ПАТРОН ДОЗАТОРА И УСТРОЙСТВО ДОЗАТОРА
DISPENSER CARTRIDGE AND DISPENSER ARRANGEMENT

Изобретение относится к патрону дозатора в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения, а также к устройству дозатора, в которое может быть вставлен патрон дозатора такого типа.
Из уровня техники известны различные способы и устройства для введения различных субстанций, например, ароматизаторов или красителей, в напитки, или для ароматизации напитков, их окрашивания, или для смешивания их с различными субстанциями.
Самый простой способ состоит в том, чтобы непосредственно добавить субстанцию в основную жидкость, в результате чего получается необратимое состояние, а количество введенной субстанции определяется однократно.
Далее, например, из US 3,463,361 известна система, в которой ароматизатор содержится в трубочке, и аромат при всасывании жидкости через нее добавляется в жидкость.
Далее, например, из ЕР 1059852 известны системы, в которых имеющие форму полого цилиндра основные корпуса с помещенными в них субстанциями вставляются, например, в насадку для бутылки таким образом, что жидкость при выходе должна пройти мимо них и обогатиться ароматическими веществами.
В таких системах ароматизируется именно не исходная жидкость, а всегда весь объем жидкости, которая передается от источника к потребителю, принудительно обогащенная субстанцией, и не имеется никакой возможности отрегулировать или предотвратить этот процесс.
Из уровня техники известны также капсулы для вставки в такие устройства, в которых содержится субстанция или ароматизатор. В процессе работы капсула однократно и необратимым образом открывается и выпускает затем все количество субстанции в жидкость. Это является недостатком, так как, таким образом, капсула может быть использована лишь однократно и, кроме того, интенсивность подачи субстанции дозатора не регулируется.
Поэтому, задачей предложенного на рассмотрение изобретения является создание патрона дозатора ранее упомянутого типа, который, с одной стороны, хорошо пригоден для хранения, и вместе с тем, однако, позволяет осуществить управляемое и контролируемое высвобождение добавляемой субстанции.
Эта задача решается устройством, характеризующимся признаками пункта 1 формулы изобретения. При этом предусмотрено, что имеются первое и второе закрывающие средства, которые герметично закрывают отверстия в исходном положении, причем закрывающие средства выполнены с возможностью приведения в рабочее положение, в котором для жидкости открывается путь потока через кожух.
За счет герметичного закрытия отверстий дозируемая субстанция находится внутри патрона дозатора надежно, долговечно и, прежде всего, будучи защищенной от внешних воздействий окружающей среды. За счет проведения определенного пути потока через патрон дозатора одновременно обеспечивается то, что поток жидкости, который входит в патрон дозатора, поглощает субстанцию и снова выходит из патрона дозатора, может быть изменен и, таким образом, этот конструктивный вариант выполнения патрона дозатора позволяет регулировать время и количество субстанции, попадающей в жидкость.
Предпочтительные варианты выполнения патрона дозатора определяются более детально признаками зависимых пунктов формулы изобретения.
Так, оптимальная защита субстанции обеспечивается посредством того, что патрон дозатора в исходном положении водо- и/или газонепроницаемым образом закрыт от нежелательного входа жидкости, и/или водо- и/или газонепроницаемым образом закрыт от выхода субстанции.
Легко изготавливаемый и компактно устанавливаемый патрон дозатора характеризуется тем, что патрон дозатора или кожух имеют трубообразную, продолговатую, вращательно-симметричную вокруг своей центральной продольной оси форму, в частности, приблизительно форму полого цилиндра или, что патрон дозатора или кожух выполнены в виде, в частности, прямого полого цилиндра с треугольным поперечным сечением, предпочтительно в виде равнобедренного треугольника с изогнутыми наружу сторонами, или в виде многоугольного профиля.
За счет того, что кожух имеет гофрированную, или зубчатую, или изогнутую стенку, причем внутренняя поверхность, а, в случае необходимости, и наружная поверхность кожуха имеет отличную от круглой в диаметре поверхности корпуса цилиндра, гофрированную или зубчатую форму, достигается то, что обеспечивается хорошая проходимость через патрон дозатора, так как, таким образом, по меньшей мере, в кромочной зоне всегда остаются каналы для прохождения жидкости. Кроме того, посредством такой формы может быть предотвращен поворот патрона дозатора, когда патрон дозатора вставлен в место посадки сопряженной формы в устройство дозатора.
В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления предусмотрено, что закрывающие средства выполнены с возможностью регулировки, благодаря чему вход жидкости в центральное пространство, или в патрон дозатора, проход через него и выход из него являются, в частности, непрерывными и изменяемыми процессами. Благодаря этому, можно не только посредством выбора количества жидкости, проходящей через патрон дозатора, но и посредством уже имеющихся в патроне дозатора конструктивных средств, регулировать вход жидкости в патрон дозатора и выход из него и, тем самым, соответствующим образом регулировать степень обогащения жидкости субстанцией.
Закрывающие средства выполнены в предпочтительном варианте таким образом, что они могут управляться посредством выполненного с возможностью внешнего управления активирующего или регулировочного средства.
Особо предпочтительным в связи с этим является то, что закрывающие средства выполнены с возможностью смещения реверсивно в обоих направлениях, то есть, в противоположных друг другу направлениях, и, в частности, линейно вдоль центральной продольной или центральной оси. Таким образом, проходящий через патрон дозатора поток может быть как увеличен, так и уменьшен.
