專利名稱：飲料容器用的飲料起泡沫器件和生產(chǎn)包裝飲料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來在液體內(nèi)生成泡沫的器件，該液體是被包裝在密封而打開后不再重封的罐頭內(nèi)或其它容器內(nèi)。這種器件雖然不是唯一適用但卻特別適用于罐裝含酒精的飲料例如各種啤酒，也可用于不含酒精的軟飲料。
在各種啤酒的飲料中需要有一種器件和方法用來生成泡沫狀氣泡懸浮液或“酒沫”，因為這些飲料在用罐裝出售時往往缺少這種酒沫。把氣體溶解在飲料內(nèi)然后降壓使氣體釋出有助于生成酒沫，降壓可用各種方式完成，例如，飲料是從一小桶內(nèi)汲取的，還有把一罐頭或瓶子打開時來降壓。但由于在小桶內(nèi)是用較高的壓力輸入二氧化碳氣(CO2)、氮氣(N2)或其它惰性氣體，使汲取飲料中的溶解氣體比罐裝飲料具有較高的濃度，同時由于傾倒的動作而產(chǎn)生的攪動而激發(fā)起泡沫的生成，因此汲取飲料比罐裝飲料在由傾倒產(chǎn)生的攪動而分送時通常要釋放出更多的氣泡，并具有更濃的、更持久的酒沫。
現(xiàn)有技術(shù)用各種方法處理這個問題。
公開過的一種方法是采用各種模壓而成、充有氣體的嵌入物，當(dāng)罐內(nèi)的壓力降低時該嵌入物能從其上的小孔內(nèi)放出氣體。但降壓時從該嵌入物釋放出來的能量可能對溫度是極其敏感的，因此在不同的溫度下生成的酒沫也就不一樣。在室溫下這會造成起泡過多而導(dǎo)致飲料流失。
另一種解決這個問題的方法是將罐頭改制成有一個內(nèi)腔存放飲料另一個空腔存放氣體，當(dāng)罐頭打開時使氣體與飲料混合。這種罐頭的復(fù)雜設(shè)計會使成本昂貴以致不好推行。
還有各種中間方案是將存放氣體的內(nèi)腔結(jié)合在罐蓋內(nèi)或罐底內(nèi)。另外還曾公開過可以促使酒沫生成的化學(xué)的方法，但就是不清楚這樣做會在多大程度上影響到飲料的味道。
本發(fā)明的一個目的是提供一種飲料容器用的一種飲料起泡沫器件，該器件有一流體空腔，由兩個通常為空心的套疊滑動件組成，該滑動件之一可在另一中密封地滑動，其時設(shè)有保持設(shè)施可使該兩部件保持在套疊受壓縮的位置上，在所說流體內(nèi)腔與器件外周之間并設(shè)有流體溝通設(shè)施，可隨器件外壓力的降低到一預(yù)定值而起作用。
保持設(shè)施可采用這樣的形式，從一個通常為空心的套疊滑動件上伸出一個突出件，而在另一個通常為空心的套疊滑動件上設(shè)置一個接合件，以便與突出件接合。
當(dāng)器件被套疊壓縮時，器件上還有一個設(shè)施可將器件保持在飲料容器內(nèi)，該設(shè)施能施力抵壓在飲料容器的內(nèi)壁上。
兩個套疊的部件可先壓縮到第一位置，在此位置上保持設(shè)施可將器件保持在飲料容器內(nèi)，該兩套疊件還可進一步壓縮到第二位置，在該位置上可使流體內(nèi)腔內(nèi)的流體壓力上升到所要求的水平。
保持設(shè)施最好采用罐籠的形式，該罐籠連結(jié)在兩個通常為空心的套疊滑動件的外端，具有多個邊條，當(dāng)該兩部件被套疊壓縮時該邊條能從該兩部件上向外彎出。
在流體內(nèi)腔可以安排一個插隔件以便調(diào)整流體內(nèi)腔的體積從而調(diào)整流體內(nèi)腔的壓力。
最好在器件中所含有的是不會氧化的氣體例如氮氣或二氧化碳氣。
最好兩個部件都是圓筒形，各有一個開口端，兩個開口端對接在一起并具有緊密配合的密封設(shè)施。
流體溝通設(shè)施可以采用刺穿設(shè)施的形式，該刺穿設(shè)施能在流體內(nèi)腔上刺出缺口。流體溝通設(shè)施還可包括一個定量小孔以便調(diào)節(jié)從流體內(nèi)腔內(nèi)釋出的流體。
刺穿設(shè)施可以安排在保持設(shè)施的接合件上并可刺穿突出件的壁，該突出件為空心的，同時突出件的內(nèi)部可以通過定量小孔與器件外周溝通。
接合件的形式可以是一夾持墊圈，當(dāng)兩個通常為空心的套疊滑動件被套疊壓縮時，該墊圈可咬住突出件使該兩部件保持在此位置上，保持設(shè)施上可設(shè)有尖頭，但只有當(dāng)器件外壓力降低到預(yù)定值時該尖頭才能刺穿突出件的壁。
最好，夾持墊圈為通常的碟形并有一不整齊的內(nèi)邊，其上形成多個刺穿尖頭，墊圈的碟形使突出件的保持設(shè)施只能在單程上起作用，當(dāng)外部壓力降低到預(yù)定值時所說尖頭便用作刺穿設(shè)施。
突出件可帶有斜度并可有一側(cè)向的臺階或肩部以便限制兩個部件的套疊壓縮。
另外一種辦法，流體溝通設(shè)施的形式為兩個通常為空心的套疊滑動件中一個的壁，該壁能將另一套疊滑動件上小孔的封閉設(shè)施打開。
最好在突出件上至少具有一個部分，其橫截面面積大于接合件的中心孔。
保持設(shè)施被安排得可與三個預(yù)定位置中的每一個接合。同時在突出件上具有三個相應(yīng)的部分，這些部分具有比接合件上開口更大的橫截面面積。
