Результат интеллектуальной деятельности: Емкость для многокомпонентных напитков

Изобретение относится к устройствам хранения бутилированных многокомпонентных напитков, в которых используются разные по составу компоненты, находящиеся в раздельном состоянии в виде основного компонента в бутылке и премикса в крышке-контейнере для смешивания и создания напитка непосредственно перед использованием.

Известно устройство «Прокалыватель листового материала для укупорки контейнера» (Патент US №8479943B2; МПК B65D 17/30; 2007-10-22) представляет собой крышку с контейнером для премикса, контейнер снизу закрыт фольгой, сверху установлен шток-прокалыватель для разрушения фольги и разгерметизации контейнера.

К недостаткам устройства следует отнести отсутствие защиты фольги как элемента укупорки контейнера от возможного гидроудара внутри упаковки и невозможность использования с газированными напитками.

Наиболее близким по технической сущности является тара для двух компонентов (Патент RU №2344978; МПК B65D 51/28; 2007-06-05), выбранная в качестве прототипа, состоящий из емкости с резьбовым горлышком, крышка выполнена из двух деталей, образующих внутреннее пространство капсулы, дно которой закрыто мембраной, в капсуле хранится премикс в сухом или жидком агрегатном состоянии, при нажатии на кнопку смещается вниз острый элемент и происходит разрушение мембраны для последующего смешивания компонентов.

К недостаткам известного устройства следует отнести ограниченное применение данной конструкции, так как она не рассчитана на использование с газированными напитками, так как избыточное давление в бутылке может разрушить мембрану, что приведет к преждевременному смешиванию компонентов. Разрыв тонкой мембраны острым элементом или интенсивное взбалтывание содержимого бутылки в некоторых случаях может привести к попаданию частей мембраны в напиток. При случайном падении с высоты в бутылке, содержащей в том числе и спокойные напитки возникает гидроудар, который может разрушить мембрану. После вскрытия гибкая мембрана может менять свое положение и частично перекрыть отверстия, что может осложнить растворение сухих премиксов.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка емкости для многокомпонентных напитков, обеспечивающей возможность продолжительного раздельного хранения 2-х компонентов с разным давлением: в крышке-контейнере премикс в спокойном состоянии, а в бутылке газированный основной компонент, насыщенный углекислым газом.

Другая задача, это обеспечение защиты от гидродинамического удара, возникающего в упаковке при падении или ударе.

Еще одна задача изобретения, в отличие от аналога - это обеспечение при разгерметизации контейнера заданной линии разрыва мембраны и исключение попадания частей мембраны в напиток.

Другая задача изобретения, это обеспечение после разгерметизации контейнера стабильного поперечного сечения открытого канала для свободного выхода премикса.

Еще одна задача изобретения расширение ассортимента многокомпонентных напитков, за счет использования в бутылке основного компонента, насыщенного углекислым газом.

Емкость для многокомпонентных напитков, содержащая бутылку для хранения основного компонента, на горлышке бутылки выполнена наружная резьба, пластмассовую крышку с внутренней резьбой, в крышке установлен контейнер, в нижней части контейнера выполнено технологическое отверстие, технологическое отверстие закрыто мембраной, во внутренней части контейнера хранится премикс для обогащения основного компонента, в верхней части контейнера выполнено устройство разгерметизации в виде кнопки и штока с возможностью смещения штока в сторону технологического отверстия, мембрана выполнена с возможностью легкого разрушения при механическом воздействии, при этом, дополнительно технологическое отверстие контейнера закрыто по меньшей мере одним, жестким клапаном, клапан выполнен с возможностью смещения вниз относительно контейнера, при этом клапан расположен над мембраной, выполнен ограничитель смещения клапана вверх в сторону внутренней части контейнера, при нажатии на кнопку опускается шток и передает усилие на клапан, клапан смещается вниз и разрушает мембрану вдоль стыка контейнера и клапана.

Заявляемая конструкция емкости для многокомпонентных напитков может иметь различные внешние формы выполнения. На горлышке бутылки выполнено резьбовое соединение. Бутылка предназначена для хранения основного компонента в виде жидкого готового к употреблению продукта, например спокойные или газированные напитков, насыщенных газом (например, смесью углекислого газа, закиси азота, кислородом). Материалом бутылки может быть стекло, бумага, металл, ПЭТ или другие известные материалы.