Предпочтительным является, если предусмотрено, что после первого открытия путь потока или количество проходящей жидкости через центральное пространство или через патрон дозатора посредством закрывающих средств может быть уменьшено, по меньшей мере, на 50%, предпочтительно на 70%, особо предпочтительно на 90%, по сравнению с максимальной пропускной способностью или, что отверстия посредством закрывающих средств после первого открытия могут быть снова полностью герметично закрыты.
Предпочтительный с точки зрения конструкции вариант осуществления предусматривает, что первые и вторые закрывающие средства выполнены в виде заглушек и/или включают в себя заглушки.
В связи с этим, особо предпочтительным является, когда в отверстиях расположен, соответственно, направляющий элемент, в частности, в значительной степени или полностью утопленный внутрь центрального пространства, причем заглушка установлена или расположена, соответственно, в центральном сквозном углублении направляющего элемента.
Для обеспечения хорошей и надежной регулировки прохождения патрона дозатора, предпочтительным является, когда на обращенных от центрального пространства наружных сторонах заглушек образованы регулировочные направляющие, в частности, углубления, которые выполнены с возможностью приведения, в частности, в механическое взаимодействие с внешними активирующими или регулировочными средствами или выполнены с возможностью вставки во внешние активирующие или регулировочные средства с силовым и/или геометрическим замыканием. Таким образом обеспечивается также реверсивная регулировка заглушек.
В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления предусмотрено, что заглушки постоянно как в исходном положении, так и в рабочем положении, располагаются полностью внутри патрона дозатора или внутри центрального пространства. Заглушки являются, таким образом, деталями патрона дозатора, которые ни перед, ни во время или после использования патрона дозатора не смогут отдельно выпасть из него, а постоянно остаются внутри патрона дозатора.
Что касается самой субстанции, то предпочтительным является, когда дозируемая субстанция находится в форме, в которой она при контакте с жидкостью, по меньшей мере, частично переходит в жидкость. Таким образом, возможно надежное дозирование.
В связи с этим, предпочтительным является, когда предусмотрено, что, по меньшей мере, одна дозируемая субстанция растворима в жидкости или может диспергировать в жидкость, и выбрана из группы ароматизаторов, лекарственных средств, добавок, витаминов, минеральных веществ и/или красителей. Однако, также возможны и другие субстанции, которые могут быть введены в жидкость таким же образом.
Возможность расположения субстанции состоит в том, что дозируемая субстанция нанесена или расположена на внутренней поверхности кожуха.
Особо предпочтительным является, однако, когда дозируемая субстанция нанесена или содержится, по меньшей мере, в одном, расположенном в центральном пространстве, отдельном, в частности, имеющем форму шара, стержня, нити или штифта, элементе дозатора. Тем самым, выявляется также тот факт, что дозируемая субстанция или элемент дозатора выполнены с возможностью реверсивной замены, или с возможностью удаления из патрона дозатора после использования и, с возможностью установки, взамен этого, нового элемента дозатора.
Элемент дозатора, при котором дозируемая субстанция имеет особенно хорошую характеристику высвобождаемости выявляется тогда, когда элемент дозатора имеет пористую основу, в частности, из полимерного материала, которая имеет внутреннюю сеть каналов и пор на оставшейся поверхности основы, которые находятся в гидравлическом взаимодействии с каналами, причем поры в предпочтительном варианте имею среднюю величину от 20 мкм до 200 мкм, причем дозируемая субстанция находится в основе, в частности, в каналах. Такой элемент описан в ЕР 1059852 В1. Абзацы от [0061] до [0076] из ЕР 1059852 В1 включены в содержание предложенной на рассмотрение заявки.
Для функциональности предпочтительным является то, что между наружной поверхностью элемента дозатора и внутренней поверхностью кожуха образована промежуточная зона, через которую постоянно может проходить жидкость, и которая, по меньшей мере, частично всегда остается свободной, что постоянно между двумя отверстиями имеется, по меньшей мере, один открытый для прохода пропускной канал. Это поддерживается, например, особой формой стенки кожуха, за счет того, что эта стенка имеет гофрированную или зубчатую форму. Таким образом, блокировка обводного пути невозможна и гарантировано то, что дозируемая субстанция всегда может быть введена в жидкость.
В соответствии со следующим аспектом изобретения предусмотрено устройство дозатора для введения субстанции в жидкость, включающее в себя патрон дозатора, как описано выше, и насадку дозатора, выполненную с возможностью соединения с источником жидкости или с резервуаром для приема и хранения жидкости, в частности, с бутылкой, причем патрон дозатора с возможностью приведения в действие располагается в насадке дозатора или на ней, или находится в рабочем соединении с насадкой дозатора.
Следующей задачей изобретения является создание устройства дозатора, посредством которого возможно простым способом осуществить контролируемое и регулируемое дозирование подачи субстанции в жидкость.