保持設(shè)施可以是一個三爪桿，它可與接合件上的一個孔眼接合，該接合件的形狀為一輻射架，跨放在兩個通常為空心的套疊滑動件中的一個的開口端上，當(dāng)該兩部件被壓縮時三爪桿被強制通過上述孔眼。
兩個套疊件中的一個上面有一小孔，該小孔在初時被一放在凹槽內(nèi)蓋住該小孔的O形密封環(huán)封閉，當(dāng)兩個部件被壓縮時另一部件上的壁代替O形環(huán)成為小孔的封閉設(shè)施，但當(dāng)三爪桿上最接近突出件固定端的那個爪位在輻射架中心孔的上面時所說壁不再蓋住小孔。
三爪桿上兩個遠離突出件固定端的爪上設(shè)有倒鉤，因此可以防止它們從輻射架的中心孔中縮回，而第三個爪則沒有倒鉤，當(dāng)器件外壓力突然下降時可以容許該爪從中心孔中縮回。
作為另一個替代方案，第一部件可以放在第二部件內(nèi)進行套疊滑動，并有一受限制的小孔設(shè)在第二部件前端與第一部件鄰近部分之間，當(dāng)器件外壓力下降到預(yù)定時流體內(nèi)腔內(nèi)的流體可以通過該小孔。
第二部件有一通常為圓筒形的內(nèi)表面，而第一部件上有一向外伸展的凸緣部分，第二部分的前端部可與該凸緣部接合。
在凸緣部或前端部上至少設(shè)有一個槽子以便提供所說的受限制的小孔。
凸緣上可設(shè)有環(huán)形溝槽部，在該溝槽部內(nèi)接納第二部分的前端。
受限制的小孔設(shè)在第二部件的前端和第一部件鄰近部的中間，沿圓周上均勻分布。
本發(fā)明的第二目的，還提供一種生產(chǎn)包裝飲料的方法，包括下列各項，提供一個頂部打開的容器，將按照本發(fā)明第一目的所說的器件放到所說容器內(nèi)，在容器內(nèi)充滿飲料，用一封閉設(shè)施封閉容器的頂部，對封閉的容器進行巴氏滅菌，從而增加容器內(nèi)的壓力，將該器件壓縮。
在所述方法中還可包括將該器件放在容器內(nèi)直到器件的一端抵靠在容器底部上為止，在器件的另一端施加機械壓力，使接合設(shè)施與容器接合。
下面配合附圖來說明本發(fā)明的實施例，其中

圖1為按照本發(fā)明的飲料起泡沫器件第一實施例在未被壓縮時的縱向截面圖，圖2為圖1中器件在部分被壓縮時的縱向截面圖，圖3為圖1中器件在最大程度被壓縮時的縱向截面圖，圖4為圖1中器件在釋放氣體時的縱向截面圖，圖5為圖1中器件的輻射架在未裝在器件上時的平面圖，圖6為圖1中器件的罐籠在未裝在器件上時的透視圖，圖7為按照本發(fā)明的飲料起泡沫器件第二實施例的縱向截面圖，圖8a和圖8b分別為圖7中器件墊圈的平面圖和側(cè)面圖，圖9為按照本發(fā)明的飲料起泡沫器件第三實施例的縱向截面圖，圖10為按照本發(fā)明的飲料起泡沫器件第四實施例之半的縱向截面圖，圖11為圖10所示器件第四實施例的墊圈的平面圖，圖12為圖10所示器件第四實施例的邊條聯(lián)鎖排列的詳圖，圖13為按照本發(fā)明的飲料起泡沫器件第五實施例在未被壓縮時的縱向截面圖，圖14為類似圖13的截面圖，示出了器件是在受壓縮條件下并位在一容器內(nèi)，
圖15為圖13所示器件的橫截面的詳圖。
參照附圖，按照本發(fā)明的飲料起泡沫器件的第一實施例將結(jié)合圖1至圖6來予以說明，飲料起泡沫器件是由兩個可相互套合的圓筒1，2組成，每一圓筒各有一個開口端15和一個封閉端16。第一圓筒1套合在第二圓筒2上，在第二圓筒2的開口端15上有一圈密封邊9抵壓在第一圓筒1的內(nèi)表面17上。在該器件內(nèi)以大氣壓充填著氮氣。該器件并有一個圓筒形的罐籠3(圖6)，該罐籠3是由圓筒1，2上兩個封閉端16的伸出部分18保持在圓筒1，2的周圍。該罐籠3是由柔性的塑料制成的。
在第一圓筒1上有一位在中央的具有三個棘爪的桿5從第一圓筒1的封閉端16的內(nèi)表面上向下伸出，該桿5可以是連結(jié)在第一圓筒1上的，也可以與第一圓筒1一起模壓而成。在第二圓筒2上有一輻射架4(圖5)橫越第二圓筒2的開口端15并連結(jié)在其上。該輻射架4有一中心孔10，其作用如一掣子，而三爪桿5的作用如一三齒棘輪。在第二圓筒2上還有定量小孔8，位在側(cè)壁20上靠近封閉端16，該小孔8被安排在側(cè)壁20外面所設(shè)溝槽19內(nèi)的底上。橡膠制的O形環(huán)可坐落在溝槽19內(nèi)，將小孔8蓋住并予以密封。O形環(huán)還有一個停放槽7設(shè)在小孔8的下面。
圖1所示器件系在尚未浸入飲料內(nèi)時的初始狀態(tài)，存放飲料的容器最好成為罐狀。
在裝罐生產(chǎn)線上該器件被放入罐內(nèi)，然后在對罐體進行加壓作用時，用加壓的二氧化碳氣或氮氣來清洗罐體。由于環(huán)繞該器件的外部壓力提高，兩個圓筒1，2被套疊壓縮在一起，以致三爪桿5的第一爪11受推穿過輻射架4的中心孔10(如圖2的位置)。當(dāng)兩圓筒1，2被壓向一起時，環(huán)繞兩個圓筒1，2的罐籠3的邊條從該兩圓筒1，2向外彎曲。罐籠3從該兩圓筒1，2向外鼓起足夠使它接觸并施力于罐(未圖示)的內(nèi)壁上。當(dāng)在罐內(nèi)充滿飲料時該力使該器件保持在罐底上。該器件是否確實直立地安放在罐內(nèi)是無關(guān)緊要的，該器件可以安放得與罐體縱軸線成一微小的角度而不會影響其作用。另外，兩個圓筒體1，2在套合而未經(jīng)縮短時由于太長也不可能把它水平方向地放在罐底上。該器件還可以做到放在罐內(nèi)時不論哪一圓筒放在上面都一樣。
