個凹形形狀使得頸部上端部關(guān)于插件裝置向內(nèi)卷曲。該凹口的邊界通常為圓形并且其尺寸對應(yīng)于頸部的上端部的尺寸。
[0039]將會理解，根據(jù)將插件固定在容器的頸部的開口內(nèi)的潛在方式，可以為這樣的固定添加額外的或替代的方式，例如，在螺紋配合的情況下或在已知的各種焊接技術(shù)的一者中的焊接步驟的情況下，旋轉(zhuǎn)插入插件。
[0040]本實用新型還提供了用于生產(chǎn)本文所指定類型的容器的設(shè)備。該設(shè)備包括塊、加壓氣體導(dǎo)管和具有柱塞的活塞。該塊限定具有軸向延伸的側(cè)壁和基座的工作空間。加壓氣體導(dǎo)管通向所述工作空間并且與加壓氣體源連通。該活塞容納在所述工作空間中與側(cè)壁形成氣密關(guān)聯(lián)并且能夠在第一活塞位置和更靠近所述基座的第二活塞位置之間的工作空間中軸向往復(fù)運動。軸向孔形成在所述活塞中并且容納柱塞。該柱塞與孔的壁形成氣密關(guān)聯(lián)，并且該關(guān)聯(lián)允許柱塞在所述第一柱塞位置和靠近所述基座的所述第二柱塞位置之間的孔內(nèi)軸向往復(fù)運動。該基座具有形成在底座的端部處的開口，該開口被構(gòu)造為容納容器坯的上部分并且用于與容器坯形成氣密關(guān)聯(lián);其中頸部的上開口端穿過開口伸入到所述工作空間中。該柱塞具有前端并且被構(gòu)造用于保持本文所指定類型的插件裝置并且用于在第二柱塞位置時將插件裝置引入到頸部的上端。該活塞適于對頸部的上端部施加卷曲-偏置力，從而關(guān)于所述插件裝置的外面卷曲所述上端部。該活塞可以具有實現(xiàn)該目的、以上指定類型的凹口。
[0041]該設(shè)備可被構(gòu)造為在操作模式下操作，該操作模式包括:將容器的上端部與底座關(guān)聯(lián);經(jīng)由工作空間將加壓氣體引入到容器中；使安裝有所述插件裝置的柱塞軸向移動到第二柱塞位置，從而使裝置進入到所述開口端;并且，在將柱塞維持在所述第二柱塞位置的同時，使活塞軸向移動到第二活塞位置，在該位置處，該活塞對頸部的上端部施加卷曲-偏置力，從而卷曲頸部的上端部。
[0042]可以參照上述過程，以與上述方式相似的方式修改設(shè)備以容納用于將插件與容器的頸部進行固定的附加或替代裝置。
[0043]本公開內(nèi)容還提供了容器坯，該容器坯具有主體和與主體成一體的頸部，該頸部具有開口端;該主體被構(gòu)造為保持加壓氣體;該頸部適于容納指定類型的插件裝置。該容器坯通常全部由相同的材料制成，該材料可以為金屬，例如，鋁。
[0044]本公開內(nèi)容的另一個方面提供了用于將氣體容器尤其是本文所公開的類型的氣體容器以允許氣體從容器供應(yīng)給設(shè)備或系統(tǒng)的氣體導(dǎo)管的方式耦合到設(shè)備或系統(tǒng)的耦合元件;例如，用于制備碳酸飲料的二氧化碳設(shè)備或系統(tǒng)。所述元件包括氣體引導(dǎo)構(gòu)件，所述氣體引導(dǎo)構(gòu)件具有從基座軸向延伸到軸端的細(xì)長軸。所述軸被構(gòu)造為安裝到所述容器的所述開口內(nèi)的插件的孔中，并且一旦所述軸與所述罐耦合，則會使形成在所述孔的內(nèi)端出的屏障元件不可逆地開口。所述軸在所述軸端或在靠近所述軸端處具有通入到所述氣體導(dǎo)管中的開口。通過一個實施例，該方面的耦合元件可以為形成為所述設(shè)備或系統(tǒng)的一部分的元件。通過另一個實施例，這樣的元件可以是用于將容器耦合到設(shè)備或系統(tǒng)的氣體端口的獨立連接裝置。
[0045]通過實施例的后一個方面，耦合元件還限定一個或多個氣體釋放通道，所述一個或多個氣體釋放通道被構(gòu)造為在所述容器從所述耦合元件分離期間在所述容器的內(nèi)部和所述外部之間形成氣體釋放導(dǎo)管。該氣體釋放導(dǎo)管的目的在于在該分離之前容器內(nèi)余留氣壓的情況下，能夠使氣體緩慢地或受控地從容器的內(nèi)部釋放。這可以是單獨受控的釋放特征或者是與為容器的組成部分的機構(gòu)結(jié)合起作用，如上所述。如上所述，這意在分離時避免壓力的劇烈或者瞬間釋放。
[0046]通過一個實施例，氣體釋放導(dǎo)管可以由一個或多個軸向溝槽或凹口構(gòu)成，一個或多個軸向溝槽或凹口形成在軸的面向孔的內(nèi)壁的表面。在后一個實施例中，導(dǎo)管限定在軸和孔的內(nèi)壁之間。
[0047]本公開內(nèi)容的另一個方面提供了用于將加壓氣體容器耦合到設(shè)備或系統(tǒng)的加壓氣體端口的耦合裝置。該裝置被構(gòu)造為在其第一端耦合到容器的開口，并且在其第二端耦合到裝置或系統(tǒng)的氣體端口的配合件。本文所使用的、與裝置相關(guān)聯(lián)的術(shù)語“耦合”意在表示兩個親合元件在功能上連通。
[0048]所述耦合裝置內(nèi)限定有氣體導(dǎo)管，一旦裝置這樣耦合，氣體導(dǎo)管建立了從容器的開口到所述設(shè)備或系統(tǒng)的氣體端口的氣體流通通路。所述第一端包括具有細(xì)長軸的氣體引導(dǎo)構(gòu)件，所述軸從基底延伸到軸端。該軸被構(gòu)造為(例如，在位置和尺寸方面)在將容器耦合到所述一端的過程中穿透設(shè)置在容器的開口中的插件的孔，從而導(dǎo)致形成在所述孔的內(nèi)端處的屏障元件的不可逆的開口。軸在軸端處或在靠近軸端處具有開口，開口通向所述氣體傳送通路，例如通向形成在關(guān)聯(lián)到所述通路的軸內(nèi)的管腔。
[0049]根據(jù)一個實施例，耦合裝置包括位于其第一端的杯形連接器部分，該杯形連接器具有端壁和從端壁延伸的側(cè)壁，并且被構(gòu)造為與加壓氣體容器的頸部耦合。根據(jù)本實施例，氣體引導(dǎo)構(gòu)件從杯形連接器內(nèi)的端壁中的基座延伸。連接器的內(nèi)側(cè)壁通常為螺紋式并且然后通過螺紋式配合與所述頸部上的外螺紋耦合。所述杯形連接器在其端部具有環(huán)，該環(huán)以螺紋配合的方式安裝到連接器部分并且用于在耦合后將裝置緊固到所述頸部。