Крышка предназначена для герметизации горловины бутылки, имеет резьбовое соединение с бутылкой и уплотнительные элементы. Контейнер выполнен во внутренней или верхней части крышки. Контейнер может быть представлен в виде элемента крышки, или в виде отдельной детали, или в виде капсулы, устанавливаемой в крышку, предпочтительно элементы крышки выполнены из пищевых полимеров. Хранящиеся в контейнере премикс может находиться в разных агрегатных состояниях: жидкость, суспензия, гранулы, порошок. Премикс может быть представлен витаминно-минеральным комплексом, сиропом, настоем, шипучими таблетками или порошками, которые быстро реагируют в воде с выделением диоксида углерода, пробиотиком, пребиотиком или другим известным составом для обогащения газированных или спокойных напитков.

В нижней части контейнера выполнено по меньшей мере одно технологическое отверстие для управления процессом смешивания премикса и основного компонента. Отверстие может иметь различные формы выполнения, например в виде круглых окон или может быть представлено сквозными узкими вырезами или другой известной формы. Дополнительно на нижней части контейнера для формирования ниши, ограничивающей смещение или падения клапана и мембраны вниз после разгерметизации контейнера, может быть установлена защитная камера в виде сетки или колпачка с перфорацией для выхода премикса.

В нижней части контейнера установлена тонкостенная мембрана, которая в положении «закрыто» перекрывает технологическое отверстие и обеспечивает герметичность контейнеру. Мембрана может быть выполнена из пищевой фольги или из другого известного тонкостенного материала обеспечивающего герметичность контейнера и при этом легко разрушается при механическом воздействии. Предпочтительно алюминиевая мембрана (фольга, «платинка») приварена к нижней части контейнера посредством термоклея и приварена к нижней стороне клапана.

Клапан служит для удержания мембраны от ее смещения в верх и возможного разрыва при гидроударах, перепадах температур или от воздействия высокого давления насыщенного газом основного компонента, а также обеспечивает разрушение мембраны по заданной линии разрыва - на стыке клапана и стенки контейнера. Клапан может иметь соединение с контейнером или быть элементом нижней чести контейнера или выполнен в виде отдельной детали, быть частью штока, может быть представлен крышкой соединенной с контейнером посредством гибких мостиков которые деформируются при смещении клапана в низ, может быть представлен в виде нескольких лепестков образованных сквозным фигурным вырезом в стенке нижней части контейнера, например в виде знака U или X, в виде отдельной детали с ограничителями удерживающимися за контейнер или шток после смещения клапана вниз или другой известной конструкцией. Клапан установлен в технологическом отверстии с минимальными зазорами, при разгерметизации шток давит вниз и клапан смещается относительно контейнера, после открытия клапан частично остается соединенным с контейнером, например через тонкий мостик, или полностью отделяется и попадает в нишу защитной камеры, или удерживается за внутреннюю часть контейнера или остается закрепленным на штоке. Предпочтительно на одной из кромок клапана для более легкого разрушения мембраны выполнен один или несколько острых элементов в виде зубчиков, острой кромки или другой известной формы. В положении «закрыто» острые элементы спрятаны, а при смещении клапана относительно контейнера острые элементы разрушают мембрану.

В верней части контейнера установлено устройство разгерметизации контейнера, состоящее по меньшей мере из кнопки и штока. При нажатии копка смещается вниз относительно контейнера, кнопка может быть представлена элементом контейнера или крышки, например в виде тонкостенной диафрагмы из гибкого материала с возможность изгиба или быть представлена в виде отдельной жесткой детали с возможностью ограниченного перемещения относительно контейнера, или типа носика «spоrt-сар» или другой известной конструкции. Шток выполняет роль толкателя клапана и может быть представлен стенкой кнопки, трубчатым или фигурным элементом, установленным на нижней части кнопке вдоль оси контейнера, стержнем или другой известной конструкцией. Шток и кнопка могут быть выполнены в виде одной детали или в виде отдельных деталей, имеют жесткое или разъемное соединение или не соприкасаются в положении «закрыто». Шток и клапан могут контактировать только в момент смещения штока в низ, имеют направляющие или ограничители хода для обеспечения заданного смещения относительно контейнера.

Ограничитель смещения клапана в сторону внутренней части контейнера служит для фиксации клапана и мембраны в положении «закрыто» и защиты от смещения вверх в сторону внутренней части контейнера при воздействии давления газированного основного компонента или от гидроудара при падении упаковки. Ограничитель смещения клапана может быть представлен бортиком, кромкой, выступом на технологическом отверстии, или специальным стопором на внутренних стенках контейнера, или в виде штока упирающегося в кнопку, или в виде упирающихся друг в друга элементов клапана выполненного в виде нескольких лепестков, имеет соединение с контейнером посредством мостиков с ослабленным сечением которые разрушаются при смещении клапана вниз или другой известной формы.