所述罐然后充填以飲料，例如啤酒，并封閉起來。在充填終止時壓力雖然重新降低，但該器件仍將保持其縮短狀態(tài)，因為第一爪11卡在輻射器4的另一面上，第一爪11的倒鉤的頂部21使第一爪11不再能從輻射架4的中心孔10中縮回。
在對罐進行巴氏滅菌時，溫度升高，罐內(nèi)的壓力也升高。兩個圓筒1，2進一步擠在一起，以致三爪桿5上的第二爪12和第三爪13被壓入輻射架4上的中心孔10內(nèi)(如圖3的位置)，這時兩個圓筒1，2被套疊壓縮到最大程度。隨著兩個圓筒1，2的進一步壓縮，第一圓筒1的開口端15推動O形環(huán)使它從蓋住小孔8的位置下降到停放槽7內(nèi)。但小孔8仍然是封閉的，因為它被第一圓筒的周壁14蓋住了。罐籠3被擠壓得格外向外鼓起，其邊條被擠壓得格外抵緊在罐的內(nèi)壁上。
當(dāng)將罐打開時，在器件外面的壓力突然下降，會將第三爪13通過輻射架4的中心孔10重新壓回(如圖4)。其所以可能是因為第三爪13上并沒有倒鉤，不像第一爪11和第二爪12那樣有了倒鉤就不再能從輻射架4的中心孔10中縮回。由于器件內(nèi)部的壓力使第三爪13通過輻射架4的中心孔10縮回，兩個圓筒1，2就有一部分不再壓緊。這樣第一圓筒的周壁14就會向上升起，小孔8不再被蓋住，氣體就可通過小孔8向外逸出，當(dāng)啤酒從罐內(nèi)倒出時，這些氣體就作為氣泡源通過啤酒上升在頂面形成一層奶白色的酒沫。
按照本發(fā)明的器件的第二實施例將在下面結(jié)合圖7和圖8來予以說明。
該飲料起泡沫器件是由兩個可以套疊的模壓的容器101，102組成。第一容器101有一封閉端106和兩個同心的圓筒壁103和104。第一容器101并有多個模壓的邊條105分隔排列在其封閉端106的周邊上。邊條105上有需由鉸鏈接合的區(qū)域107或在該區(qū)域附近需有足夠的柔性。
第二容器102也有一個封閉端108，從該封閉端108的內(nèi)面中央向第一容器101伸出一個帶有斜度的突出件110。該帶有斜度的突出件110有一居中的空心凹膛109。該凹膛109可用一受控的小孔件111使它對器件外面封閉。第二容器102具有兩個同心的圓筒壁112，113。其中外邊一個圓筒壁112套合在第一容器外壁103的外邊并有一密封設(shè)施114，該設(shè)施能使外壁103和112密封但可容許壁103和112作相對運動。第二容器內(nèi)壁113位在第一容器101的內(nèi)壁104和外壁103之間。
墊圈115用夾持設(shè)施117夾持在第一容器101內(nèi)圓筒壁104的開口端116內(nèi)。在墊圈115上有一形狀為斷開的圓形的中心孔119。在圓形孔119的缺口處設(shè)有尖頭向內(nèi)的刺穿設(shè)施120。墊圈115為碟形，其中心121凸向第一容器101的封閉端106和帶有斜度的突出件110的端頭。
在第二容器102封閉端108的周邊上設(shè)有擋邊123，第一容器101的邊條105就夾持在其內(nèi)。
使用時將兩個可套疊的，用塑料模壓而成的容器101，102套合在一起放在氮氣的氛圍中，使第二容器102中央的帶斜度的突出件110放在第一容器101所夾持的墊圈115的中心孔118內(nèi)。墊圈115的似碟的形狀和尖頭向內(nèi)的刺穿設(shè)施120可以阻止帶斜度的突出件110從墊圈115中縮回去，因而可以防止兩個容器101、102彼此分開。
將該器件放在氮氣氛圍中的一個飲料罐內(nèi)，當(dāng)將該飲料罐充填飲料時由于器件外壓力的增加，在兩容器101、102之間的內(nèi)腔124便會收縮，而第一容器101的邊條105則會向外鼓起或在轉(zhuǎn)折區(qū)域107彎曲，施力抵壓在飲料罐的內(nèi)壁。
當(dāng)飲料罐被用飲料充填后密封起來進行巴氏滅菌時，在飲料罐內(nèi)的壓力不會升高，兩個容器101和102會進一步被壓縮在一起，這時在第二容器102的帶斜度的突出件110上那個包藏著空心凹膛109的部分就會跑到墊圈115之內(nèi)。在帶斜度的突出件110上那個包藏凹膛109的部分具有一個薄壁122使凹膛109和墊圈115隔開。
當(dāng)飲料在巴氏滅菌后冷卻時，在飲料罐內(nèi)的壓力又逐漸降落。但由于帶有斜度的突出部110擱在墊圈115中心孔118邊緣上的尖頭向內(nèi)的刺穿設(shè)施120上，因此兩個容器被卡住，不再能相互移動而離開。
但若將罐打開，由于罐內(nèi)在該器件外面的壓力突然下降，帶斜度的突出件110會向墊圈115的外面滑動一小段距離，這時墊圈115斷開的圓孔119上的刺穿設(shè)施120就會將帶斜度的突出件110上包在凹膛109外面的薄壁122刺穿。