[0050]耦合裝置可以包括位于第二端處的出口閥，出口閥被構(gòu)造為密封位于所述第二端處的所述氣體導(dǎo)管的氣體出口并且被構(gòu)造為一旦所述第二端耦合到設(shè)備或系統(tǒng)就打開，以允許氣體排出到所述設(shè)備或系統(tǒng)的氣體管道系統(tǒng)中。該裝置還可以包括當(dāng)氣體傳送流路中的壓力超出預(yù)定水平時適于排放氣體的安全閥。
[005? ] 一旦親合裝置在其第一端親合到加壓氣體容器，屏障被打開或被刺破，于是，氣體自由流出容器;上述密封配置保證了將沒有氣體泄漏到周圍環(huán)境。然而，如果裝置與容器意外分離，則存在加壓氣體從容器突然排出到外部環(huán)境的風(fēng)險，這在一些情況下是危險的。因此，為了避免這樣的氣體突然釋放，通過本公開內(nèi)容的實施例，提供安全特征:只要容器內(nèi)的壓力超出預(yù)定水平(即，安全標(biāo)準(zhǔn)所限定的水平是安全的)，就防止耦合裝置與加壓氣體容器的非預(yù)期分離。根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例，這可以通過安全螺栓來實現(xiàn)，該安全螺栓被構(gòu)造為只要容器內(nèi)的壓力超出所述預(yù)定的壓力水平，就鎖定處于耦合狀態(tài)的耦合裝置。通過示例的方式，可以通過與安全螺栓配合的銷將這樣的螺栓維持在鎖定狀態(tài)并且通過氣壓將其維持在配合狀態(tài);并且，一旦氣壓減小到低于所述預(yù)定水平的水平，銷就能夠脫離螺栓，從而釋放栓，以允許裝置與容器分離。
[0052]“術(shù)語”螺栓應(yīng)當(dāng)被理解為包括能夠?qū)е滤鲦i定的任何功能元件。
[0053]根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的耦合裝置，該耦合裝置具有安全配置，該安全配置包括安全鎖定元件，例如，安全螺栓，該安全螺栓被構(gòu)造為安裝在形成于容器的頸部中的凹口或溝槽中以阻止裝置與容器的意外分離。該安全螺栓可以被構(gòu)造為在第一鎖定螺栓位置和第二釋放螺栓位置之間移動(例如，平移)，在第一鎖定螺栓位置，螺栓安裝到所述凹口中(并且從而阻止分離)，在第二釋放螺栓位置，螺栓從所述凹口中移出。該配置通常使得安全螺栓在關(guān)聯(lián)的驅(qū)動元件的作用下偏置到第二螺栓位置并且在關(guān)聯(lián)的鎖定配置下鎖定到第一位置，所述鎖定配置適用于(i)只要避免了耦合裝置與容器分離(即，只要容器內(nèi)的氣壓超出預(yù)定水平)，就將螺栓鎖定在第一螺栓位置，并且(ii) 一旦容器中的壓力降低到安全壓力水平(即，低于所述預(yù)定水平)，就釋放螺栓。將安全螺栓鎖定在所述鎖定位置并且一旦容器中的壓力減小到安全水平將螺栓釋放可通過各種裝置來實現(xiàn)。
[0054]根據(jù)一個實施例，該鎖定配置包括能夠在鎖定狀態(tài)和釋放狀態(tài)之間往復(fù)運動的鎖定銷，在鎖定狀態(tài)，鎖定銷與安全螺栓配合并且將安全螺栓鎖定在第一螺栓位置，在釋放狀態(tài)，銷從螺栓中脫離，螺栓能夠因此移動到第二螺栓位置。鎖定銷通常被關(guān)聯(lián)的驅(qū)動元件(例如，彈簧)偏置到釋放狀態(tài)，并且只要氣壓超過所述預(yù)定壓力水平就克服驅(qū)動元件的偏置力被容器內(nèi)的氣壓迫使進入到鎖定狀態(tài)。鎖定銷例如可以在銷孔中往復(fù)運動，銷孔與氣體導(dǎo)管氣體連通，并且因此銷在其關(guān)聯(lián)的驅(qū)動元件的偏置力的作用下被氣體壓力推動。因此，鎖定銷可以具有與銷孔的壁形成氣密密封的肩部，使得作用在所述肩部上的氣壓迫使銷進入到鎖定狀態(tài)。當(dāng)氣壓水平減小到低于所述預(yù)定壓力水平時，銷關(guān)聯(lián)元件對鎖定銷施加驅(qū)動力，使得力超過由氣壓施加的力，從而使得銷移動到釋放狀態(tài)。
[0055]可使安全螺栓被迫進入到第一螺栓狀態(tài)作為耦合動作的一部分。例如，該裝置可以包括能夠在鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)之間往復(fù)旋轉(zhuǎn)的鎖定環(huán)，在鎖定狀態(tài)，鎖定環(huán)迫使安全螺栓移動到第一螺栓位置，在解鎖狀態(tài)，鎖定環(huán)允許安全螺栓移動到第二螺栓位置。該配置通常使得鎖定環(huán)的轉(zhuǎn)動發(fā)生以作為耦合動作的一部分。例如，環(huán)可與迫使該環(huán)進入到鎖定狀態(tài)的偏置元件耦合，并且一旦耦合，該環(huán)轉(zhuǎn)動到鎖定狀態(tài)，從而迫使螺栓進入到容器的頸部中的凹口或溝槽中。刺穿屏障元件允許加壓氣體進入耦合裝置內(nèi)的氣體導(dǎo)管，從而將螺栓鎖定在第一安全螺栓位置。
[0056]本公開內(nèi)容還提供了適用于制備或分配碳酸飲料的設(shè)備。這樣的設(shè)備或系統(tǒng)只意在制備碳酸飲料或意在制備碳酸飲品以及其它飲料。該設(shè)備或系統(tǒng)包括耦合裝置，用于與二氧化碳容器罐耦合并且用于容納來自二氧化碳容器罐的加壓二氧化碳。該耦合元件包括用于與頸部的端部耦合的耦合元件并且包括具有釘形端部的氣體引導(dǎo)構(gòu)件。罐為以上指定的類型并且一旦頸部與耦合裝置耦合，則該氣體引導(dǎo)構(gòu)件會刺破屏障構(gòu)件以允許將二氧化碳從容器引導(dǎo)到設(shè)備，同時保持密封元件與所述構(gòu)件氣密關(guān)聯(lián)以避免氣體泄漏。
【附圖說明】