Эта задача решается устройством, характеризующимся признаками пункта 21 формулы изобретения. При этом предусмотрено устройство дозатора для введения субстанции в жидкость, включающее в себя:
- насадку дозатора, выполненную с возможностью соединения с источником жидкости или с резервуаром для приема и хранения жидкости, в частности, с бутылкой, и через которую может проходить, по меньшей мере, одна часть жидкости, причем жидкость может подаваться, по меньшей мере, к одному выпускному отверстию, а также
- содержащий насадку дозатора патрон дозатора, причем патрон дозатора с возможностью приведения в действие располагается в насадке дозатора или на ней, или находится в рабочем соединении с насадкой дозатора,
- причем в устройстве дозатора может быть образован определенный основной путь потока для жидкости, который проходит с отклонением от патрона дозатора или мимо патрона дозатора в направлении выпускного отверстия, и
- может быть образован гидравлически отделенный от основного пути потока, обводной путь, который проходит через патрон дозатора, при контакте с ним и при захвате части субстанции, в направлении выпускного отверстия.
Посредством конструктивного разделения на основной путь потока и на обводной путь через патрон дозатора обеспечивается то, что не весь объем жидкости обогащается субстанцией или проводится через элемент, который содержит субстанцию, а, что потребитель может в широких пределах гибко регулировать соотношения потоков и, тем самым, дозировку субстанции. Кроме того, посредством этого гарантируется, что дозируемая субстанция лишь непосредственно перед использованием или перед выходом из устройства примешивается к жидкости и, таким образом, смесь всегда будет свежей. Таким образом, уменьшаются или вообще предотвращаются возможные воздействия или реакции субстанции с жидкостью, и потребитель с каждым глотком получает свежеприготовленную смесь.
В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления устройства дозатора предусмотрено, что преобладающая часть жидкости может проходить по основному пути потока или, что соотношение между количеством жидкости, которое может проходить по основному пути потока и по обводному пути, составляет, по меньшей мере, 1:1, предпочтительно 5:1, особо предпочтительно 9:1. Таким образом, патрон дозатора может быть небольшим и тонким, и небольшого количества жидкости, которая может проходить через патрон дозатора, достаточно для того, чтобы обогатить жидкость субстанцией.
Далее предпочтительным является, когда предусмотрено, что основной путь потока и обводной путь выполнены с возможностью гидравлического соединения или встречаются друг с другом перед выпускным отверстием, и часть жидкости основного пути потока может соединяться и смешиваться с частью жидкости обводного пути. Таким образом гарантируется, что из выпускного отверстия выходит исключительно уже хорошо смешанная и равномерно обогащенная субстанцией жидкость. Тем самым, предотвращаются отклонения, и концентрация субстанции остается на постоянном и надежно регулируемом уровне.
В связи с этим, с конструктивной точки зрения является особо предпочтительным, когда в насадке дозатора может быть образована или образована расположенная по течению потока через выпускное отверстие или против течения потока через патрон дозатора смесительная камера, в которую входят основной путь потока и обводной путь. Тем самым, образуется определенное пространство, в котором оба пути потока принудительно соединяются и до достижения выходного отверстия должны смешаться. Посредством этого гарантируется оптимальная гомогенизация.
Предпочтительное с конструктивной точки зрения устройство выявляется за счет того, что основной путь потока расположен пространственно снаружи вокруг обводного пути, и окружает его, по меньшей мере, частично, в частности, со всех сторон, в частности, по форме нескольких отдельных каналов или по форме одного, в основном, кольцеобразного канала или канала в форме боковой поверхности цилиндра. Кроме того, за счет такого варианта осуществления, имеет место хорошее смешивание в смесительной камере.
Для надежного открывания и регулировки прохождения в предпочтительном варианте предусмотрено, что насадка дозатора включает в себя активирующие или регулировочные средства для воздействия на закрывающие средства, в частности, на заглушки, которые могут оказывать воздействие на открытие патрона дозатора и/или на регулировку количества жидкости, проходящей по обводному пути.
С конструктивной точки зрения особенно практичное устройство дозатора выявляется за счет того, что насадка дозатора включает в себя основной элемент, а также выполненный с возможностью регулировки относительно основного элемента активирующий элемент, причем как в основном элементе, так и в активирующем элементе предусмотрены механические активирующие и регулировочные средства для воздействия на закрывающие средства и для открытия патрона дозатора и, таким образом, для открытия обводного пути. Такое устройство, кроме того, легко и просто в обслуживании.
В связи с этим, особенно предпочтительным является, если предусмотрено, что в основном элементе образовано первое место посадки для патрона дозатора, причем в его дальней от выпускного отверстия концевой зоне расположено первое активирующее или регулировочное средство для открывания первой заглушки патрона дозатора, в частности, короткий первый палец, и, что в активирующем элементе образовано второе место посадки для противоположного конца патрона дозатора, причем в его ближней к выпускному отверстию концевой зоне расположено второе активирующее или регулировочное средство для открывания второй заглушки, в частности, короткий второй палец. Благодаря этому, патрон дозатора может быть легко и быстро вставлен в устройство дозатора, и занимает там надежное и центральное, защищенное со всех сторон положение.
Первое место посадки выполнено в предпочтительном варианте таким образом, что включает в себя деталь в форме полого цилиндра, которая в процессе работы располагается вдоль продольной оси вниз к источнику жидкости. Внутренняя поверхность первого места посадки или детали в форме полого цилиндра выполнена симметрично или соответственно наружной форме кожуха, в частности, гофрированной или зубчатой, благодаря чему достигается предохранение от поворота патрона дозатора в первом месте посадки. Внутренняя поверхность второго места посадки выполнена в предпочтительном варианте гладкой, в частности, кругло-цилиндрической, вследствие чего возможен поворот патрона дозатора во втором месте посадки и, таким образом, возможен поворот активирующего элемента относительно основного элемента при вставленном патроне дозатора.
