УСТРОЙСТВО С НАПОЛНИТЕЛЕМ ДЛЯ УКУПОРИВАНИЯ БУТЫЛКИ И ОБРАБОТКИ НАХОДЯЩЕГОСЯ В НЕЙ ЖИДКОГО ПРОДУКТА
DEVICE WITH FILLER FOR CLOSING BOTTLE AND TREATING LIQUID PRODUCT CONTAINED THEREIN

Изобретение относится к пищевой, в том числе к ликероводочной промышленности.
Изобретение предназначено для индивидуальной обработки жидкого продукта, в том числе спиртосодержащего, выливаемого из бутылки в период времени, предшествующий потреблению лично потребителем, а также приготовление нового продукта отличного от исходного.
Известно устройство для обработки и очистки жидкого продукта (см. патент RU №2328523), содержащее картридж, состоящий из соединяемого с горловиной упругодемпфированной бутылки корпуса и размещенного в нем фильтра и канал с перепускным клапаном.
Известное устройство имеет ряд недостатков. Первый из них заключается в том, что полость картриджа с фильтром в известном устройстве не отделена герметично от внутреннего объема емкости с жидким продуктом, и во время транспортировки и хранения будет происходить смачивание сорбента и фильтрующих материалов, что в большинстве случаев неприемлемо. Так, например, длительное нахождение сорбента типа активированного угля в водке приводит к росту альдегидов, количество которых регламентировано и т.д. Другой недостаток состоит в том, что воздушный канал сформирован в полости картриджа, где размещаются фильтрующие материалы и сорбент, что неудобно и не позволяет организовать автоматизированную скоростную сборку устройства одновременно с заполнением полости картриджа соответствующими наполнителями.
Следующим недостатком известного устройства является необходимость использования в качестве емкости упругодемфированной бутылки для создания избыточного давления, путем ее сдавливания, с целью продавливания жидкого продукта из нее через материалы фильтра.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранении вышеуказанных недостатков. Кроме того, изобретение направлено на создание:
- узла подачи воздуха в бутылку для компенсации объема жидкого продукта, выливаемого из бутылки, воздухом окружающей среды, обеспечивающего непрерывную подачу воздуха в бутылку (без бульканья), не затрудняющего размещение наполнителя, который может иметь разнообразную форму и размеры, то есть узла подачи воздуха без обратного клапана и с воздушным каналом, не пронизывающим наполнитель и не совмещенным с потоком выливаемого жидкого продукта;
- механизма для разъединения внутреннего объема бутылки с жидким продуктом и полости дозатора с наполнителем при хранении и транспортировки продукта и их соединения в момент потребления продукта.
- конструкции устройства для обеспечения возможности его работы с максимально большим ассортиментом наполнителя, с целью различной обработки жидкого продукта, в том числе и водки, а также приготовления нового продукта, отличного от исходного, находящегося в бутылке;
- набора соответствующих сорбентов и ингредиентов в качестве наполнителя, обеспечивающих эффективную обработку водки и других бутилированных продуктов;
- конструкции, позволяющей, с учетом современных технологий производства товаров массового спроса, организовать автоматизированное производство с низкой себестоимостью для обеспечения возможности одноразового использования устройства потребителем за приемлемую для него цену.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство с наполнителем для укупоривания бутылки и обработки находящего в ней жидкого продукта, содержащее крышку, соединенную резьбовым соединением с фиксируемым на горлышке бутылки корпусом, наполнитель и воздухопроводящий узел, снабжено поворотным разъединительным механизмом, дозатором, имеющим полость для наполнителя, воздухопроводящие каналы и боковой вырез для протока жидкого продукта, соединенным с ниппелем и разъемным соединением с крышкой, ниппелем, имеющим боковое отверстие для протока водки и боковые отверстия для воздуха, выполненные с возможностью перекрытия дозатором, при этом корпус выполнен с местом для дозатора и местом для фиксации в нем ниппеля, а воздухопроводящий узел образован отверстиями в верхней части дозатора кольцевым воздухопроводящим каналом в его средней части и воздухопровадящими каналами в нижней его части, ограниченными боковой образующей ниппеля.