[0057]為了更好地理解本文所公開內(nèi)容的主題，并且為了舉例說明如何在實踐中實施該主題，現(xiàn)在將參照附圖通過非限制性示例的方式來描述實施例，其中:
[0058]圖1示出了本實用新型的罐(通常來講，包含加壓二氧化碳的罐)的示意性剖視圖表不。
[0059]圖2是包括罐的頸部的上部的放大示意性剖視圖表示。
[0060]圖3A-3F是以若干相繼的制造順序來制造圖1和圖2所示的罐的設(shè)備的一些操作部件的示意性剖視圖表示。
[0061]圖4A-4C是例如用于制備碳酸飲料的設(shè)備或系統(tǒng)的一部分即罐的上部和耦合元件的示意性剖視圖表示，示出了罐與耦合元件進行耦合的若干相繼順序。
[0062]圖5A-9B是可被安裝到罐坯的頸部內(nèi)的腔中以形成本公開內(nèi)容的罐的插件的一些實施例的不意性表不。圖5A、圖5C、圖6A、圖7A和圖出了觸還的上部和插件的分解圖；而圖5Β、圖6Β、圖7Β和圖8Β是當(dāng)插件安裝在頸部內(nèi)的腔中時的罐的上部的相應(yīng)縱向剖視圖。圖9Α是獨立的插件的分解圖，并且圖9Β是該插件的剖視圖。
[0063]圖1OA是(i)根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的包括限流元件的罐的頸部和(ii)設(shè)備或系統(tǒng)(設(shè)備或系統(tǒng)未示出)的氣體引導(dǎo)構(gòu)件的縱剖面，罐和所述構(gòu)件在耦合之前彼此分離。
[0064]圖1OB示出了彼此耦合的圖1OA的罐和氣體引導(dǎo)構(gòu)件。
[0065]圖1OC是限流元件的嵌套構(gòu)件的側(cè)視圖。
[0066]圖1OD是沿圖1OC的線C-C的橫截面圖。
[0067]圖1lA和圖1lB分別是用于將加壓氣體罐耦合到設(shè)備或系統(tǒng)的耦合裝置的示意性分解圖和剖視圖。
[0068]圖12A和圖12B分別是被耦合到罐的圖1IA和圖1IB的耦合裝置的示意性立體圖和縱向ItlJ視圖。
[0069]圖13是根據(jù)另一個實施例的、包括避免裝置與加壓氣體罐過早分離的安全配置的耦合裝置的分解圖。
[0070]圖14A和圖14B分別是沿圖13中所標(biāo)記的相應(yīng)平面A-A和B-B的縱向剖視圖。
[0071]圖15A和圖15B分別是與圖13-14B的耦合裝置耦合的加壓氣體罐的側(cè)視圖和縱向剖視圖。
[0072]圖16A-16C是在耦合狀態(tài)下(圖16A)、在分離(圖16B)以及完全分離(圖16C)期間，罐的頸部和耦合元件的縱剖面，其中耦合元件包括具有限定的氣體釋放導(dǎo)管的軸。
[0073]圖17A和圖17B示出了本文所述這種類型的罐的合裝包(在此示例中6個)的兩個示例。
【具體實施方式】
[0074]在下文中，將參照附圖并通過描述一些具體實施例來闡述和說明本公開內(nèi)容。示例性實施例涉及罐，例如包括用在制備碳酸飲料的設(shè)備或系統(tǒng)中的二氧化碳的罐。應(yīng)理解，附圖意在簡化本公開內(nèi)容的總體原理并且不應(yīng)被解釋為以任何方式進行限制。
[0075]下面對罐的說明偶爾參照了頂部或底部。這僅是為了便于說明。應(yīng)理解，在使用時，取向不具有功能性意義，并且根據(jù)各種工程或其它考慮，其可沿任何期望的取向耦合到設(shè)備或系統(tǒng)。
[0076]首先，參照圖1，示出了罐100，該罐具有主體102和一體式頸部104，其中，主體限定了加壓氣體外殼103，一體式頸部具有用于耦合到設(shè)備或系統(tǒng)(在該具體示例中，為適于制備碳酸飲料的設(shè)備或系統(tǒng))的耦合元件的外螺紋106。應(yīng)當(dāng)注意，通過螺紋耦合僅為一個示例，并且其它類型的親合(例如，卡扣安裝(snap-fitting))也是可以的。該罐可由各種不同的材料制成，典型的示例為金屬(例如，鋁)。罐的底端安裝有基座元件108，其通常由塑料制成以充當(dāng)罐能夠直立的基座。頸部內(nèi)部包括插件110。
[0077]圖2示出了包括頸部104的罐的上部。具體地，能夠詳細(xì)地看出，插件110安裝在頸部的上部并且通過例如以下文將要描述的方式卷曲(crimp)上部112特別是上唇部114而被緊固在恰當(dāng)位置。可以看出，插件裝置110具有外部凹凸表面116，其設(shè)置為與頸部的周圍部件緊密配合。還可以看出，頸部的上端部內(nèi)的孔具有較大的直徑，這便限定了容納該裝置的底端120的肩部118。
[0078]裝置110包括孔122，其與頸部104內(nèi)的孔124同軸。插件110的底端形成有屏障元件126，其由密封外殼103的金屬片構(gòu)成。該插件還包括密封件，該密封件由O形環(huán)128構(gòu)成，該O形環(huán)容納在孔122的內(nèi)壁所形成的周向溝槽130內(nèi)。
[0079]現(xiàn)在參照圖3A-3F，示出圖1和2中所述類型的罐的填充和制造順序。最終形成罐的結(jié)構(gòu)元件為罐坯132和插件裝置110，這里所示的后者安裝在柱塞170的前端，柱塞的功能還將在下文進行解釋。
[0080]在這些附圖中還說明了用于執(zhí)行所述填充和制造方法的設(shè)備的功能性組件(具體地，圖3A中所注釋的功能性組件)。該設(shè)備包括主體塊140，該主體塊限定了工作空間142，該工作空間具有軸向取向的側(cè)壁144和端壁146。端壁146具有位于底座150的端部處的開148，該開口具有與罐坯132的上部匹配的形狀。
[0081 ]該底座具有容納O形環(huán)152、154的周向溝槽，并且如圖3B所示，一旦使罐與塊關(guān)聯(lián)，則這些O形環(huán)與罐坯的外壁形成氣密關(guān)聯(lián)，從而阻礙加壓氣體從開口 148流出。從圖3B中可進一步看出，一旦罐坯與塊緊密關(guān)聯(lián)，則頸部的上部伸入到工作空間142內(nèi)。該工作空間容納能夠在第一活塞位置(見圖3B所示)與第二活塞位置(見圖3E所示)之間軸向往復(fù)運動的活塞160，其中第二活塞位置非?？拷吮?46。側(cè)壁144內(nèi)的周向溝槽中容納有O形環(huán)162、164，其在活塞160和側(cè)壁144之間提供氣密關(guān)聯(lián)。