Для надежного активирования патрона дозатора и для открытия обводного пути в предпочтительном варианте предусмотрено, что основной элементе и активирующий элемент установлены относительно друг друга с изменяющимся зазором, в частности, с возможностью вращения посредством резьбы, благодаря чему линейный зазор первого активирующего или регулировочного средства относительно второго активирующего или регулировочного средства может изменяться, причем посредством уменьшения зазора может инициироваться вдавливание заглушек внутрь патрона дозатора.
Надежная регулировка и установка концентрации субстанции в жидкости выявляется в предпочтительном варианте посредством того, что заглушки выполнены с возможность смещения, соответственно, на одно и то же расстояние, или выполнены с возможностью перемещения друг за другом.
С конструктивной точки зрения в связи с этим предпочтительным является, когда пальцы рассчитаны таким образом, что входят в зацепление в углубления заглушек с силовым и/или с геометрическим замыканием, вследствие чего также имеет место хорошая реверсивная регулировка.
В связи с этим, предпочтительным является далее, когда посредством увеличения линейного зазора первого активирующего или регулировочного средства относительно второго активирующего или регулировочного средства может быть инициировано перемещение закрывающих средств или заглушек в направлении их первоначального положения, в частности, уменьшенная, по меньшей мере, на 50%, предпочтительно на 70%, особо предпочтительно на 90%, относительно максимальной пропускной способности, пропускная способность, предпочтительно почти полное герметичное закрытие патрона дозатора.
Для предотвращения перекручивания и для задания максимальной нижней и верхней границ возможно образовать упор для ограничения максимального относительного перемещения основного элемента по отношению к активирующему элементу.
Особое преимущество выявляется для потребителя за счет того, что патрон дозатора с возможностью реверсивной замены выполнен с возможностью вставки в устройство дозатора.
Если предусмотрено, что насадка дозатора имеет, в частности, основной элемент, резьбу, предпочтительно внутреннюю резьбу, и выполнена с возможностью навинчивания, в частности, реверсивным образом, на бутылку, то устройство дозатора может, таким образом, например, реверсивным образом навинчиваться на обычные питьевые бутылки, например, на ПЭТ-бутылки для минеральной воды и, соответственно, бутылку и находящуюся в ней жидкость можно в любое время поменять.
Для предотвращения нежелательного выхода жидкости предпочтительным является, когда предусмотрен закрывающий элемент, который установлен, в частности, с возможностью реверсивной регулировки относительно активирующего элемента, посредством которого обводной путь, а, в случае необходимости, и основной путь потока, могут закрываться. С одной стороны, возможно перекрывать оба пути потока, однако, в альтернативном варианте может быть предпочтительным осуществлять лишь обводной путь с возможностью перекрытия, а основной путь потока постоянно держать открытым, чтобы обеспечивать чистый, не обогащенный субстанцией, поток жидкости.
Закрывающий элемент может быть выполнен, кроме того, таким образом, что смесительная камера образуется за счет поднятия закрывающего элемента от активирующего элемента.
Другие преимущества и варианты осуществления изобретения раскрыты в описании и на приложенных чертежей.
Изобретение схематично представлено далее на чертежах на основании особо предпочтительных примеров осуществлении, которые, однако, не следует понимать в качестве ограничительных, и со ссылкой на чертежи описывается в качестве примера.
фиг. 1 демонстрирует патрон дозатора в соответствии с изобретением в детальном изображении,
фиг. 2 демонстрирует продольный разрез патрона дозатора,
фиг. 3 демонстрирует патрон дозатора в разрезе в закрытом исходном положении,
фиг. 4 демонстрирует патрон дозатора в разрезе в открытом рабочем положении,
фиг. 5, 6, 7 и 7а демонстрируют различные варианты осуществления патрона дозатора,
фиг. 8 демонстрирует устройство дозатора в соответствии с изобретением в закрытом положении в разрезе,
фиг. 9 демонстрирует устройство дозатора в открытом положении в разрезе,
фиг. 10 демонстрирует устройство дозатора в отрегулированном, открытом положении, в разрезе,
фиг. 11 демонстрирует разрез XI устройства дозатора,
фиг. 12 демонстрирует разрез XII устройства дозатора,
фиг. 13 демонстрирует разрез XIII устройства дозатора,
фиг. 14 демонстрирует разрез XIV устройства дозатора,
фиг. 15 демонстрирует перспективное изображение устройства дозатора в целом.
На фиг. 1 представлен патрон 1 дозатора в соответствии с изобретением в детальном изображении. Патрон 1 дозатора включает в себя трубообразный кожух 2 с проходным центральным пространством 3 и с двумя предусмотренными на противоположных сторонах кожуха 2 отверстиями 11а, 11b. Таким образом, жидкость может входить через первое отверстие 11а в центральное пространство 3, полностью проходить его, и на противоположной стороне через второе отверстие 11b снова покидать кожух 2. Кожух 2 имеет продолговатую форму и вращательно-симметричным образом расположен вокруг центральной продольной оси 5. Он имеет примерно форму полого цилиндра, однако, с гофрированной стенкой. Толщина стенки мала по сравнению с длиной, однако, достаточна для того, чтобы придавать кожуху 2 прочность. Кожух 2 изготовлен в предпочтительном варианте из прозрачного полимерного материала.