На крышке может быть установлен индикатор вскрытия бутылки в виде элемента, разрушаемого при повороте крышки - на пример, кольца вскрытия, термоусадочной этикетки, легко разрушаемой наклейки с перфорацией или другие известные устройства. На верхней части крышки может быть установлен носик типа «sport-сар», индикатор вскрытия контейнера в виде наклейки, колпачка, заглушки или другие известные устройства, ограничивающие не санкционируемый доступ к разгерметизации контейнера. Дополнительно с внешней стороны крышки может быть установлен защитный корпус в виде тонкостенной юбки доходящей до стенки бутылки, защитный корпус в поперечном сечении по своим размерам может совпадать с размерами поперечного сечения бутылки, предпочтительно, нижний торец защитного корпуса расположен ниже клапана.

Заявляемое устройство работает следующим образом (вариант): крышка с контейнером заполненным витаминным премиксом установлена на горлышке бутылки, бутылка заполнена основным компонентом в виде спокойного или газированного напитка. Механизм разгерметизации представлен кнопкой в виде гибкой диафрагмы и штоком установленным с внутренний части кнопки. Технологическое отверстие закрыто жестким клапаном подвижным относительно контейнера, упоры на контейнере не дают клапану подниматься вверх, мембрана в виде пищевой фольги приварена к нижней части контейнера вокруг технологического отверстия и к нижней части клапана. Во время хранения на мембрану могут воздействовать гидроудары при падении упаковки, нагрузки от перепада температур, давление газированного основного компонента, однако тонкая мембрана остается в положении «закрыто», так как клапан ограничен в своем смещении во внутреннюю часть контейнера. При нажатии на кнопку шток начинает давить на клапан, клапан смещается вниз и начинает разрушать мембрану своими зубцами по линии стыка клапана и стенки контейнера. Тем самым формируется заданная линия разрыва мембраны, и после энергичного взбалтывания компонентов будет исключен отрыв частиц мембраны и их попадание в напиток. Клапан смещается на определенное расстояние относительно технологического отверстия и тем самым формируется канал разгерметизации контейнера с заданным сечением.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемая емкость для многокомпонентных напитков отличается от известной:

- выполнением технологического отверстия контейнера, дополнительно закрытого жестким клапаном;

- выполнением клапана с возможностью смещения вниз относительно контейнера;

- выполнением клапана, расположенным над мембраной;

- выполнением ограничителя смещения клапана в сторону внутренней части контейнера;

- выполнением штока, передающего усилие на клапан при нажатии на кнопку;

- выполнением клапана, смещающимся вниз и разрушающего мембрану вдоль стыка контейнера и клапана.

Заявляемая конструкция обеспечивает:

- возможность продолжительного раздельного хранения в емкости 2-х компонентов с разным давлением: в крышке-контейнере премикс в спокойном состоянии, а в бутылке газированный основной компонент, насыщенный углекислым газом;

- защиту от случайной разгерметизации контейнера с премиксом;

- заданную линия разрыва мембраны при разгерметизации контейнера и исключается попадание частей мембраны в напиток;

- заданное сечения канала для выхода премикса после разгерметизации контейнера;

- расширение ассортимента многокомпонентных напитков за счет использования в бутылке основного компонента, насыщенного углекислым газом.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что заявленная совокупность признаков характеризует новое конструктивное решение, ранее не известное из уровня техники, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».

Поскольку предлагаемая конструкция емкости для многокомпонентных напитков и достигаемый технический результат явным образом не следуют из уровня техники, постольку можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемая конструкция может быть изготовлена с использованием известных в технике конструктивных деталей и с использованием известных технологий. Возможность промышленного использования заявляемой емкости для многокомпонентных напитков позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «промышленная применимость».

Примеры конкретного выполнения заявляемой емкости для многокомпонентных напитков описывается ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 изображена заявляемая конструкция емкости для многокомпонентных напитков по примеру 1. Контейнер выполнен внутри крышки с защитным корпусом, доходящим до стенки бутылки, клапан и шток представлены как одна деталь, ограничителя смещения клапана представлен бортиком технологического отверстия меньшего по диаметру чем клапан, механизм разгерметизации контейнера представлен кнопкой в виде гибкой стенки, мембрана приварена к нижней части контейнера и к клапану, под контейнером выполнена защитная камера в виде перфорированного колпачка, выполнен защитный корпус в виде тонкостенной юбки.