[0082]活塞160還具有容納柱塞170的軸向孔166，柱塞也能夠在第一柱塞位置(見圖3A或圖3B所示)與第二柱塞位置(見圖3C所示)之間軸向反復(fù)運動。在后一位置中，柱塞170使插件裝置110完全進入到頸部104的上部112中。內(nèi)孔166還包括兩個周向溝槽以容納O形環(huán)172、174，從而在柱塞170與孔166的壁之間提供氣密關(guān)聯(lián)。活塞160的前面176的中心處形成有凹口 178，該凹口具有尺寸與頸部104的上部112的外周長的尺寸相對應(yīng)的外周長。工作空間142與氣體導(dǎo)管136連通，依次與被示意性地示為矩形138的加壓氣體源連通，以便控制流入到工作空間142內(nèi)的加壓氣體。
[0083]現(xiàn)在將參照圖3A-3F所示的具體步驟來描述操作順序。應(yīng)當(dāng)注意，這些具體步驟中所描述的一些步驟或細(xì)節(jié)可以不同順序執(zhí)行，或者在這些具體步驟執(zhí)行期間，一部分執(zhí)行可彼此部分或全部并行。
[0084]在圖3A所示的步驟之前，插件裝置110被安裝在柱塞170的前端，柱塞具有安裝到插件裝置110的腔內(nèi)的圓形凸?fàn)钤?。如圖3B所示，使罐坯132與底座150緊密關(guān)聯(lián)。然后，如箭頭190所表示的，通過導(dǎo)管136將加壓氣體(通常為二氧化碳)釋放到工作空間142中并且使其從此處進入外殼103中。當(dāng)達(dá)到期望的壓力時，可以停止氣體的流動，并且因為氣密密封由不同元件的氣密配合來維持，因此該壓力將被維持。此外，可以維持到加壓氣體的通路，以補償微小的壓力損失。
[0085]在圖3C示意性示出的下一步驟中，將柱塞170從第一柱塞位置移動到第二柱塞位置，從而將插件裝置110插入到端孔134中，直到它的底端120抵靠在肩部118上。
[0086]在圖3D所示的以下步驟中，使活塞160軸向移動并且當(dāng)?shù)竭_(dá)圖3D所示的位置時，活塞開始在唇部114上施加壓力并且由于活塞進一步向下移動到第二活塞位置(圖3E所示)，上部便發(fā)生變形以緊靠在插件110的外面周圍，該變形包括唇部114的向內(nèi)彎曲。然后，活塞160和柱塞170返回到它們各自的第一位置(如圖3F所示)，并且接著使罐充滿加壓氣體并且通過可刺破的一次性插件密封;并且可以再次重復(fù)該循環(huán)。
[0087]現(xiàn)在參照圖4A和4B，示出罐的上部和耦合元件200的示意性剖視圖，耦合元件200是由方框221示意性表示的設(shè)備或系統(tǒng)的部件。使頸部104安裝有插件裝置110的罐102與耦合元件200關(guān)聯(lián)，在圖4中，示出了罐和耦合元件彼此分離。耦合元件包括耦合主體202，耦合主體包括具有內(nèi)螺紋206的腔204并且在其中心包括釘形氣體引導(dǎo)構(gòu)件208。氣體引導(dǎo)構(gòu)件208具有細(xì)長軸210、錐形端部212和靠近錐形端部的開口214，該開口通向管腔216內(nèi)，與氣體導(dǎo)管220連通，進而與設(shè)備或系統(tǒng)221的加壓氣體導(dǎo)管子系統(tǒng)(未示出)連通。
[0088]釘形元件具有容納在底座224中的基座223，底座還包括O形環(huán)222以保證氣密關(guān)聯(lián)。例如可以通過螺紋式配合將基座223容納在底座224中。
[0089]在這種情況下，耦合元件與罐頸部之間的耦合為螺紋型配合;但是，可以理解，這僅是各種其它耦合配置的示例。一旦耦合，釘形元件刺穿插件110中的腔124并且進一步通過如圖4C所示的螺紋刺穿通過孔122并且刺破屏障元件126，并且開口 214因此與罐中的加壓氣體接觸并允許氣體的通路經(jīng)過這些元件并且穿過管腔216進入到設(shè)備或系統(tǒng)的氣體導(dǎo)管子系統(tǒng)中。O形環(huán)128在軸210和插件的內(nèi)壁之間提供氣密關(guān)聯(lián)。
[0090]現(xiàn)在參照圖5A-8B:在這些附圖中，使用與圖2和3A中相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)記相同的元件，圖5A-5B中改變了200、圖6A-6B中改變了300、圖7A-7B中改變了400且圖8A-8B中改變了500。
[0091]在圖5A和圖5B的實施例中，插件310形成有環(huán)形溝槽321，以容納O形環(huán)323。以薄金屬片326形式存在的屏障元件通過焊接緊密地并且密封地固定在插件的內(nèi)端325。插件可通過焊接或卷曲(在后一種情況下，以與圖3A-3F所述的方式類似的方式)安裝在腔334內(nèi)。在圖5B中還可以看出，罐坯的頸部形成有橫向孔329，以使腔334與外部環(huán)境連通。在罐內(nèi)的壓力例如由于加熱而升高到特別高的水平的情況下，壓力將會通過插件的底部與腔334的側(cè)壁之間的空隙331影響O形環(huán)323并且使得O形環(huán)變形到允許氣體釋放到孔329的外部從而將壓力降低到安全水平的程度。
[0092]圖5C的分解圖中所示的插件310A與圖5A和5B的插件310在結(jié)構(gòu)上類似并且具有相似功能的元件用相同的附圖標(biāo)記和“A”標(biāo)識。主要區(qū)別在于屏障元件326A具有盤形形狀，該盤形形狀形成有直立壁327，該直立壁圍繞插件主體310A的基底336安裝。屏障元件326A可被壓入安裝到基底336，可以與圖7A和7B描述的連接方式類似的方式通過焊接或者通過將插件主體310A壓在輔助元件上或壓在形成在罐頸部的腔內(nèi)的肩部上來緊密地保持。