В центральном пространстве 3 предусмотрено наличие дозируемой субстанции, которая при контакте с жидкостью, по меньшей мере, частично может переходить в жидкость. Эта дозируемая субстанция в идеальном варианте растворима в жидкости или может диспергировать в нее. В качестве субстанций могут быть ароматические вещества, лекарства, различные добавки, витамины, минеральные вещества, красители или другие субстанции, которые можно было бы легко ввести в жидкость.
Дозируемая субстанция может различным образом располагаться в центральном пространстве 3. В предложенном на рассмотрение случае по фиг.1 дозируемая субстанция находится на отдельном, имеющем форму стержня, элементе 15 дозатора. Этот элемент 15 дозатора имеет пористую основу из полимерного материала с внутренней сетью каналов и пор на его поверхности, причем дозируемая субстанция помещена в эту основу. При контакте с жидкостью дозируемая субстанция в небольших количествах вымывается и переходит в жидкость.
Как можно видеть на фиг. 5, 6 и 7, элемент 15 дозатора может иметь различные формы и поперечные сечения. На фиг. 5 он имеет форму прямоугольника, на фиг. 6 он имеет крестообразную форму, а на фиг. 7 - цилиндрическую форму. Элемент 15 дозатора представляет собой неотъемлемую часть патрона 1 дозатора и не может быть извлечен из него.
Между наружной поверхностью элемента 15 дозатора и внутренней поверхностью 6 кожуха 2 остается постоянно открытая и сквозная промежуточная зона, через которую может проходить жидкость. На фиг. 5, 6 и 7 эти промежуточные зоны обозначены как пропускные каналы 16. В варианте осуществления по фиг. 7 цилиндрический элемент 15 дозатора практически герметично закрывается посредством расположенных в радиальном направлении максимально внутри элементами стенки кожуха 2, однако, образованные за счет гофрированного варианта осуществления пропускные каналы 16 остаются постоянно свободными. Таким образом, жидкость может постоянно проходить через патрон 1 дозатора и эффективно захватывать и увлекать за собой субстанцию.
Фиг. 7а демонстрирует альтернативный вариант осуществления патрона 1 дозатора в поперечном сечении. Кожух 2 или патрон 1 дозатора выполнен в виде прямого, полого цилиндра и имеет треугольный внешний контур и также треугольный внутренний контур. Углы равнобедренного треугольника кожуха 2 закруглены, и плечи представленного в поперечном сечении кожуха 2, или боковые поверхности, или стенка патрона 1 дозатора, изогнуты наружу.
В альтернативном варианте кожух 2 или патрон 1 дозатора также может быть выполнен треугольным, в предпочтительном варианте в виде равнобедренного треугольника, или же патрон дозатора может быть выполнен в форме полого многоугольного профиля в соответствии с DIN 32711 (P3G) и DIN 32712 (Р4С).
Отверстия 11а и 11b закрыты посредством первого и второго закрывающих средств 4а и 4b или выполнены с возможностью закрывания. В предложенном на рассмотрение варианте осуществления закрывающие средства 4а, 4b включают в себя, соответственно, направляющий элемент 9а, 9b и заглушку 8а, 8b. Направляющий элемент 9а, 9b вставлен при этом в соответствующее отверстие 11а, 11b и утоплен внутрь центрального пространства 3. Каждый направляющий элемент 9а, 9b имеет центральное углубление 12а, 12b, которое полностью проходит через направляющий элемент 9а, 9b. В это углубление 12а, 12b затем вставляется заглушка 8а, 8b, и притом, таким образом, что заглушка 8а, 8b закрывается заподлицо с соответствующей нижней стороной направляющего элемента 9а, 9b.
На фиг. 3 патрон 1 дозатора представлен в своем закрытом исходном положении, при котором заглушки 8а, 8b вставлены в центральные углубления 12а, 12b направляющих элементов 9а, 9b и, таким образом, представляют собой водо- и газонепроницаемый барьер и эффективно предотвращают как вход жидкости в центральное пространство 3, так и возможный выход субстанции из патрона 1 дозатора. В этом положении патроны 1 дозатора поступают в продажу и пригодны для длительного хранения, так как дозируемая субстанция хорошо защищена от воздействий окружающей среды.
На фиг. 4 патрон 1 дозатора представлен в открытом рабочем положении. Здесь имеет место путь потока для жидкости через центральное пространство 3 мимо элемента 15 дозатора. Этот путь потока открывается посредством регулировки закрывающих средств 4а, 4b, причем на фиг. 4 обе заглушки 8а, 8b смещены внутрь центрального пространства 3 и более не располагаются в направляющих элементах 9а, 9b. Таким образом, жидкость может через центральные углубления 12а, 12b входить внутрь центрального пространства 3 или снова выходить из него.