被兩個容器101，102限定在它們之間的內(nèi)腔124內(nèi)的氣體，隨著內(nèi)腔的收縮、體積的減少，壓力將會增加，因而成為增壓氣體。這時增壓氣體就會從帶斜度的突出件110的薄壁122上被刺穿的孔中逸出，通過在空心凹膛109進口處的受控定量小孔件111而逸出到外面。該受控的小孔件111可使逸出氣體的氣泡具有一定的大小。氣泡上升穿過飲料罐帶動其他氣泡發(fā)生，當(dāng)飲料從罐中倒出時便會在飲料頂面形成一層奶白色的酒沫。
按照本發(fā)明的器件的第三實施例將在下面用圖9來說明。
該實施例與器件的第二實施例相似，飲料的起泡沫器件也是由兩個可以套疊的、模壓而成的容器組成，容器的形狀為兩圓筒201、202，每一圓筒各有一個一般為封閉的端面203，又各有一開口端204。第二圓筒202可在第一圓筒201內(nèi)套疊滑動。第二圓筒202開口端204的邊緣205具有向外張開的唇部206，在兩圓筒201，202相互套合時會起到沿徑向向內(nèi)被壓縮的作用。在兩圓筒201，202的內(nèi)部限定著一個體積可變的內(nèi)腔207以便貯存氣體如氮氣。
第一圓筒201上有一突出件208，通常為實心圓柱形，在其外表面上有向側(cè)面突起的臺階或肩部209。在靠近第一圓筒201封閉端203的突出件208上有一部分210的壁211強度做得較弱，該壁限定著一個在封閉端203的空心凹膛212。該凹膛212在實際上是由一個球形的彈性定量件213來加以封閉的。在經(jīng)過定量件213、溝通凹膛212內(nèi)外的表面215上開有至少為一個的溝槽214。
從第二圓筒202的封閉端203上向內(nèi)伸出的一個內(nèi)圓筒壁216。在該內(nèi)圓筒壁216離開第二圓筒202封閉端203的另一端上設(shè)有墊圈217，該墊圈217有一中心孔218，在孔邊設(shè)有多個向下傾斜指向第二圓筒202封閉端203的向內(nèi)的尖頭219。
有一形狀通常為兩頭開口圓筒形的獨立的插隔件220可以放在第二圓筒202的內(nèi)圓筒壁216與其外圓筒壁之間。在該獨立的插隔件的一端設(shè)有向內(nèi)伸展的凸緣221。
使用時，這種實施例的器件的作用方式與第二實施例差不多。只是當(dāng)將該器件放入飲料容器內(nèi)時是用機械方法將該器件壓縮到突出件208的肩部或臺階209與墊圈217接合為止，到這地步，再要使兩個圓筒201和202套疊壓縮，就要克服增大的抗力。
當(dāng)飲料裝入容器內(nèi)被密封并進行巴氏滅菌時，由于巴氏滅菌法的關(guān)系，在該器件外面的壓力增加，肩部或臺階209就被迫與墊圈217接合。當(dāng)將罐打開時，在該器件外面的壓力急劇地下降，如上例那樣，墊圈217將把強度誠弱的壁211割破。在內(nèi)腔207內(nèi)的增壓氣體就從減弱壁211的裂縫中逸出到凹膛212內(nèi)，再通過設(shè)置在定量件213旁的溝槽214向外逸出。逸出的氣體在飲料內(nèi)撒下眾多的小氣泡，當(dāng)飲料從容器內(nèi)倒出時就會在其頂面形成一層奶白色的酒沫。
單獨的插隔件220的尺寸是可以改變的，藉以使內(nèi)腔207的體積改變，相應(yīng)地限定器件內(nèi)流體的壓力。
按照本發(fā)明的器件的第四實施例將在下面結(jié)合圖10來予以詳細說明。
器件的這種實施例與本發(fā)明的第二和第三實施例非常相似。第四實施例也是由兩個可套合的模壓容器組成，容器的形狀為兩個可互相套疊的部件301和302，與第三實施例的兩個圓筒201和202相似。
在第三實施例(圖9)中采用的辦法是在第二圓筒202開口端204的邊緣205做成向外張開的唇部206，使兩個圓筒201和202直接進行相互密封，而在第四實施例(圖10)中采用的是另一種辦法即將相當(dāng)于兩個圓筒201和202的兩個相互套疊部件301和302的尺寸配好，使它們在相互套疊時中間只存在一個微小的徑向間隙。而部件301和302的相互密封則是靠獨立的插隔件320完成的，該插隔件320的凸緣端沿徑向向外伸出，在該伸出部分的外周形成兩支向外展開的裙邊323(方向向上)和324(方向向下)。該向外展開的裙邊323、324與兩個套疊部件中外面一個的筒壁325的內(nèi)表面作滑動接觸，在那里形成一個雙重作用的密封，而里面一個套疊部件302的邊緣326則被倒棱，以便與兩個密封裙邊中靠近的一個324的下邊構(gòu)成氣密性密封。圖10是為了說明目的而將倒棱邊緣326與向下開展的裙邊324之間的間隙畫出的。實際上在邊緣326與裙邊324之間是氣密性密封的。
一個中央突出件308形如截圓錐，在其外表面上有一向側(cè)面突出的臺階或肩部309。突出件308內(nèi)含一空心凹膛312，有一層薄壁311包覆在其外面。該凹膛312是在第一套疊部件301的封閉端303即該突出件308的根上用一球形的定量元件313來加以封閉的。在該定量元件的周圍沿圓周開有4條溝槽314，該溝槽314把套疊部件301的外面和突出件308內(nèi)的凹膛312溝通在一起。