[0093]在圖6A和圖6B的實施例中，用作屏障元件的薄金屬片426通過插件主體441與輔助元件443之間的緊螺紋配合固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，輔助元件(通過輔助元件的外螺紋和插件主體的內(nèi)螺紋)被螺紋安裝到主體441的內(nèi)端處的開口內(nèi)。除此之外，該實施例中的插件在功能上類似于圖5A和5B的插件。
[0094]在圖7A和圖7B中，薄金屬片526還保持在插件主體541和輔助元件543之間；但是，在制造過程中，除了螺紋安裝之外，插件主體和輔助元件在插入到腔534中的同時彼此緊密安裝，從而將片546保持在它們之間。此外，輔助元件543還可以被焊接到插件主體541。
[0095 ]與圖5A和圖5B的實施例的情況類似，圖6A-7B的實施例的插件可以通過焊接或壓力卷曲被固定在恰當(dāng)位置。
[0096]在圖8A和圖SB的實施例中，輔助元件643可通過螺紋配合、通過焊接等與插件主體641 —起安裝，并且，該組件可接著通過插件主體的外面的外螺紋與腔內(nèi)的內(nèi)螺紋之間的螺紋緊配合安裝到腔634中。
[0097]圖9A和9B示出插件650，該插件包括插件主體652，該插件主體限定了中心孔654，該中心孔具有環(huán)形溝槽656以容納O形環(huán)658。屏障元件660例如通過焊接安裝到主體652的底部。插件650是將在下文進行描述的、圖15A和圖15B的罐中所使用的那種類型，并且由第一主體部662和第二上主體部664構(gòu)成，第二上主體部具有的較小直徑，限定了在第一主體部與第二上主體部之間的肩部666。使用時，如圖15B所示，上主體部分伸入到罐的頸部的上端以上使主體部664與罐的腔的壁緊密關(guān)聯(lián)，同時將壁的上端折疊以作為肩部666上方的唇部，從而保證插件在容器頸部腔中的緊密安裝。
[0098]如上所示的插件的所有實施例是屏障元件和插件主體的各種構(gòu)造，屏障元件和插件主體分開制造并且以氣密的方式彼此組裝并互相緊密地安裝，從而形成插件。然而，應(yīng)該注意，在本公開內(nèi)容的其它實施例中，還可以例如通過加工、壓鑄或者兩者的組合用單個一體的金屬塊制造。
[0099 ] 現(xiàn)在參照圖10A-10D，圖10A-10D示出圖9A-9B所示的類型的罐102的上部，其中頸部104容納插件650，并且還示出了位于插件650內(nèi)部(或者在這些附圖中的罐的取向中為下方)的限流元件674。插件650保持在唇部114與盤670之間的頸部104的上部內(nèi)，這便將插件緊緊地保持在其上端，并且盤限定了中心空隙672。位于盤670下方的限流元件674包括嵌套構(gòu)件676(nesting member)和球形漂浮構(gòu)件678。從圖1OC中可以更好地看出，嵌套元件676具有與頸部的周圍內(nèi)壁緊密關(guān)聯(lián)的上部分680，并且具有限定構(gòu)件678的底座的傾斜下表面682。嵌套構(gòu)件676的下部分684具有臂，臂之間限定了容納構(gòu)件678的保持架，并且臂設(shè)置有限制構(gòu)件678的向下豎直位移的位移限制支柱(abutment )686。因此，構(gòu)件678能夠在最高位置和最低位置之間豎直移動，在最高位置處，構(gòu)件就座在底座682上，并且在最低位置，構(gòu)件抵靠支柱686上，如圖1OA所示。
[0100]在圖1OA中，屏障元件660完整無缺，并且因此氣體沒有流出。一旦屏障元件660被刺穿，氣體流出并且因此漂浮構(gòu)件678隨氣體一起向上移動，以置于底座682內(nèi)。在構(gòu)件678的該位置，限制氣體流出，然而，只要構(gòu)件678從底座682處移除，氣體就會以非限制的方式流出。
[0101]當(dāng)罐的頸部與氣體引導(dǎo)構(gòu)件208耦合時，軸210以與上述類似的方式穿透管腔122以剌破屏障660，并且當(dāng)處于完全耦合狀態(tài)時，開口 214位于空隙672內(nèi)。在該狀態(tài)下，軸的錐形端部212限制構(gòu)件678向上移動，如圖1OB所示，并且氣體通過箭頭690所示的流路流出。該氣體流出使得構(gòu)件678向上移動到圖1OB所示的位置。
[0102]在過早分離的情況下，當(dāng)罐內(nèi)仍然余留氣壓時，罐內(nèi)部與罐外部之間的壓差會使漂浮構(gòu)件678向上移動到其最高位置以置于底座682內(nèi)。
[0103]如圖1OD所示，底座682形成有限定開放氣體通道的缺口豎直692，即使當(dāng)構(gòu)件678位于底座682內(nèi)時，該開放氣體通道也能允許氣體流出。這使得氣體緩慢流出并且因此罐內(nèi)的壓力逐漸降低。因此，根據(jù)該實施例，在分離的情況下，氣壓不會被突然釋放而是逐漸的并且相對安靜的。
[0104]在圖1OA-圖1OD所示的實施例中，漂浮構(gòu)件重量較輕，例如，為中空構(gòu)件或者由低密度材料(諸如，低密度聚合物材料、泡沫聚合物、薄壁鋁空心球等)制成。應(yīng)該理解，在其它的實施例中，構(gòu)件678還可以通過偏置元件(例如，彈簧)偏置到其就座位置。此外，在其它的實施例中，構(gòu)件可以為球形之外的其它形狀。
[0105]現(xiàn)在參照圖11A和圖1IB，示出用于耦合到罐700 (圖12A和圖12B示出)的耦合裝置702。該裝置被構(gòu)造為在其一端791處以螺紋方式耦合到罐，并且在其另一端792處再次以螺紋方式耦合到設(shè)備或系統(tǒng)的氣體出口。應(yīng)當(dāng)注意，螺紋式耦合是示例性的并且可以使用其它親合方式(例如，卡扣配合親合、基于插銷的親合、卡口式親合和其它)。