Закрывающие средства 4а, 4b, в предложенном на рассмотрение случае, точнее сказать заглушки 8а, 8b, как показано на фиг. 2, выполнены с возможностью регулировки посредством выполненных с возможностью внешнего управления активирующих и регулировочных средств 27а, 27b. Сначала регулировочные средства 27а, 27b входят в зацепление в образованные на соответствующих внешних сторонах 13а, 13b заглушек 8а, 8b регулировочные направляющие 14а, 14b и смещают заглушки 8а, 8b, таким образом, вдоль центральной продольной оси 5 линейно в центральное пространство 3. В идеальном варианте регулировочные средства 27а, 27b выполнены с возможностью вставки в регулировочные направляющие 14а, 14b с силовым и/или геометрическим замыканием, то есть, точно по допуску с клеммовым соединением, так что возможно и движение в противоположных направлениях, и заглушки 8а, 8b снова могут быть вынуты наружу. Таким образом, путь потока через центральное пространство 3 снова уменьшается и, соответственно, отверстия 11а, 11b или центральные углубления 12а, 12b, по меньшей мере, частично, а в случае необходимости, даже полностью, закрываются.
Патрон 1 дозатора как конструктивно, так и функционально рассчитан для того, чтобы располагаться и использоваться в соответствующем устройстве 20 дозатора. Такое устройство 20 дозатора включает в себя насадку 21 дозатора, которая соединена или выполнена с возможностью соединения с источником жидкости или с резервуаром для приема и хранения жидкости, например, с бутылкой или нечто подобным. Далее устройство 20 дозатора включает в себя патрон 1 дозатора, который с возможностью приведения в действие расположен в насадке 21 дозатора или на ней, и который выполнен с возможностью приведения в функциональное рабочее соединение с насадкой 21 дозатора, так что жидкость, которая проходит через насадку 21 дозатора, может поглощать субстанцию из патрона 1 дозатора.
На последующих фигурах 8-15 представлен особо предпочтительный, который, однако, не следует понимать как ограничительный, пример осуществления устройства 20 дозатора в соответствии с изобретением для введения субстанции в жидкость. Устройство 20 дозатора включает в себя при этом насадку 21 дозатора, через которую проходит жидкость из резервуара или от источника жидкости, причем жидкость может подаваться к выпускному отверстию 23. Таким образом, жидкость или смесь попадает к пользователям или к потребителям.
Далее устройство 20 дозатора содержит вставленный в него патрон 1 дозатора, который, в основном, выполнен так, как описано на фиг. 1-7, и который с возможностью приведения в действие и функционально соединен с насадкой 21 дозатора. При этом в устройстве 20 дозатора образован определенный основной путь 24 потока для жидкости, который, избегая патрона 1 дозатора и, соответственно, мимо патрона 1 дозатора, проходит от источника в направлении выпускного отверстия 23. Кроме того, образован гидравлически отделенный от основного пути 24 потока обводной путь 25, который проходит через патрон 1 дозатора, в условиях контакта элемента 15 дозатора и в условиях захвата, по меньшей мере, одной части субстанции, также от источника жидкости в направлении выпускного отверстия 23.
Преобладающая часть жидкости проходит по главному пути 24 потока, то есть, более 50%. Количество, однако, может регулироваться и зависит, среди прочего, от подаваемой субстанции и от желаемой концентрации. Без проблем возможно также увеличить соотношение количества жидкости между основным путем 24 потока и обводным путем 25, например, по меньшей мере, до 5:1 или 9:1.
На фиг. 8 представлен особо предпочтительный вариант осуществления устройства 20 дозатора. Патрон 1 дозатора соответствует при этом патрону дозатора с фиг. 1-4. Насадка 21 дозатора включает в себя основной элемент 28, активирующий элемент 29, а также закрывающий элемент 31, в качестве основным компонентов.
Основной элемент 28 имеет внутреннюю резьбу 32, посредством которой насадка 21 дозатора может быть навинчена на бутылку. Основной элемент 28 включает в себя далее первое место 30а посадки для патрона 1 дозатора. Это место 30а посадки включает в себя при этом имеющую форму полого цилиндра деталь 38, которая располагается вдоль продольной оси 5 вниз к источнику жидкости. Внутренняя поверхность первого места 30а посадки или имеющей форму полого цилиндра детали 38 осуществлена симметрично и соответственно наружной форме кожуха 2 (фиг. 12). Патрон 1 дозатора, вследствие этого, гарантирован от поворота в основном элементе 28, или в первом месте 30а посадки, или в имеющей форму полого цилиндра детали 38. В самой нижней концевой зоне предусмотрен решетчатый элемент 39 (фиг. 12), который имеет центральный, направленный вверх, палец 27а. Этот палец 27а функционирует как первое активирующее или регулировочное средство 27а и входит в зацепление в регулировочную направляющую 14а заглушки 8а патрона 1 дозатора.
В верхней зоне основного элемента 28 предусмотрено несколько пропускных отверстий 33, которые кругообразно расположены вокруг патрона 1 дозатора. Это можно детально видеть также на фиг. 11, на которой представляется разрез вдоль линии XI разреза активирующего элемента 29 в направлении основного элемента 28. Можно видеть расположенные по кругу пропускные отверстия 33, а также вид вниз на первый палец 27а. На фиг. 11 для наглядного пояснения патрон 1 дозатора не изображен.
Фиг. 12 демонстрирует разрез в соответствии с линией XII разреза решетчатого элемента 39, который по центру удерживает и подпирает первый палец 27а.
