(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する容器に取り付けるための栓であって、前記容器は非加圧状態で使用されるものであり、
前記栓は、前記栓が開いたことを検出するために前記栓上にまたは前記栓内に配置されたセンサを備え、かつ前記センサは、タイマにより前記栓が開いている時間の長さを検出し、また、前記センサによって検出された前記栓のさまざまな開度と液体流出時の内側容器内の液体の量とに基づいて、液体流出量と内側容器内の液体の残量とを計算しかつ前記液体の残量を前記センサに配置されたディスプレイに表示するアルゴリズムを有するマイクロプロセッサを備えており、
前記センサは、鉄ロッドとコイルとから構成され、かつ前記栓はまた、前記液体の温度を表示するために温度センサを備えることを特徴とする、栓。
【請求項２】
前記内側容器内の前記液体は、ワインであり、かつ前記センサは、温度センサを備えることを特徴とする、請求項1に記載の栓。
【請求項３】
栓を装備した容器内の液位を検出するための方法であって、前記容器は非加圧状態で使用されるものであり、
前記栓上にまたは前記栓内に配置されたセンサが、前記栓が開いたことを検出し、かつタイマにより前記栓が開いている時間の長さを検出し、
前記センサによって検出された前記栓のさまざまな開度と液体流出時の内側容器内の液体の量とに基づいて、液体流出量と内側容器内の液体の残量とを計算しかつ前記液体の残量を前記センサに配置されたディスプレイに表示するアルゴリズムを有するマイクロプロセッサを備えており、
前記センサは、鉄ロッドとコイルとから構成され、かつ前記栓はまた、前記液体の温度を表示するために温度センサを備えることを特徴とする、方法。
【請求項４】
前記内側容器内の前記液体は、ワインであり、かつ前記温度は、温度センサによって測定されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
薬剤容器上に取り付けるための請求項1に記載の栓の使用。
【請求項６】
化学容器上に取り付けるための請求項1に記載の栓の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収容する容器上に取り付けるための栓、および、こうした容器内の液位を検出するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、様々な液体を収容する多数の様々な容器上に用いることができる。しかしながら、以下では、本発明は、例としてワインボックスについて重点的に説明される。
【０００３】
栓は、例えば、薬剤を収容する容器上に、また様々なタイプの化学物質を収容する容器上に取り付けるのに非常に適していることにも留意されたい。
【０００４】
今日では、何らかの形態の液体を収容するプラスチックまたは類似の材料のインナーバッグを備えた多様なボール紙容器が存在する。この1つの例は、種々のサイズのBIB(バッグインボックス)の中のワインである。BIBは、実際のワインを収容するプラスチックまたは類似の材料のバッグが中に配置されたボール紙または類似の材料のカートンからなる。バッグインボックスの典型的なサイズは3リットルである。
【０００５】
BIBは、一部には分注を開始した後であってもワインを長持ちさせることから、非常に普及してきている。これは、ワインが分注される際にワインを収容するボックス内のバッグがつぶれ、ワインがボトルから注がれるときに起こる空気の進入を許さないためである。ワインがやや長い期間にわたって空気と接触した場合、空気によりワインが酸化されるのでワインが損なわれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、「ボックスワイン」の1つの欠点は、カートン内にどれくらい残っているかが容易に分からないこと、したがって、どれくらい消費されたかを確認するのがあまり容易ではないことである。加えて、ワインを良い頃合の温度で出すことができるようにするために非常に望ましい従来の方法でワインの温度を測定することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、公知の液位測定および温度測定方法を直接用いることができない場合、またはこうした方法が目的に対してコストがかかりすぎる場合に、液体または液体状の物質を収容する容器内の液位および温度を測定する方法を教示することである。