Дозатор в заявленном изобретении может быть образован двумя коаксиальными цилиндрами, соединенными в верхней части через отверстия для воздуха. Внутренний цилиндр дозатора может иметь полость для наполнителя с элементами его фиксации, воздушные каналы на своей внешней боковой поверхности и боковые отверстия для протока жидкого продукта. Верхняя часть внутреннего цилиндра дозатора с выходным отверстием может быть заужена и иметь вид соска. Внешний цилиндр дозатора внизу может иметь внешний кольцевой выступ для удержания в корпусе от выпадения и ограничитель для обеспечения поворота дозатора в корпусе на строго определенный угол. На внешней поверхности в зоне соединения коаксиальных цилиндров могут быть сформированы элементы разъемного соединения крышки с дозатором. Внутренний зазор между цилиндрами может использоваться к качестве обособленного воздухопроводящего канала для подачи воздуха в бутылку.
В заявленном изобретении устройство содержит поворотный разъединительный механизм, образованный крышкой, боковым вырезом в нижней части внутреннего цилиндра дозатора и боковым отверстием в ниппеле. Разъединительный механизм приводится в действие крышкой при ее снятии. Когда устройство закрыто, крышка своей поперечной стенкой герметизирует сверху сосок и отверстия для подачи воздуха дозатора. Дозатор целой частью внутреннего цилиндра герметично перекрывает боковой вырез в ниппеле, а также его отверстия для воздуха, что не позволяет жидкому продукту, находящемуся в емкости, поступать в полость дозатора с наполнителем, а воздуху окружающей среды в бутылку. При открытии устройства поворотом крышки против часовой стрелки дозатор посредством разъемного соединения с крышкой поворачивается относительно ниппеля. Боковой вырез дозатора совмещается с боковым отверстием в ниппеле, а воздухопровадящие каналы, смещаясь, соединяются с отверстиями для воздуха в ниппеле, обеспечивая, тем самым, проход жидкого продукта из емкости в полость картриджа с наполнителями и воздуха окружающей среды в бутылку. Наличие в заявленном изобретении поворотного разъединительного механизма такой конструкции позволяет использовать в устройстве в качестве наполнителя материалы и ингредиенты, которые не могут сохранять необходимые свойства при длительном взаимодействии с обрабатываемым продуктом, тем самым, значительно расширяется диапазон использования устройства. Кроме того, использование такого поворотного разъединительного механизма значительно упрощает конструкцию устройства в целом и позволяет обойтись для реализации всех необходимых функций четырьмя компонентами.
Разъемное соединение дозатора с крышкой может содержать разъемное зубчатое зацепление или выступы с соответствующими им углублениями.
Ниппель может состоять из кольцевого плоского выступа, сопряженного с полой цилиндрической частью, имеющей два уплотнительных кольцевых выступа на внешней поверхности для герметичного соединения с горлышком бутылки. В боковой стенке цилиндрической части ниппеля ниже уплотнительных выступов перед нижней торцовой стенкой может быть вырезано одно или несколько боковых отверстий для протока водки, а по бокам от него отверстия для воздуха. На верхней поверхности кольцевого выступа ниппеля могут быть образованы выступы для соединения с корпусом и ориентированного фиксирования в нем, чтобы избежать прокручивания ниппеля относительно корпуса.
В качестве наполнителя могут быть использованы активированные углеродные волокна в форме войлочных или тканевых пластин, заключенных в фильтрующую оболочку.
Крышка может быть прозрачной или иметь в своей боковой образующей отверстия для визуализации наличия в устройстве фильтра и экономии материала.
Корпус с горлышком бутылки может соединяться известными на практике способами, в том числе иметь посадочное место для его насадки на стеклянную бутылку с венчиком КПМ-30. Зацепы для фиксации корпуса устройства на горлышке бутылке при литья ее из пластмассы на термопласт автомате могут формироваться сверху через вырезы в торцевой стенке.
Использование в заявленном изобретении узла подачи воздуха предложенной конструкции позволяет организовать непрерывную, без бульканья выливаемого жидкого продукта подачу воздуха окружающей среды необходимого объема в емкость для обеспечения необходимой скорости протока жидкого продукта через наполнитель и комфортной для потребителя равномерности и скорости налива емкости для пития. Кроме того, применение такого узла подачи воздуха позволяет предотвратить, не используя обратный клапан, вылив жидкого продукта через воздухопроводящие каналы узла, минуя наполнитель. Жидкий продукт вытекает из соска равномерно, независимо от количества его в бутылке, потому что вытекает лишь под давлением слоя жидкости между концом соска и отверстиями для воздуха в ниппеле. Жидкость вытекает из бутылки через узкое отверстие соска дозатора равномерно сформированной струйкой, даже когда бутылка расположена строго вертикально, так как входные отверстия узла подачи воздуха расположены в бутылке выше выходного отверстия соска и воздухопроводящие каналы не проходят через наполнитель и не совпадают с путем вытекания жидкости. Жидкий продукт не вытекает через воздухопроводящие каналы узла подачи воздуха, потому что давление в бутылке на уровне отверстий для воздуха в ниппеле при выливе жидкого продукта становится равно атмосферному и ничто не побуждает жидкость вытекать.