Активирующий элемент 29 примыкает вверху к основному элементу 28 и относительного него установлен с возможностью регулировки или с возможностью поворота посредством резьбы 40. Таким образом, зазор между основным элементом 28 и активирующим элементом 29 может изменяться. Активирующий элемент 29 включает в себя в качестве важного элемента второе место 30b посадки для противоположного конца патрона 1 дозатора. И здесь предусмотрен решетчатый элемент, в частности, идентичный первому решетчатому элементу 39, который удерживает второй палец 27b, ориентированный вниз в направлении основного элемента 28. Внутренняя поверхность второго места 30b посадки выполнена в форме круглого цилиндра (фиг. 13). Благодаря этому, патрон 1 дозатора может вращаться или поворачиваться во втором месте 30b посадки или относительно него.
Через активирующий элемент 29, так же как и через основной элемент 28, может в полном объеме проходить жидкость. Так жидкость может входить внизу через впускные отверстия 34. Это детально представлено на фиг. 13, причем в данном случае речь идет о разрезе в соответствии с линией XIII разреза, в направлении от основного элемента 28 к активирующему элементу 29. Можно видеть имеющие форму шлицов впускные отверстия 34, которые по кругу расположены вокруг не изображенного патрона 1 дозатора, а также расположенный по центру палец 27b.
В процессе работы, в соответствии с этим, патрон 1 дозатора располагается как на первом месте 30а посадки, так и на втором месте 30b посадки, и удерживается и закрывается со всех сторон посредством основного элемента 28 и активирующего элемента 29.
В качестве следующего компонента устройство 20 дозатора включает в себя далее еще и закрывающий элемент 31. Он служит для закрывания обводного пути 25, а, в случае необходимости, также и основного пути 24 потока. В закрывающем элементе 31 образованы выпускные отверстия 23. Подробнее они представлены на фиг. 14, на которой показан разрез в соответствии с линией XIV разреза снизу. Закрывающий элемент 31 выполнен с возможностью перемещения линейно вверх и вниз посредством нескольких поперечин 36, которые с возможностью смещения установлены в направляющих 37 активирующего элемента 29, и, таким образом, пригоден для перекрытия путей потока.
На фиг. 15 представлены отдельные элементы в сборе. В самом низу можно видеть внешнюю сторону первого места 30а посадки вместе с имеющей форму полого цилиндра деталью 38, которая представляет собой нижнюю часть основного элемента 28. Вверху с прилеганием расположен активирующий элемент 29 и, опять же, с прилеганием к нему закрывающий элемент 31 с выпускными отверстиями 23. Для облегчения процесса питья диаметры компонентов сужаются от основного элемента 28 через активирующий элемент 29 до закрывающего элемента 31, причем диаметр самой верхней зоны закрывающего элемента 31 соответствует диаметру обычной насадки для питьевой бутылки.
Фиг. 8 представляет поперечное сечение особо предпочтительного варианта осуществления устройства 20 дозатора в положении, в котором патрон 1 дозатора уже активирован и открыт, однако, закрывающий элемент 31 еще закрыт. Ссылочной позицией 24 обозначен основной путь потока, который сначала может свободно пройти пространство 41 основного элемента 28, покидает основной элемент 28 через пропускные отверстия 33, через впускные отверстия 34 переходит в активирующий элемент 29, там через пространство 42 проходит вверх и покидает устройство 20 дозатора через выпускные отверстия 23. В представленном на рассмотрение варианте осуществления выпускные отверстия 23 выполнены без возможности закрытия посредством закрывающего элемента 31, а постоянно открыты. Таким образом, чистая жидкость может постоянно проходить от источника через устройство 20 дозатора и выходить из него. Разумеется, можно было бы легко осуществить устройство 20 дозатора таким образом, чтобы закрывающий элемент 31 перекрывал и основной путь 24 потока, например, за счет дальнейшего смещения внутрь выпускных отверстий 23, вследствие чего поперечина активирующего элемента 29 закрывала бы их.
Ссылочной позицией 25 обозначен обводной путь, который проходит через патрон 1 дозатора. При этом жидкость поглощает субстанцию, выходит через центральное углубление 12b из патрона 1 дозатора и входит в кольцевое пространство 43, которое посредством решетчатого элемента 39 разделено на зоны. Это кольцевое пространство 43, однако, закрыто посредством закрывающего элемента 31, вследствие чего жидкость может проходить именно через патрон 1 дозатора, правда, не может покинуть устройство 20 дозатора и, в частности, не может соединиться с основным путем 24 потока. В этом положении, таким образом, к потребителю попадает лишь чистая жидкость.
На фиг. 9 устройство 20 дозатора представлено в положении, при котором закрывающий элемент 31 был открыт. На обводном пути 25 и на основном пути 24 потока через устройство 20 дозатора при этом ничего сначала ничего не меняется. За счет смещения вверх закрывающего элемента 31 относительно активирующего элемента 29 образуется, однако, смесительная камера 26, которая располагается по течению потока через выпускные отверстия 23 и против течения потока через концевые зоны входа основного пути 24 потока и обводного пути 25. Основной путь 24 потока входит при этом из пространства 42 в смесительную камеру 26 и там может разделяться. Обводной путь 25 также входит из кольцевого пространства 43 в смесительную камеру 26 и также может там разделяться. При этом в смесительной камере 26 происходит смешение обоих потоков, и чистая жидкость смешивается с обогащенной субстанцией жидкостью. Смешенные таким образом потоки могут затем покинуть смесительную камеру 26 через выпускные отверстия 23.