在兩個套疊部件中里面一個302的封閉端303上向內(nèi)突出一個內(nèi)圓筒壁316。在該內(nèi)圓筒壁316的自由端上跨放著一個墊圈317。該墊圈317有一中心孔318，其中有多個向內(nèi)的尖頭319。在圖11中示出的多個向內(nèi)的尖頭319是由兩對尖頭組成，其中一對是兩個面對面安排的具有兩條邊的銳角尖頭400，另一對向內(nèi)的尖頭319也是面對面安排、位在上述兩個具有兩條邊的銳角尖頭400的中間，其形狀如一長方形的突出部被去除一個具有兩條邊的直角形后、形成兩個分叉、成為一個具有兩個角的尖頭。墊圈317是由金屬材料沖制而成帶有葉片330彎曲后掛在內(nèi)圓筒壁316自由端的外壁上。
構(gòu)成兩個套疊部件301和302的密封設(shè)施的獨立插隔件320通常為一端開口的圓筒形，其位置可以調(diào)整到使其開口端315處在內(nèi)套疊部件302的內(nèi)圓筒壁316與外壁326之間。獨立插隔件320的另一端通常為封閉端坐落在內(nèi)套疊部件302的內(nèi)圓筒壁316的上面，插隔件320上有一中心孔329配置在墊圈317中心孔318上面。
突出件308從獨立插隔件320的中心孔329中穿過后還穿過墊圈317上的中心孔318使突出件308上包覆空心凹膛312的薄壁部分311與墊圈317上的多個向內(nèi)的尖頭319鄰接。
在內(nèi)套疊部件302的圓周上分布著12根邊條305，該邊條305鉸接在內(nèi)套疊部件302封閉端303的周邊上。各邊條305之間并用連結(jié)件連結(jié)，以便當(dāng)鉸接接頭341發(fā)生斷裂及與內(nèi)套疊部件302錯位時各邊條仍能相互連結(jié)在一起。
邊條305上未與內(nèi)套疊部件302鉸接的自由端可由外套疊部件301封閉端303上伸出的懸垂邊342來定位如圖12所示。各邊條305的自由端做成向一側(cè)突出相互扣住的形狀352藉以防止個別邊條305的從懸垂邊342上脫出。相互扣住的形狀352是在一側(cè)上做成角狀的突出部350而在另一側(cè)上做成同一方向可與上述突出配合的凹部351構(gòu)成的。
在內(nèi)套疊部件302封閉端303的圓周上有一小段沿縱向伸出的壁345，在該壁345上設(shè)有沿圓周勻稱地分布的凹檔。
使用時，這種第四實施例的器件的作用方式與第二實施例和第三實施例相似。器件先行壓縮使突出件308的肩部309與墊圈317接合并對兩個套疊部件301和302的進一步壓縮提供增大的抗力。
當(dāng)飲料在容器內(nèi)密封并進行巴氏滅菌時，肩部309處于被強制與墊圈317接合的狀態(tài)。當(dāng)將罐打開時，在器件外面的壓力急劇下降，如前所述，墊圈317就會劃破突出件308上的薄壁311。被套疊部件301和302限定的內(nèi)腔322內(nèi)的增壓氣體就會通過薄壁311上的裂縫逸出到空心凹膛312中，再從該空心凹膛312通過設(shè)在球形定量件313周圍的4條溝槽314向外逸出。
逸出的氣體會進一步促使飲料內(nèi)的小氣泡發(fā)生并在將飲料從容器內(nèi)倒出時在飲料頂面形成一層奶白色的酒沫。
按照本發(fā)明的器件的第五實施例將在下面結(jié)合圖13、圖14和圖15予以說明。
第五實施例用標(biāo)號500表示，用來包含在一增壓的流體容器例如增壓的飲料容器內(nèi)，以便當(dāng)將容器打開、使容器內(nèi)的壓力顯然或突然減少、因此使容器內(nèi)部暴露在大氣壓力下時，如同前面幾個實施例那樣，把一種物質(zhì)，例如增壓氣體如氮氣釋放到流體中。
如圖14所示為該器件在這樣一種容器C內(nèi)就位的情況。器件500具有一個第一部件501，其上的第一個通常為管狀的部分502有一圓筒形的外表面503和一截圓錐形的內(nèi)表面，因此壁厚是從第一部分502的前端505向尾端506的方向增加，在該尾端處506有一橫向伸展的端壁507，所有這些是在制造部件501時一起形成的。
從端壁507上還伸出一個管狀突出部508，該突出部508有一圓筒形的外表面509和一截面錐形的內(nèi)表面510，在從前端505到尾端506的方向上該內(nèi)表面510的直徑略有減小。
部件501配有一個獨立的插隔件520，該件520通常為管狀，有一圓筒形的內(nèi)表面521和一有臺階的截圓錐形的外表面522。插隔件520放在上面提過的兩個表面504和509之間。制定插隔件520的尺寸的要領(lǐng)是須使不被占據(jù)的空間523具有所需的大小。使插隔件520具有所需的大小，在使用時就可使不被占據(jù)的空間523變化到能在插隔件520覆蓋下的內(nèi)腔內(nèi)生成所需的壓力。
在插隔件520的上端設(shè)有向內(nèi)伸展的凸緣524，該凸緣524擱在突出部508的前端面上以便限制插隔件的向內(nèi)移動。
在插隔件520上還有唇邊526，該唇邊526最初只是向外張開，現(xiàn)并演變成向外并向部件501的尾端506伸展。
器件500還有一個第二部件529，其上的第二管狀部分530有一圓筒形的內(nèi)表面531和一截圓錐形的外表面532，該截圓錐532在從第二部件529的尾端533向前端534的方向上，直徑逐漸減小。
管狀部件530在制造時，其尾端533是與端壁535及從端壁中心伸出的突出部536一起形成的。