【０００８】
以下では、標準3リットルBIBのための方法が説明されるが、前述のように、多数の他の液体容器のための方法が用いられてもよく、したがって、ワイン用のボックスに関することのみに限定されない。
【０００９】
本発明に係る方法の基礎は、栓上に配置されたセンサを用いて容器からの液体の分注を検出することであり、センサが、栓が開いたことを検出し、時計により栓が開いている時間の長さを機械的または電子的に検出し、栓の様々な開度から液体の流出を知りおよび内側容器内の液体の残量を知ることによって液体流出量を計算し、残りの液体をセンサ上に配置されたディスプレイに表示する。
【００１０】
BIBの液体内容量の測定に関連する問題は、容器内の空間が限られていることであり、また液体を収容するバッグが損傷されてはならないことである。さらに、必要なデバイスは、自動機械が大がかりな変更を受ける必要なしに、既存の包装機械を用いて大量生産可能でなければならない。ボトリングプラントがボックスを平坦な状態で受け入れるので、センサは、ボックスの一部であり、同様に平坦でなければならず、および/または、実際の栓の一部でなければならない。
【００１１】
本発明の目的は、既存の栓上に取り付けることができ、液体の分注を検出し、残りの液体内容量をセンサのディスプレイ上に表示するセンサの形態の解決策を教示することである。
【００１２】
以下に、本発明を、添付の図面を参照しながらより詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ワインボックス(バッグインボックス、BIB)であり、ボトリングプラントに引き渡される際のボックスの例を示す図である。
【図２】ワインボックス(バッグインボックス、BIB)であり、ボトリングプラントに引き渡される際の栓を備えた内側容器の例を示す図である。
【図３ａ】ワインボックス(バッグインボックス、BIB)であり、様々な角度から見た栓の実施形態を示す図である。
【図３ｂ】ワインボックス(バッグインボックス、BIB)であり、様々な角度から見た栓の実施形態を示す図である。
【図３ｃ】ワインボックス(バッグインボックス、BIB)であり、様々な角度から見た栓の実施形態を示す図である。
【図３ｄ】ワインボックス(バッグインボックス、BIB)であり、様々な角度から見た栓の実施形態を示す図である。
【図３ｅ】ワインボックス(バッグインボックス、BIB)であり、様々な角度から見た栓の実施形態を示す図である。
【図４】栓の上部にセンサが取り付けられた本発明の実施形態を示す図である。
【図５】センサの簡略化された回路図である。
【図６】栓内に圧力および温度センサが取り付けられた本発明の実施形態を示す図である。
【図７】栓の延長部に配置された圧力および温度センサを示す図である。
【図８】栓の延長部に配置された圧力および温度センサを示す図である。
【図９】栓内にタービンが配置され、各タービン先端部の端部に永久磁石が配置された、第2の実施形態を示す図である。
【図１０】タービンが栓の栓延長部内に配置された、さらなる実施形態を示す図である。
【図１１】栓の内部に取り付けられた圧電膜を備えた実施形態を示す図である。
【図１２】圧電膜が栓の延長部上に取り付けられた実施形態を示す図である。
【図１３】センサが栓の前面に取り付けられた実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図4は、栓1)の上部に取り付けられたセンサを示す。センサ要素は、当該タイプの栓にフィットするようにあらゆる幾何学的形状を有してもよいハウジング3)の中に入れられる。ハウジング内に配置されるのは、分注された液体の量を計算し、結果をディスプレイ5)上に表示するためのタイマおよび計算機能を備えたマイクロコントローラ6)である。バッテリまたは他の形態のエネルギー源7)がハウジング内に配置され、ハンドル2)を上向きに持ち上げることによって栓が最初に開かれたときに作動される。
【００１５】
バッテリを作動させることに加えて、スイッチ4)はまたマイクロコントローラにおけるタイマを始動させる。
【００１６】
ハンドルの位置は、図示された実施形態においては、押されてハウジング3)内に配置されるコイルにされた鉄ロッドであってもよい、検出器8)によって判定される。
【００１７】