В качестве наполнителя могут быть использованы: различные виды сорбентов; вкусовые добавки, ароматизаторы, оптимизаторы и (или) структуризаторы, красители, лекарственные и другие вещества. Вещество наполнителя может быть помещено в защитную или фильтрующую оболочку, проницаемую для жидкого продукта. Конфигурация места для наполнителя может быть любой в зависимости от наполнителя. Внутренняя поверхность внутреннего цилиндра дозатора может быть покрыта тонким слоем серебра или другого вещества для дополнительной обработки продукта. Использование при обработке водки активированного углеродного волокна, которое в триста раз эффективнее активированного угля, позволит обеспечить эффективную обработку продукта с приемлемой для потребителя скоростью. Сорбент с целью минимизации его вымывания жидким продуктом может быть заключен в проницаемую для продукта фильтрующую оболочку. При использовании устройства для приготовления нового продукта с использованием порошкового наполнителя отверстия в дозаторе должны быть меньше гранул порошка наполнителя или наполнитель должен быть заключен в проницаемую для жидкого продукта оболочку. Для рекламных целей в полости для наполнителя могут быть размещены сувениры и призы сюрпризы, внутренняя поверхность полости в этом случае должна быть соответствующей конфигурации.
Устройство может иметь индикатор первого вскрытия в виде перфорированного отрывного пояска внешней этикетки, расположенного в зоне соединения крышки и корпуса. Также в качестве индикатора первого вскрытия может служить термоусадочный колпачок.
Поверхности компонентов устройства могут быть декорированы любыми известными способами. Этикетка может быть декорирована соответствующим образом для обозначения продукта, находящегося в бутылке, или устройства. Крышка, дозатор и другие компоненты могут быть изготовлены из прозрачной или цветной пластмассы. Крышка и нижняя часть корпуса, изготовленные из пластмассы, могут быть одеты в металлическую оболочку.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 - внешний вид устройства с этикеткой и индикатором первого вскрытия в виде перфорированного отрывного пояска. На фиг.2 - крышка. На фиг.3 - фиксируемый на горлышке бутылки корпус. На фиг.4 - дозатор. На фиг.5 - ниппель. На фиг.6 - вертикальный разрез устройства в открытом состоянии без крышки.
Устройство с наполнителем для укупоривания бутылки и обработки находящего в ней жидкого продукта содержит следующие компоненты, узлы и механизмы: крышку, навинчивающуюся на корпус с боковыми отверстиями и двухзаходной резьбой; корпус с посадочным местом на горлышко бутылки; дозатор с боковым вырезом для водки, полостью для наполнителя и воздухопроводящими каналами; наполнитель для обработки водки; ниппель с боковыми отверстиями для протока водки и воздуха;
Поворотный разъединительный механизм; узел подачи воздуха; этикетку и индикатор первого вскрытия в виде перфорированного отрывного пояска этикетки.
Крышка 1 имеет три боковых отверстия 2 и крепится на корпусе 3 посредством двухзаходной резьбы 4, сформированной на ее боковой внутренней поверхности ниже вырезов. На внутренней поверхности поперечной стенки крышки сформированы: элемент разъединительного механизма в виде кольцевого выступа 5 с прорезями 6 для зацепа, выступ 7 для герметизации соска дозатора и посадочное место 8 для дозатора.
Корпус 3 устройства имеет цилиндрическую форму. В верхней своей части боковая образующая корпуса сопряжена с тремя фрагментами 9 его кольцевой поперечной стенки, которые в конце сопряжены с тремя фрагментами 10 цилиндрического выступа. На внешней поверхности фрагментов 10 выступа сформирована двухзаходная резьба 11 для соединения с крышкой 1. На внутренней поверхности корпуса напротив технологических вырезов в кольцевой поперечной стенке сформированы три элемента запорного фиксатора 12 от снятия корпуса с горлышка 13 бутылки в виде фрагментов кольцевой защелки, а также вертикальные выступы 14, которые взаимодействуя с соответствующими выступами на горлышке, не позволяют корпусу проворачиваться при открытии устройства.