[0106]裝置712包括裝置主體704、末端791處的杯形連接器元件706和氣體引導(dǎo)構(gòu)件708、安全插件718、和末端792處的閥元件724。氣體引導(dǎo)構(gòu)件708具有與圖4B所示的氣體引導(dǎo)構(gòu)件類似的結(jié)構(gòu)，并且包括軸709，該軸具有錐形端部712，該錐形端部具有通向管腔716的開口 714。管腔716是氣體導(dǎo)管的在兩端791、792之間延伸的一部分(標(biāo)記738)，并且還包括彈簧容納腔734和閥容納腔736。
[0107]元件708具有基座723，該基座安裝在底座724內(nèi)并且被構(gòu)造為具有橫向溝槽725以容納O形環(huán)722，從而提供氣密密封以防止泄露到所述氣體導(dǎo)管的外部。
[0108]元件708的軸709伸入到杯形連接器元件706內(nèi)的腔730中，杯形耦合器元件的側(cè)壁有內(nèi)螺紋(螺紋未示出)ο連接器元件706由側(cè)壁和緊固件732構(gòu)成，側(cè)壁從主體704延伸，并且緊固件以螺紋方式耦合到所述壁。緊固環(huán)732的轉(zhuǎn)動將會使它遠(yuǎn)離元件，并且由于頸部的向外錐形輪廓，環(huán)732的外唇部將接著緊靠錐形部，從而固定耦合裝置和罐的耦合。
[0109]裝置的另一端具有外粗旋螺紋740，以與設(shè)備或系統(tǒng)的匹配連接器(未示出)耦合。
[0110]閥744包括基座746、柱塞748、彈簧750和O形環(huán)752。柱塞748具有容納在基座746內(nèi)的孔756中的桿754，并且能夠在容納在彈簧容納腔734內(nèi)的彈簧750的偏置力的作用下軸向移動。在圖1lB所示的位置中，柱塞處于完全偏置狀態(tài)，其肩部758壓靠基座746和容納在環(huán)形溝槽760內(nèi)的O形環(huán)752，從而密封從閥容納腔756排除的氣體。一旦與所述裝置或設(shè)備耦合，桿754在彈簧750的偏置力的作用下被推動，使肩部758遠(yuǎn)離基座746，從而允許氣體通過桿754與孔756之間的間隙排出?；?46以螺紋式配合安裝在腔736內(nèi)，并且與O形環(huán)762關(guān)聯(lián)以保證基座與裝置之間的氣密關(guān)聯(lián)。
[0111]腔766容納安全插件764，并且通過導(dǎo)管768與彈簧容納腔734連通。導(dǎo)管768由膜770密封，并且當(dāng)壓力升高到預(yù)定閾值水平時，膜770打開以允許氣體釋放到外部。
[0112]圖12A和圖12B示出了耦合到罐的上述類型的耦合裝置?，F(xiàn)在能更好地理解，緊固件732的轉(zhuǎn)動使其將沿箭頭A的方向向下移動，將使唇772壓靠頸部的較寬部分，從而實際上將裝置鎖定在該耦合位置。一旦這樣耦合(如上所述)，該裝置與設(shè)備或系統(tǒng)在其另一端的耦合將會使氣體通過所述導(dǎo)管流入到設(shè)備或系統(tǒng)(未示出)的氣體出口。
[0113]現(xiàn)在參照圖13-15B，示出上文已經(jīng)提及的另一個實施例的耦合裝置(總體上標(biāo)記為1000)，該耦合裝置包括安全配置，以避免裝置與加壓二氧化碳罐之間的過早或者意外分離，即，當(dāng)罐中仍具有超出預(yù)定氣壓的二氧化碳壓力時，該安全配置分離。
[0114]在圖12-14B中，與圖1IA-12B中使用的那些附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記已經(jīng)與標(biāo)識“A”一起使用，以表示具有相同或相似功能的元件。因此，作為示例，圖1lA和圖1lB的元件746將等同于圖13-15B的實施例的元件746A。讀者參考圖11A-12B的實施例的上述描述，來解釋這些元件的作用和/或功能。以下描述將主要關(guān)注與上述的實施例不同的元件。
[0115]耦合裝置1000具有基座部分1002并且容納杯形腔730A，該杯形腔具有內(nèi)旋螺紋并且適于與罐的頸部實現(xiàn)螺紋緊密耦合。
[0116]基座部分1002上方安裝有環(huán)形元件1004，該環(huán)形元件具有內(nèi)部導(dǎo)向突起1006，該內(nèi)部導(dǎo)向突起安裝在基座部分1002的外部上所限定的溝槽1008內(nèi)，從而引導(dǎo)環(huán)1004的周向轉(zhuǎn)動。溝槽1008中還容納有螺旋彈簧1010，螺旋彈簧的一端抵靠突出部1006并且在溝槽1008的端部抵靠屏障件(未示出)。彈簧1010的作用力使環(huán)偏置，以沿箭頭1012所示的方向(在圖13中為順時針方向)旋轉(zhuǎn)進入到環(huán)的鎖定狀態(tài)。該環(huán)借助于緊固環(huán)1020固定到恰當(dāng)位置。
[0117]耦合裝置1000還包括安全螺栓1022，該安全螺栓安裝到孔1024中并且具有關(guān)聯(lián)彈簧1026，該關(guān)聯(lián)彈簧使螺栓元件沿從螺栓的第一鎖定位置到第二釋放位置的徑向方向偏置。如圖14B和圖15B所示，安全螺栓1022具有突起1028，一旦將耦合裝置1000與罐700A的頸部耦合，該突起能夠在螺栓位于其鎖定位置時安裝到罐的頸部所形成的溝槽1030中并且容納在該溝槽中，如圖15B所示。只要螺栓1022處于其鎖定位置(在該位置處，突起1028容納在溝槽1030內(nèi))，耦合裝置1000就不可能與罐分離。
[0118]除了安全螺栓1022之外，該實施例的安全配置還包括容納在銷孔1034中的鎖定銷1032。銷1032在其后端具有與銷孔1034的壁緊密關(guān)聯(lián)的更寬的肩部1036，該銷孔具有橫向溝槽以容納與孔1032的壁形成氣密密封的O形環(huán)1038并且從而限定頂部空間1042。頂部空間1042通過橫向孔1044與腔734A連通，該腔是耦合裝置內(nèi)的氣體導(dǎo)管738A的一部分。