計器は、流出量が栓の様々な開度についておよび容器内の様々な液体内容量について予めセットされることにより、分注された液体の計算のために予めプログラムされる。容器が満杯のときの液体の流出は、例えば容器が満杯の半分のときよりも、同じ栓の開度の場合、より多くなるであろう。
【００１８】
ハウジングは、既存の栓の上部に糊付けすること、および/または、栓上に配置された「蓋」9)の周りのグリップを受け止めるスナップ嵌めデバイスを装備することのいずれかが可能である。
【００１９】
バイメタルセンサであってもよい温度検出器が、蓋9)とハウジング3)との間の栓の方に下向きにセンサに配置される。
【００２０】
図5は、センサのための簡略化された回路図を示し、7)はバッテリであり、5)はディスプレイであり、8)は位置ゲージであり、6)はその内蔵型タイマとアルゴリズムおよび計算機能とを備えたマイクロコントローラであり、4)は電子回路を作動させるスイッチである。
【００２１】
図6は、栓内に圧力および温度センサ10)として配置され、そこから、マイクロプロセッサ電源と読取結果を表示するためのディスプレイとを含むハウジング11)の中に配線が通される、センサを示す。マイクロプロセッサは、ワインが分注されるときに圧力センサが受ける静圧および動圧に基づいて、内容量を計算する。この機能は、ワインの液位が栓を下回るときに圧力がゼロまで低下しても、ボックス内に残っている最後の杯を測定することを可能にする。温度計は、例えば、バイメタルセンサの助けにより、ワインの温度を測定する。
【００２２】
図7および図8は、栓の延長部に配置された圧力および温度センサを示す。この延長部は、栓の端部部品の上にスナップ嵌めされる、または、端部部品の上に溶着させることができる。図6に示された実施形態と同じ方法で、マイクロプロセッサは、ワインが分注されるときに圧力センサが受ける動圧に基づいて内容量を計算する。
【００２３】
様々な部品のために簡単な標準電子部品が用いられる。
【００２４】
図9は、栓にタービン(6)が設けられた本発明の実施形態を示す。各タービンブレードの先端部上に配置されるのは、小さい永久磁石(5)である。分注される液体の検出は、タービンの回転数を検出するための関連する電子装置(4)と共にハウジング(1)内に配置されたコイル(3)内に、回転するタービン上の磁界が電流を誘起することによりもたらされる。これは、分注されたワインとワインの残量の計算がディスプレイ(7)上に表示され、該ディスプレイ(7)上にワインの温度も表示されることを可能にする。タービンがコイル(3)内に電流を生じさせるので、このセンサの実施形態では付加的なエネルギー源は必要とされない。温度計は、栓の内部に配置されるかまたはディスプレイデバイスの一体部品であるかのいずれかである。温度計は、例えばバイメタルセンサの助けにより、温度を測定する。
【００２５】
センサは、容器からの最初の分注によって自動的に作動され、容器が空になるまで作動されたままである。センサは、容器内に残っている液体の表示とその温度の表示との間で交互に変わるLCDディスプレイを有する。電子装置は、超小型電子装置として提供されてもよいし、または、ASIC(Application Specific Electronic Circuit(特定用途向け電子回路))に組み込まれてもよい。図面において、センサは標準VITOP栓の中に組み込まれる。
【００２６】
図10は、栓内にタービンが栓の延長部内に配置された実施形態を示す。この延長部は、栓の端部部品の上にスナップ嵌めされる、または、端部部品の上に溶着される。ディスプレイは延長部の外側にある。各タービンブレード上に永久磁石が配置される。タービンが回転するときに、外側にあるコイル内に電流が生じ、生じた電流量が分注されたワインの測定値であり、これはマイクロプロセッサによって計算される。温度計は、延長部の内部に配置されるかまたはディスプレイデバイスの一体部品であるかのいずれかである。温度計は、例えばバイメタルセンサの助けにより、温度を測定する。
【００２７】
図11は、栓の内部に圧電膜が取り付けられた実施形態を示す。この膜は、ワインが生じた圧力に応答して下向きに動くことになる。膜の撓みが、分注に比例する電流を生じることになる。タイマを装備したマイクロプロセッサが、膜がどの程度、どれくらい長い時間にわたって動いたかに基づいて、どれくらいの量のワインがボックス内にまだあるかを計算する。ワインの液位が栓入口を下回るときに、マイクロプロセッサが、ボックス内に数杯分残っていることを計算することになる。次いで、ボックスが傾けられてワインの残量が引き出されたときに、信頼できる方法で容器内の最後の杯を測定することができるように、圧電膜上に再び圧力がかかることになる。温度計は、栓の内部に配置されるかまたはディスプレイデバイスの中に組み入れられるかのいずれかである。