Дозатор 15 образован двумя коаксиальными цилиндрами, соединенными в верхней части через отверстия 16 для воздуха. Внутренний цилиндр 17 дозатора имеет полость 18 для наполнителя с элементами его фиксации 19, воздушные каналы 20 на своей внешней боковой поверхности и боковой вырез 21 для протока водки. Верхняя часть внутреннего цилиндра дозатора выполнена в виде соска с выходным отверстием 22. Внешний цилиндр 23 дозатора внизу имеет внешний кольцевой выступ 24 с ограничителем 25. Сверху на внешней поверхности дозатора, в зоне соединения коаксиальных цилиндров, сформированы два высоких ребра 26 для взаимодействия с прорезями кольцевого выступа 7 крышки и два более низких усилительных ребра 27. Внутренний зазор между цилиндрами 17 и 23 дозатора образован как обособленный воздухопроводящий кольцевой канал 28 для подачи воздуха в бутылку, не сопряженный с потоком вытекаемой жидкости.
Наполнитель состоит из активированного углеродного волокна 29, являющегося высокоэффективным сорбентом, заключенного в проницаемую для водки фильтрующую оболочку 30.
Ниппель 31 состоит из кольцевого плоского выступа 32 с посадочным местом 33 на горлышко бутылки на его нижней поверхности. На верхней поверхности кольцевого выступа 32 образованы два вертикальных выступа ограничителя 34 для соединения с корпусом, с целью избежать прокручивания ниппеля относительно корпуса, а также выступы выполняют функцию ограничителей поворота дозатора. Кольцевой выступ ниппеля сопряжен с боковой образующей цилиндрической его части. Сверху на внешней боковой поверхности цилиндрической части сформированы два уплотнительных кольцевых элемента 35 для обеспечения герметичности соединения ниппеля с горлышком бутылки. Внизу цилиндрической части ниппеля перед нижней торцовой стенкой вырезано боковое отверстие 36 для протока водки, а по бокам от него отверстия для воздуха 37. На внутренней поверхности нижней торцевой стенки сформирован герметизирующий выступ 38 для герметизации торцевого отверстия внутреннего цилиндра дозатора.
Поворотный разъединительный механизм образован: разъемным соединением крышки 1 и дозатора 15, которое состоит из кольцевого выступа 5 крышки с вырезами 6 и ребер 26 дозатора; резьбовым соединением крышки и корпуса 4, 11; боковым вырезом 21 во внутренним цилиндре дозатора и боковым отверстием 36 в ниппеле. Поворотный механизм предназначен для продольного смещения дозатора 15 относительно корпуса 3 и ниппеля 31. Механизм приводится в действие крышкой при ее свинчивании и навинчивании на корпус. Разъемное соединение дозатора с крышкой, сфазировано с резьбовым соединением крышки с корпусом. При открытии устройства поворотом крышки 1 против часовой стрелки дозатор 15 поперечно смещается до упора ограничителя 25 в выступ ограничителя ниппеля. При закрытии устройства поворотом крышки 1 по часовой стрелке стрелки дозатор 15 своим ограничителем 25 упирается в другой выступ 34 дозатора. Наличие ограничителей обеспечивает смещение дозатора в корпусе и зафиксированного в нем ниппеля на 180 градусов.
Узел непрерывной подачи воздуха в образован отверстиями 16 в дозаторе, обособленным кольцевым воздухопроводящим каналом 28 в дозаторе, соединенным с вертикальными каналами 20 на боковой внешней поверхности дозатора, ограниченными боковой стенкой ниппеля, и боковыми отверстиями 37 для воздуха в ниппеле, выполненными с возможностью их совмещения с вертикальными каналами 20 при повороте дозатора. Узел непрерывной подачи воздуха в бутылку перекрывается при закрытии устройства герметичным соединением внешней боковой поверхности внутреннего цилиндра дозатора с внутренней поверхностью ниппеля.
Этикетка 39 наклеивается на боковую поверхность крышки и корпуса. Индикатором первого вскрытия является отрывной поясок 40 внешней этикетки с язычком 41, перфорированным отверстиями 42 в зоне и соединением крышки и корпуса. Его отсутствие сигнализирует потребителю о том, что устройство было вскрыто.