該突出部536為截圓錐形，在向部件529的前端的方向上其直徑逐漸減小，在其前端并載有一個墊圈537。
在該墊圈537上開有一個中心孔其上設(shè)有向內(nèi)的尖齒，該尖齒咬住在突出部536上直徑減小的部分538上，其時墊圈抵靠在突出部536的肩部539上。該墊圈537的周邊通常為圓形，其上設(shè)有向外突出的齒，以便咬住在空心突出部508的內(nèi)表面510上。在空心突出部508上設(shè)有向外張開的端頭540，以便使墊圈537容易進入。
當(dāng)將部件502插入到部件530中時，部件520的倒垂邊526受到向內(nèi)的壓縮力，因此在部件502和530之間提供有效的密封。部件530的內(nèi)表面的尺寸被制定得能與倒垂邊526作良好的滑動配合，結(jié)果在第一部件502和第二部件530的內(nèi)部就能限定一個體積可變的內(nèi)腔541，作為貯存所說物質(zhì)之用。
與部件501的端壁507一體形成的還有多個、例如4個或6個可彎曲的邊條550。各邊條550均設(shè)有第一鉸接部551與壁507連接。在各邊條550的另一端設(shè)有一個部分552，該部分552比邊條的其他部分具有較大的圓周方向的長度并配制得可被壁部535上的一個槽子553所容納。當(dāng)部件502和530移向一起時。部分552上較大的周長可以保證相鄰的部分552相鄰靠接于邊條上，從而可以防止邊條相對于槽子553在圓周上移動。
部分552用第二鉸接部554與邊條的其它部分連接，還有一個第三鉸接部555設(shè)在第一和第二鉸接部之間而靠近第一鉸接部，使得邊條的第一部分556在第一和第三鉸接部之間伸展時，邊條的第二部分557可以較第一部分556更大的程度在第二和第三鉸接部之間伸展。第三鉸接部在邊條上具有較大的長度和較小的橫截面。
在管狀部分530的前端534形成具有截圓錐形錐口孔的端頭558，同時在端壁507上設(shè)有圓形溝槽559，該溝槽559配制得可以容納端頭558。在溝槽559上設(shè)有多個、例如6個的槽子559a，如圖15所示。
槽子559a為具有半圓形截面的槽形，但也可制成其它所需的橫截面。
前端部534的端頭558在本例中為抵靠在溝槽559的底部上，如有需要，也可與底部隔開一段比較接近的距離。
在端壁507的下面設(shè)有墊環(huán)560，在該墊環(huán)560上至少須有一個開口561。
使用時，部件501和529本來都是獨立的部分，其內(nèi)部可用傳統(tǒng)方式用空氣或類似物，例如用增壓過的氮氣射流體來清洗。清洗后當(dāng)部件內(nèi)部仍沾滿清洗的氮氣時立即將該兩部件套合在一起，并使第一部分502上的倒垂邊526插入到第二部分532中去與表面531構(gòu)成滑動配合并保持密封，部件502和530就可滑動并按預(yù)定的程度套疊。墊圈537上的內(nèi)齒和外齒分別與突出部536和508咬合，可使部件502和530保持在預(yù)先確定的位置上，即使內(nèi)腔541中的氣體被壓縮到超過了大氣壓力。
當(dāng)上兩部件初步套合在一起時，邊條上的部分552接合在槽子553內(nèi)，邊條只是有限地向外鼓起。當(dāng)將部件502和503初步套合在一起并對內(nèi)腔541構(gòu)成密封后，在一適當(dāng)階段便可將本器件裝入需要使用的容器內(nèi)。在本例中容器為一飲料罐例如啤酒罐，但該容器也可以是任何其它適用的容器例如用玻璃或塑料制成的瓶子，這時本器件和邊條的尺寸須重新適當(dāng)?shù)刂贫?，以便適合容器的形狀及所配制的物質(zhì)需要的體積。
當(dāng)將裝配好的器件放到空的流體容器內(nèi)并套疊地壓縮到一預(yù)定程度例如使氮氣完成初步壓縮時，放入本器件的容器內(nèi)部可用空氣或類似物，例如用壓縮氮氣射流來清洗，然后將預(yù)備儲存在容器內(nèi)的流體注入容器內(nèi)并用傳統(tǒng)方式加以密封。這時在容器內(nèi)含有本器件和流體，該流體由于在溶液內(nèi)含有氮氣、二氧化碳氣和類似物，整個容器接受巴氏滅菌工序，主要是將容器加熱而被增壓。結(jié)果任何清洗時殘留在容器內(nèi)的氮氣或溶解在流體中例如飲料內(nèi)的氣體都被加熱并在容器內(nèi)增壓。由于這一壓力的增加，強制將部件502和530進一步套疊地壓縮直到端頭558嵌入到溝槽559內(nèi)為止。當(dāng)該容器冷卻到室溫時或在以后被貯存在冰箱內(nèi)時，由于墊圈537上的尖齒咬合在空心突出件508的壁上和突出件536上直徑減小的部分538上，部件502和503被保持在該壓縮狀態(tài)下。
上面所說的最后一次壓縮使邊條張開成如圖14所示的形狀，其中邊條第一部分556沿離開器件的橫向伸展、通常是沿徑向向外并向容器C的下方，第三鉸接部555則擱在傳統(tǒng)飲料罐常用的肩部562上。邊條第二部分550的第一部563與容器C的內(nèi)圓筒壁564接合，其第二部565通常沿橫向向器件伸展并向下向外傾斜。結(jié)果本器件就可牢固地夾持在容器內(nèi)靠近底端的地方。