【００２８】
図12は、圧電膜が栓の延長部上に配置された実施形態を示す。これは、ワインが分注されるときに下向きに動くことになる。重ね板ばねに類似したプレート内の張力に起因して圧力が低下するときに、膜が再び押し上げられる。プレートの撓みが、分注に比例する電流を生じることになる。タイマを備えたマイクロプロセッサが、膜がどれくらい長い時間にわたってどの程度まで動いたかに基づいて、どれくらいワインがボックス内にまだあるかを計算する。温度計は、延長部の内部に配置されるかまたはディスプレイデバイスの中に組み入れられるかのいずれかである。
【００２９】
図13は、ワインと通信する栓に設けられた穴からワインの圧力を読み取る一体の圧力センサを備えた、センサが栓の前面に取り付けられた解決策を示す。ワインは、圧力センサと直接接触してもよいし、または、弾性膜に押し当たり、次に弾性膜がセンサに押し当たってもよい。前述の実施形態と同様に、この解決策はまた、その中に温度センサが組み入れられている。
【００３０】
前述したことに加えて、栓に以下の解決策が用いられてもよい。
【００３１】
1.  弾性的なプラスチックチャンバの中に入れられた内蔵型無線センサを備えた圧力センサ。このチャンバは、ワインボックスの内部のワインバッグの下に固定されてもよいし、または、ワインボックスの内部または外部に固定されてもよい。圧力変化は、残りの液体を計器上に設けられたディスプレイに表示する、無線受信器およびマイクロプロセッサを装備したボックス上に配置された計器に無線で送られる。温度計は、プラスチックチャンバの内部に配置されるかまたはディスプレイデバイスの中に組み入れられるかのいずれかである。温度計は、例えばバイメタルセンサの助けにより、温度を測定する。
【００３２】
2.  栓の中に組み入れられる歪みゲージ。マイクロプロセッサが、どれくらい歪みゲージが撓んだかを測定することによって、ワイン内容量を計算する。温度計は、プラスチックチャンバの内部に配置されるかまたはディスプレイデバイスの一体部品であるかのいずれかである。
【００３３】
3.  栓の延長部の中に組み入れられる歪みゲージ。マイクロプロセッサが、どれくらい歪みゲージが撓んだかを測定することによって、ワイン内容量を計算する。温度計は、プラスチックチャンバの内部に配置されるかまたはディスプレイデバイスの一体部品であるかのいずれかである。
【００３４】
図面は、1つのタイプの栓に用いられる本発明を示すが、それらが圧力、持ち上げ、または回転のいずれによって作動されようとも、すべてのタイプの栓に用いることができることは明らかであろう。さらに、センサの図示された位置は、それらが栓のタイプ毎に変化しうるので、単なる例であることを言及しておく。
【符号の説明】
【００３５】
(図4〜図6、図11)
1  栓
2  ハンドル
3  ハウジング
4  スイッチ
5  ディスプレイ
6  マイクロコントローラ
7  バッテリ
8  位置ゲージ、検出器
9  蓋
10  圧力および温度センサ
11  ハウジング
(図9)
1  ハウジング
3  コイル
4  タービンの回転数を検出するための関連する電子装置
5  永久磁石
6  タービン
7  ディスプレイ
【図１】
0005504255.tif 000002
【図２】
0005504255.tif 000003
【図３ａ】
0005504255.tif 000004
【図３ｂ−ｅ】
0005504255.tif 000005
【図４】
0005504255.tif 000006
【図５】
0005504255.tif 000007
【図６】
0005504255.tif 000008
【図９】
0005504255.tif 000009
【図１１】
0005504255.tif 000010
【図７】
0005504255.tif 000011
【図８】
0005504255.tif 000012
【図１０】
0005504255.tif 000013
【図１２】
0005504255.tif 000014
【図１３】
0005504255.tif 000015