На фиг.2 изображена заявляемая конструкция емкости для многокомпонентных напитков по примеру 2. Шток и кнопка представлены подвижным трубчатым элементом устройства «sport-сар», клапан представлен ограничитель смещения клапана представлен в виде дверцы установленной в технологическом отверстии, клапана с контейнером соединенены посредством мостиков, разрушающихся при смещении клапана вниз, разрушенные мостики выполняют роль зубцов воздействующих на мембрану, на клапане выполнены элементы сцепления с внутренней частью контейнера.

На фиг.3 изображена заявляемая конструкция емкости для многокомпонентных напитков по примеру 3. Кнопка представлена верхней частью контейнера, подвижно соединенной с нижней частью контейнера, клапан в виде нескольких лепестков образован фигурным вырезом в нижней стенке контейнера, ограничитель смещения клапана представлен штоком и кнопкой которые не дают клапану подняться вверх в сторону внутренней части контейнера.

На фиг.1 изображены следующие элементы: емкость для многокомпонентных напитков 1, бутылка 2 с резьбой 3, основной компонент 4, крышка 5 с внутренней резьбой 6 и герметизирующими элементами 7, на крышке выполнен защитный корпус 19, контейнер 8 заполнен премиксом 9, гибкая кнопка 10 установлена в верхней части контейнера, шток 11 и клапан 12 выполнены как единая деталь, в контейнере 8 выполнено технологическое отверстие 13, ограничитель смещения клапана 14 представлен бортиком технологического отверстия13 меньшего по диаметру чем клапан 12, мембрана 15 жестко приварена к контейнеру и клапану, под контейнером выполнена камера с отверстиями 16, на крышке установлена наклейка 17 ограничивающая доступ к кнопке. При хранении газированного основного компонента или при гидроударе от падения бутылки клапан 12 остается на месте из за ограничителя 14 и предохраняет мембрану 15 от разрыва. При нажатии на копку 10 происходит смещение штока 11 и клапана 12 вниз, что приводит к заданному разрушению мембраны 15 вдоль стыка клапана и контейнера, клапан вместе с мембраной смещается в камеру с отверстиями 16 и устанавливаются в положении «открыто» 18, премикс 9 смешивается с основным компонентом 4.

На фиг.2 изображены следующие элементы: емкость для многокомпонентных напитков 20 (вариант), шток и кнопка представлены подвижным трубчатым элементом 24 устройства «sport-сар». Клапан 22 в положении «закрыто» соединен с контейнером 21 посредством мостиков 23 выполняющих роль ограничителя смещения клапана, разрушающихся при смещении клапана вниз. Мостики 23 дополнительно выполняют роль зубцов, обеспечивающих быстрый разрыв мембраны. На клапане выполнены элементы сцепления 27 с внутренней частью контейнера 21, мембрана 25 приварена к контейнеру и клапану. При нажатии на элемент 24 устройства «sport-сар» происходит смещение клапана 22 вниз, разрушение мостиков 23 и заданное разрушение мембраны 25, клапан переходит в положение «открыто» 26.

На фиг.3 изображены следующие элементы: емкость для многокомпонентных напитков 30 (вариант), кнопка 31 представлена верхней частью контейнера 37, клапан 33 в виде нескольких лепестков образован фигурным вырезом в нижней стенке контейнера, шток 32 и кнопка 31 выполняют роль ограничителя смещения клапана вверх. При нажатии на кнопку 31 шток 32 давит на клапан 33 который смещается в положение 34, при этом острые кромки клапана 33 разрушают мембрану 35.

Вышеуказанные примеры выполнения емкости для многокомпонентных напитков связаны друг с другом единым конструкторским замыслом, действуют аналогично друг другу, приводя к получению единого технического результата.

Иные возможные примеры выполнения предлагаемого устройства сводятся к очевидным комбинациям вариантов выполнения клапана, мембраны, кнопки, контейнера и других элементов.

Заявляемая конструкция позволит обеспечить возможность продолжительного раздельного хранения в емкости 2-х компонентов с разным давлением: в крышке премикс в спокойном состоянии, а в бутылке основной компонент, насыщенный углекислым газом; защиту от случайной разгерметизации контейнера с премиксом; заданную линию разрыва мембраны при разгерметизации контейнера и исключение попадания частей мембраны в напиток; заданное сечения канала для выхода премикса после разгерметизации контейнера; расширение ассортимента многокомпонентных напитков за счет использования основного компонента, насыщенного углекислым газом.