[0119]當(dāng)加壓氣體通過橫向孔1044進入頂部空間1042時，加壓氣體對銷1032施加向下的壓力，接著，銷從圖14B所示的位置朝向螺栓1022軸向移動到圖15B所示的位置(在該位置，銷的末端1046容納到螺栓1022的匹配軸向溝槽1048中)，從而將螺栓1022鎖定在圖14B和圖15B所示的位置(在該位置處，突起1028容納在溝槽1030內(nèi))。在該狀態(tài)下，裝置不能與罐分離，如上面所解釋的。
[0120]銷1032與彈簧1050關(guān)聯(lián)，該彈簧對銷在遠(yuǎn)離螺栓1022的方向上提供了偏置力。一旦使罐中的壓力并且因此也是頂部空間1042中的壓力降低到低于一定壓力(S卩，當(dāng)氣壓作用在肩部1036上的力等于彈簧的反向偏置力時彈簧的屬性所限定的壓力)，則銷1032可接著在彈簧力的作用下遠(yuǎn)離螺栓移動到圖14B所示的位置，從而允許螺栓1022徑向移動到其解鎖位置。
[0121 ]環(huán)1004具有鄰接部1054，如圖14B的剖面圖所示，該鄰接部在環(huán)的轉(zhuǎn)動期間在軌道1014上方滑動。當(dāng)鄰接部1054在螺栓1022上方停止時，它將螺栓推動到其鎖定位置。一旦環(huán)在彈簧1008的偏置作用下轉(zhuǎn)動，則螺栓能夠遠(yuǎn)離頸部移動以允許分離。
[0122]一旦發(fā)生耦合，則耦合裝置1000實際上自動鎖定到罐的頸部上。一旦罐的頸部與裝置耦合(如圖15B所示)，則屏障元件660被細(xì)長軸709A的末端712A刺破，從而加壓氣體能夠進入到氣體管道系統(tǒng)738A中并且從此處進入到孔1034的頂部空間1042。因此，罐和孔1034的頂部空間1042中的氣壓將是相同的。接著，該氣壓使銷1032在彈簧1050的偏置作用下發(fā)生移動。環(huán)1004被彈簧1010偏置進入到鎖定狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，鄰接部1054使螺栓1022在彈簧1026的偏置力作用下進入到其鎖定位置(如圖15B所示)，銷1032能夠使鎖定螺栓1022向下運動并且將其鎖定在其鎖定位置。
[0123]現(xiàn)在參照圖16A-16C，圖16A-16C示出具有類似于圖10A-10D所示的類型的限流元件的罐的頸部804;并且因此，相同的附圖標(biāo)記改變了 200以限定相同的元件。讀者可以參照圖10A-10D的描述理解結(jié)構(gòu)和功能。
[0124]在該實施例中形成設(shè)備或系統(tǒng)的功能性元件的(雖然類似似的功能性耦合特征還可以包含在作為獨立裝置的耦合元件中)耦合元件808包括軸810，該軸具有軸端812，如圖16A所示，在耦合狀態(tài)下，軸端對漂浮構(gòu)件878施加壓力以允許氣體流經(jīng)孔隙814進入到管腔816中并且從管腔到達(dá)氣體導(dǎo)管，圖中可見氣體導(dǎo)管的起始部分820。
[0125]軸810形成有從軸端812向上延伸并且終止于肩部824的軸緣凹口 822。在圖16A所示的耦合狀態(tài)下，O形環(huán)858防止氣體沿軸的外周流出。
[0126]在分離期間，如圖16B所示，軸在軸向上相對偏離頸部，一旦肩部824向上延伸到O形環(huán)858，凹口822允許氣體沿箭頭890所示的路線流出。這使得可以控制氣壓釋放，避免氣壓在圖16C所示的完全分離的狀態(tài)下劇烈釋放。在此情況下，還可以由限流元件874進一步避免這種劇烈釋放。
[0127]現(xiàn)在參照圖17A和圖17B，圖17A和圖17B示出上述類型的罐的合裝包(在示例中為6包)900、950的兩個不同示例。每個合裝包包括用于罐100的各自保持架902、952和一體式搬運手柄904、954。架和手柄可例如由塑料或硬紙板制成。
【主權(quán)項】
1.一種用于與設(shè)備或系統(tǒng)的加壓氣體端口相關(guān)聯(lián)并且將氣體供應(yīng)給所述氣體端口的加壓氣體容器，所述容器包括: 容器主體和與所述容器主體成一體的頸部，所述容器主體限定加壓氣體外殼，所述頸部限定氣體出口； 所述頸部具有端部，所述端部被構(gòu)造為與耦合元件耦合并且安裝有插件，所述耦合元件能夠是與所述氣體端口成一體或形成所述氣體端口的一部分的耦合元件，或者能夠是被構(gòu)造為與所述氣體端口耦合的耦合裝置或適配器的耦合元件； 所述插件具有屏障元件，所述屏障元件密封所述外殼并且被構(gòu)造為被所述耦合元件的氣體引導(dǎo)構(gòu)件的軸不可逆地刺破，并且所述插件具有一個或多個密封件，所述一個或多個密封件與所述屏障元件不同并且被構(gòu)造為與所述軸形成氣密關(guān)聯(lián);并且 所述容器包括限流元件，所述限流元件被構(gòu)造為允許:(i)只要所述頸部耦合到所述耦合元件，所述加壓氣體就會自由流動，以及(ii)當(dāng)所述親合元件與所述頸部分離時，氣體逐漸流出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述限流元件包括漂浮構(gòu)件，所述漂浮構(gòu)件能夠在就座位置和未就座位置之間移動，在所述就座位置，所述漂浮構(gòu)件在所述容器的出口處抵靠底座，從而部分地密封所述容器的出口，在所述未就座位置，所述漂浮構(gòu)件遠(yuǎn)離所述底座并且允許氣體通過所述出口自由流出，所述漂浮構(gòu)件偏置到所述就座位置，并且被構(gòu)造為通過所述氣體引導(dǎo)構(gòu)件的所述軸移動到所述未就座位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其中，所述漂浮構(gòu)件通過氣體流動或者通過關(guān)聯(lián)的偏置元件偏置到所述就座位置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其中，所述漂浮構(gòu)件為圓的。