墊圈560擱在容器C的底部上，開口561可使在墊圈內(nèi)的任何飲料或其它容器內(nèi)的含有物逸出。墊圈560還可使器件正確地定位在容器內(nèi)。
當(dāng)將容器打開因此將容器內(nèi)原先增壓過的東西暴露到大氣壓力之下時，在內(nèi)腔541內(nèi)的氣體便有足夠的力量可以強行通過倒垂邊526并沿表面531和503之間的界面，然后通過槽子559a進入到容器C內(nèi)的飲料內(nèi)。將壓縮氮氣釋放到液體、例如飲料內(nèi)便可促使飲料內(nèi)起泡沫或酒沫。
如果需要，增壓氮氣以外的其它物質(zhì)也可貯存在本器件500內(nèi)。
所有上述實施例的器件可以沿軸向插入到一飲料容器例如罐內(nèi)。對于任何頸部比體部具有較小直徑的飲料容器，現(xiàn)有技術(shù)的已知容器需要定向才能進入。而本器件在壓縮前，對這樣一個頸部比體部小的容器卻是能夠插入的。插入器件的形狀與罐的尺寸無關(guān)，因為只是在器件插入飲料容器之后壓縮著器件的兩個部件時，器件上的邊條才從器件上向外彎曲。
上述說明或附圖中所揭露的特征，是以它們特定的形式或達到效果的設(shè)施，或一類或一群的物質(zhì)或其組合來表達的。這些特征也適合于分開來或另行組合起來加以應(yīng)用，以便在多種多樣的形式上實現(xiàn)本發(fā)明。
對上面說明的實施例加以修改或變化也將被認為并未離開本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.飲料容器用的飲料起泡沫器件，該器件有一流體內(nèi)腔，由兩個通常為空心的套疊件形成，該套疊件之一可在另一中密封地滑動，其特征在于，具有可將兩個部件保持在套疊受壓縮位置的設(shè)施，另外還具有按照器件外面預(yù)定的壓力降，使所說流體內(nèi)腔的流體與器件外面溝通的設(shè)施。
2.按照權(quán)利要求1的飲料起泡沫器件，其特征為，保持設(shè)施是這樣組成的，在兩個通常為空心的套疊滑動件中的一個上伸出一個突出件，而在另一個通常為空心的套疊滑動件上設(shè)有一個接合件以便與所述突出件接合。
3.按照權(quán)利要求1或2的飲料起泡沫器件，其特征為，該器件具有使器件保持在飲料容器內(nèi)的設(shè)施，當(dāng)該器件被套疊壓縮時，該保持設(shè)施能施力抵壓在飲料容器的內(nèi)壁上。
4.按照權(quán)利要求3的飲料起泡沫器件，其特征為，先將兩個套疊件壓縮到第一位置，在該第一位置上保持設(shè)施將器件保持在飲料容器內(nèi)，接著將兩個套疊件進一步壓縮到第二位置，將流體內(nèi)腔內(nèi)流體的壓力增加到所需的水平。
5.按照權(quán)利要求3或4的飲料起泡沫器件，所述保持設(shè)施為連結(jié)在兩個通常為空心的套疊滑動件外端上的罐籠，該罐籠具有多個邊條，當(dāng)該兩部件被套疊受壓縮時，罐籠上的邊條會從該兩部件上鼓起。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，在流體內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有插隔件以便調(diào)整內(nèi)腔體積并從而調(diào)整流體內(nèi)腔中的壓力。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，該器件含有不會氧化的氣體。
8.按照上權(quán)利要求中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，該兩部件均為圓筒形，各有一個開口端，兩個開口端對接在一起并具有緊密配合的密封設(shè)施。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，流體溝通設(shè)施的形式為一刺穿設(shè)施，該刺穿設(shè)施能在流體內(nèi)腔上刺出一個缺口。
10.按照權(quán)利要求9的飲料起泡沫器件，其特征為，所述流體溝通設(shè)施還包括一個定量開口以便調(diào)節(jié)從流體內(nèi)腔內(nèi)釋出的流體。
11.按照權(quán)利要求10的飲料起泡沫器件，其特征為，刺穿設(shè)施設(shè)在保持設(shè)施的接合件上并對突出件的壁面進行刺穿，該突出件是空心的并且突出件內(nèi)部與器件外面的溝通是通過定量小孔來實現(xiàn)的。
12.按照權(quán)利要求9至11中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，接合件的形式為一夾持墊圈，該墊圈咬住突出件便可將兩個經(jīng)過套疊壓縮的通常為空心的套疊滑動件保持在該位置上，在夾持墊圈上設(shè)有尖頭可以咬住突出件，但只有當(dāng)器件外面的壓力減少到預(yù)定的程度時才能刺穿突出件的壁。