Работа устройства, изображенного на фиг.1-8, происходит следующим образом. За язычок 41 вдоль перфорационных отверстий 42 отрывается индикатор первого вскрытия, отрывной поясок 40 этикетки 39. Свинчиванием крышки 1 с корпуса 2 устройство открывается. Крышка 1 при повороте против часовой стрелки взаимодействует двумя прорезями 6 в кольцевом выступе 5 на своей поперечной стенке с ребрами 27 дозатора, в результате чего поворачивает дозатор 9 относительно корпуса 2 и ниппеля 31 на 180 градусов. Поворот дозатора продолжается до момента упора ограничителя 38 на кольцевом выступе дозатора в ограничитель 15 на корпусе. Ограничители поворота дозатора и корпуса сфазированы с двухзаходной резьбой на корпусе и крышке, поэтому в момент, когда ограничитель дозатора упирается в ограничитель корпуса, резьба 3 крышки выходит из резьбы 8 корпуса и при дальнейшем повороте крышка легко снимается с устройства. Таким образом, устройство полностью приводится в рабочее состояние. При свинчивании крышки с корпуса нижняя часть внутреннего цилиндра дозатора, поперечно смещаясь в ниппеле 31 на 180 градусов, открывает боковое отверстие 36 в ниппеле, посредством совпадения бокового отверстия 36 в ниппеле с соответствующим боковым вырезом 21 в дозаторе. Отверстия для воздуха 37 в ниппеле совпадают с вертикальными каналами 20 на поверхности внутреннего цилиндра дозатора, организуя и открывая, тем самым, узел подачи воздуха в бутылку. Таким образом, при открытии устройства поворотом крышки против часовой стрелки происходит полная разгерметизация устройства и бутылки с водкой, открываются все воздухопроводящие каналы и пути для протока водки. Бутылка с водкой переворачивается вверх дном, и сосок дозатора направляется в емкость для питья. Водка из бутылки через боковое отверстие 36 в ниппеле, боковой вырез 21 во внутреннем цилиндре дозатора поступает в полость 18, заполняя ее, для взаимодействия с наполнителем. Величина объема полости 18 и ее высота подобрана так, чтобы при каждом наливе обеспечить необходимое время контакта водки с сорбентом, активированным углеродным волокном 30, необходимое для эффективной обработки водки и создать необходимое давление столба жидкости для продавливания водки через отверстие 22 соска дозатора. Далее обработанная водка через выходное отверстие 22 соска выливается в емкость для пития. Воздух окружающей среды, для компенсации объема вытекшей водки, поступает в бутылку через образованный поворотом дозатора воздухопроводящий узел, а именно: отверстия 16 в дозаторе, обособленный кольцевой воздухопроводящий канал 28 в дозаторе, вертикальные каналы 20 на боковой поверхности внутреннего цилиндра дозатора, ограниченными боковой стенкой ниппеля, и отверстия 37 для воздуха в ниппеле, совмещеные с вертикальными каналами 20 при повороте дозатора. Водка не вытекает из бутылки через отверстия 37 для воздуха и воздухопроводящие каналы 20, потому что их эффективное сечение мало, а давление в бутылке на уровне выходных отверстий 37 при выливе из бутылки водки становится равно атмосферному из-за разряжения в ней, и ничто не побуждает водку вытекать. Процесс продолжается до достижения необходимого уровня жидкого продукта в емкости для пития. После налива водки бутылка возвращается в вертикальное положение. Водка из полости 18 с наполнителем 30 через боковое вырез 21 дозатора и боковое отверстие 51 ниппеля стекает в бутылку. Устройство закрывается завинчиванием крышки 1 по часовой стрелке до упора. При закрытии устройства крышка благодаря кольцевому выступу 6 надевается на устройство строго определенным образом, концы ниток духзаходной резьбы 3 совпадают с началом резьбы 8 корпуса, крышка навинчивается на корпус до упора, при этом смещая дозатор поперечно корпусу и ниппелю строго на 180 градусов. Внутренний цилиндр дозатора 10, повернувшись в ниппеле на 180 градусов назад, перекрывает посредством герметичного соединения своей внешней боковой поверхности с внутренней боковой поверхностью ниппеля боковое отверстие 51 для водки и отверстия 37 для воздуха, воздухопроводящие каналы 20 на дозаторе смешаются относительно отверстий 37 в ниппеле и перекрываются внутренней боковой поверхностью ниппеля, а выступ 38 ниппеля герметизирует торцевое отверстие 38 внутреннего цилиндра. Выступ 7 и посадочное место 8 герметизируют выходное отверстие 22 соска дозатора и отверстия 16 для воздуха. При закрытии устройства крышкой все его компоненты возвращаются в исходное состояние, а узел подачи воздуха и пути для протока водки перекрываются. По мере необходимости операция повторяется.
Хотя выше приведено описание только одного предпочтительного варианта осуществления изобретения, очевидно, что в соответствии с прилагаемой формулой могут быть использованы также и другие варианты осуществления, а также комбинации отдельных узлов вышеописанных примеров, соответствующие объему настоящего изобретения.