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的容器，其中，所述漂浮構(gòu)件為球形。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其中，所述限流元件位于所述屏障元件內(nèi)部的位置中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的容器，其中，所述限流元件包括嵌套構(gòu)件，所述嵌套構(gòu)件安裝在所述容器的頸部內(nèi)并且具有上部分和下部分，所述上部分限定所述底座，并且所述下部分包括被構(gòu)造為限制所述漂浮構(gòu)件的位移的臂。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的容器，其中，所述底座限定流動通道。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的容器，其中，所述流動通道被限定在所述底座和所述頸部的內(nèi)表面之間。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述容器內(nèi)的所述加壓氣體為加壓二氧化碳，并且所述容器用于與利用所述加壓二氧化碳來制備碳酸飲料的碳酸飲料分配設(shè)備或系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的容器，其中，所述容器被構(gòu)造為以需要時將與用于制備所述碳酸飲料的所述加壓二氧化碳從所述容器中排出的方式與所述設(shè)備或系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述氣體為二氧化碳并且所述設(shè)備或系統(tǒng)適于制備碳酸飲料。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述屏障元件為可刺穿金屬片。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的容器，其中，所述片被構(gòu)造為用于在所述容器內(nèi)的壓力超過限定閾值的情況下被刺破。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其中， 所述插件限定了在外部端部和內(nèi)部端部之間延伸的軸，所述軸形成有在兩個端部之間延伸的一般軸向孔。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的容器，其中，所述插件具有總體的圓柱形狀。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的容器，其中，所述屏障元件形成在所述孔的所述內(nèi)部端部處，并且所述一個或多個密封件在所述外部端部處或者在所述內(nèi)部端部和所述外部端部之間形成在所述孔內(nèi)。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，其中，所述一個或多個密封件為一個或多個O形環(huán)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的容器，其中，所述O形環(huán)被安裝在形成于所述孔的壁中的周向溝槽內(nèi)。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述主體具有比多次使用的容器的平均壁厚的60%、55%、50%、45%或者40%更小的平均壁厚。21.—種用于將根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓氣體容器耦合到設(shè)備或系統(tǒng)以允許將氣體供應(yīng)給設(shè)備或系統(tǒng)的氣體導(dǎo)管系統(tǒng)的耦合元件，所述元件包括氣體引導(dǎo)構(gòu)件，所述氣體引導(dǎo)構(gòu)件具有從基座軸向延伸到軸端的細(xì)長軸，所述軸被構(gòu)造為安裝到所述容器的開口內(nèi)的插件的孔中，并且一旦所述軸與所述容器耦合，則會使形成在所述孔的內(nèi)端處的屏障元件不可逆地開口；所述軸在所述軸端或在靠近所述軸端處具有通入到所述氣體導(dǎo)管中的開□ O22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的元件，還限定一個或多個氣體釋放通道，所述一個或多個氣體釋放通道被構(gòu)造為在所述容器與所述耦合元件分離期間在所述容器的內(nèi)部和所述容器的外部環(huán)境之間形成氣體釋放導(dǎo)管。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的元件，其中，所述氣體釋放導(dǎo)管由一個或多個軸向溝槽或凹口構(gòu)成，所述一個或多個溝槽或凹口位于所述軸的面向所述孔的內(nèi)壁的表面處。24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的元件，所述元件是所述設(shè)備或系統(tǒng)的元件。25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的元件，所述元件是用于將所述容器耦合到所述設(shè)備或系統(tǒng)的氣體端口的獨立裝置。
【文檔編號】F17C13/04GK205424415SQ201520569267
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年7月31日
【發(fā)明人】海姆·懷爾德, 埃亞勒·克里斯托, 拉米·羅恩
【申請人】施特勞斯凈水有限公司