13.按照權(quán)利要求12的飲料起泡沫器件，其特征為，所述夾持墊圈通常為碟形，在不整齊的內(nèi)邊上設(shè)有所說刺穿用的尖頭，墊圈的碟形使突出件的保持設(shè)施只能在單程上起作用，當(dāng)外部壓力減少到預(yù)定值時所說尖頭便成為刺穿設(shè)施。
14.按照權(quán)利要求2至13中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，所述突出件帶有斜度并在側(cè)向設(shè)有臺階或肩部，以便限制兩個部件的套疊壓縮。
15.按照權(quán)利要求1至8中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，流體溝通設(shè)施的形式為兩個通常為空心的套疊滑動件中一個的壁，該壁能將另一套疊滑動件上小孔的封閉設(shè)施打開。
16.按照權(quán)利要求2的飲料起泡沫器件，其特征為，在突出件上至少有一部分具有比接合件上開口更大的橫截面面積。
17.按照權(quán)利要求16的飲料起泡沫器件，其特征為，保持設(shè)施被安排得可與三個預(yù)定位置中的每一個接合，同時在突出件上具有三個相應(yīng)的部分，這些部分具有比接合件上開口更大的橫截面面積。
18.按照權(quán)利要求17的飲料起泡沫器件，其特征為，突出件為一三爪桿，它可以與接合件上的一個孔眼接合，該接合件的形狀為一輻射架，跨放在兩個通常為空心的套疊滑動件中一個的開口端上，當(dāng)該兩部件被壓縮時三爪桿被強制通過上述孔眼。
19.按照權(quán)利要求18的飲料起泡沫器件，其特征為，所述兩個套疊件中的一個上面有一小孔，該小孔在初時被一放在凹槽內(nèi)蓋住該小孔的O形密封環(huán)封閉，當(dāng)兩個部件被壓縮時另一部件上的壁代替O形環(huán)成為小孔的封閉設(shè)施，但當(dāng)三爪桿上最接近突出桿固定端的那個爪位在輻射架中心孔的上面時所說壁不再蓋住小孔。
20.按照權(quán)利要求18或19的飲料起泡沫器件，其特征為，所述三爪桿上兩個遠離突出件固定端的爪上設(shè)有倒鉤因此可以防止它們從輻射架的中心孔中縮回，而第三個爪則沒有倒鉤，當(dāng)器件外壓力突然下降時可以容許該爪從中心孔中縮回。
21.按照權(quán)利要求1至8中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，第一部件可以放在第二部件內(nèi)進行套疊滑動，并有一受限制的小孔設(shè)在第二部件前端與第一部件鄰近部分之間，當(dāng)器件外面壓力下降到預(yù)定值時流體內(nèi)腔內(nèi)的流體可以通過該小孔。
22.按照權(quán)利要求21的飲料起泡沫器件，其特征為，所述第二部件有一通常為圓筒形的內(nèi)表面，而第一部件上有一向外伸展的凸緣部分，第二部件的前端部可與該凸緣部接合。
23.按照權(quán)利要求21或22的飲料起泡沫器件，其特征為，所述在凸緣部或前端部上至少設(shè)有一個槽子以便提供所說的受限制的小孔。
24.按照權(quán)利要求22或23的飲料起泡沫器件，其特征為，所述凸緣上可設(shè)有環(huán)形溝槽部，在該溝槽部內(nèi)接納第二部分的前端。
25.按照權(quán)利要求21至24中任一項的飲料起泡沫器件，其特征為，所述受限制的小孔設(shè)在第二部件的前端和第一部件鄰近部的中間，沿圓周上均勻分布。
26.一種生產(chǎn)包裝飲料的方法，其特征為，包括下列各項步驟提供一個頂部打開的容器，將按照權(quán)利要求1的器件放到所說容器內(nèi)，在容器內(nèi)充填飲料，用一封閉設(shè)施封閉容器的頂部，對封閉的容器進行巴氏滅菌，從而增加容器內(nèi)的壓力，將該器件壓縮。
27.按照權(quán)利要求26的生產(chǎn)包裝飲料的方法，其特征為，將該器件放在容器內(nèi)直到器件的一端抵靠在容器底部上為止，在器件的另一端施加機械壓力，使接合設(shè)施與容器接合。
全文摘要
飲料容器用的飲料起泡沫器件，能使包裝在密封而打開后不再重封的罐內(nèi)貯存的液體產(chǎn)生氣泡或酒沫。該飲料起泡沫器件有一流體內(nèi)腔，由兩個通常為空心的套疊滑動件組成，有一保持設(shè)施可使該兩部件保持在套疊受壓縮的位置上。在流體內(nèi)腔與器件外周之間設(shè)有流體溝通設(shè)施，可隨器件的外壓力降低到預(yù)定值而起作用。還有一個具有多個邊條的罐籠安排在該兩部件的周圍，當(dāng)該兩部件被套疊壓縮時，邊條會從該兩部件上鼓起，施力抵靠在飲料容器上，可使本器件保持在飲料容器內(nèi)的一定位置上。
文檔編號B65D85/72GK1081994SQ93107250
公開日1994年2月16日 申請日期1993年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月23日
發(fā)明者戴維·威爾遜·彭內(nèi)爾, 彼得·弗蘭克·克肖, 克萊夫·斯科特·科爾曼, 愛德華·羅杰·科斯特洛, 戴維·尼爾·雷格, 亞歷山大·理查德·鄧恩 申請人:蘇格蘭和紐卡斯?fàn)栍邢薰?br>