На фиг. 8 и 9 патрон 1 дозатора представлен, соответственно, в максимально открытом положении, при котором путь потока через устройство 20 дозатора максимально открыт, то есть, заглушки 8а, 8b смещены максимально внутрь в центральное пространство 3. Таким образом, жидкость вбирает в себя максимально возможное количество субстанции.
На фиг. 10 представлено положение устройства 20 дозатора, в котором образована смесительная камера 26, то есть, закрывающий элемент 31 открыт, в котором, однако, путь потока через патрон 1 дозатора уменьшен. Это обусловлено поворотом активирующего элемента 29, по сравнению с основным элементом 28 (обозначенного стрелкой), вследствие чего образуется видимая между этими элементами зона 44 зазора. Благодаря этому, увеличивается линейный зазор между двумя пальцами 27а, 27b. Ввиду того, что палец 27b входит в зацепление в заглушку 8b с зажимом и посадкой с допуском, палец 27b увлекает заглушку 8b в направлении вверх, когда активирующий элемент 29 смещается вверх. Таким образом, заглушка 8b уменьшает центральное углубление 12b и ограничивает, тем самым, выход жидкости из патрона 1 дозатора. На фиг. 10 выход почти полностью перекрыт, так как заглушка 8b уже почти герметично прилегает к центральному углублению 12b. Хотя полное закрытие возможно, на практике, однако, поток уменьшается, по меньшей мере, на 50%, в особых случаях, по меньшей мере, на 70% или, по меньшей мере, на 90%, по сравнению с максимально возможными при полном открытии пропускными потоками, и, таким образом, постоянно остается определенный остаточный поток, и обогащенная субстанцией жидкость попадает через патрон 1 дозатора в направлении кольцевого пространства 43 или смесительной камеры 26. На фиг. 10 обводной путь 25, таким образом, полностью перекрыт, и лишь небольшое количество субстанции попадает в смесительную камеру 26 и далее к выпускным отверстиям 23. Посредством поворота активирующего элемента 29, как обозначено стрелкой на фиг. 10, относительно основного элемента 28, и связанного с этим линейного увеличения или уменьшения зазора между пальцами 27а, 27b, можно, таким образом, в широких пределах регулировать или регламентировать содержание субстанции в жидкости, покидающей устройство 20 дозатора.
Альтернативно указанному выше варианту осуществления внутренняя периферия имеющей форму полого цилиндра детали 38 в основном элементе 28 может иметь гладкое внутри поперечное сечение в форме кругового цилиндра. Патрон 1 дозатора может быть при этом заблокирован от вращения в активирующем элементе 29 посредством симметричного и соответствующего варианта выполнения внутренней периферии второго места 30b посадки относительно наружной формы кожуха 2. В альтернативном варианте и внутренняя периферия второго места 30b посадки может иметь гладкое внутри поперечное сечение в форме кругового цилиндра, так что патрон 1 дозатора как в первом месте 30а посадки, так и во втором месте 30b посадки, может вращаться вокруг своей продольной оси.
На основании предпочтительного примера осуществления в качестве примера описывается работа и, соответственно, практическое применение устройства 20 дозатора.
В предложенном на рассмотрение примере описывается устройство 20 дозатора, которое выполнено в виде насадки, которая навинчивается на бутылку, наполненную простой или минеральной питьевой водой.
При этом сначала основной элемент 28 по резьбе 32 навинчивается на наружную резьбу бутылки. Первое место 30а посадки входит при этом внутрь бутылки, причем место 30а посадки располагается выше уровня жидкости. Благодаря этому, исключается возможность попадания субстанции в жидкость.
На следующем этапе закрытый патрон 1 дозатора вводится в основной элемент 28. В качестве субстанции в предложенном на рассмотрение случае используется, например, ароматизатор. Вставка и надежное удержание облегчаются за счет того, что и патрон 1 дозатора, и соответствующее углубление или первое место 30а посадки, имеют соответствующую гофрированную форму. Таким образом, патрон 1 дозатора гарантирован и от поворота.
На следующем этапе активирующий элемент 29 насаживается на основной элемент 28 и посредством вращения по резьбе 40 ввинчивается в направлении вниз. Благодаря этому, уменьшается зазор между пальцами 27а и 27b, и обе заглушки 8а и 8b посредством внятного кратковременного нажатия зажимаются внутрь. Патрон 1 дозатора, таким образом, активируется и переводится в открытое рабочее положение, в котором через него проходит путь потока.
На следующем этапе закрывающий элемент 31 посредством подъема относительно активирующего элемента 29 открывается, вследствие чего образуется смесительная камера 26 и открываются все пути потока.
Когда бутылка наклоняется, вода выходит из бутылки как по основному пути 24 потока в смесительную камеру 26, так и по обводному пути 25 через патрон 1 дозатора в смесительную камеру 26. В этом положении обводной поток 25 захватывает максимальное количество ароматизатора и, таким образом, можно извлекать обогащенную ароматизатором воду из выпускных отверстий 23.
Если есть желание уменьшить количество ароматизатора, то необходимо повернуть активирующий элемент 29 относительно основного элемента 28 в направлении вверх, вследствие чего, как на фиг. 10, обводной поток 25 уменьшится и количество ароматизатора снизится.
Если есть желание пить чистую воду, то обводной путь 25 можно полностью перекрыть посредством закрытия закрытия элемента 31.