УПАКОВКА
PACKAGE

Изобретение относится к упаковкам, предназначенным для разных по составу компонентов, смешиваемых непосредственно перед их использованием, и может быть применено при производстве продуктов питания, медицинских препаратов, косметических средств, химических средств и т.п.
Известно устройство крышки с мультикомпонентным контейнером (Патент ZA 200704769; МПК B65D; 2008), состоящее из емкости для основного компонента, крышки, соединенной с контейнером, заполненным гранулами, над крышкой установлена кнопка со штоком.
Известное устройство действует следующим образом: при нажатии на кнопку опускается шток и происходит разгерметизация контейнера, гранулы падают в основной компонент, происходит смешивание. Недостатками устройства являются сложность конструкции и ограниченные функциональные возможности. Конструкция устройства не позволяет обеспечить качественное смешение компонентов друг с другом, отсутствует возможность управления процессом смешения.
Наиболее близким по технической сущности является устройство резервуара для многокомпонентных продуктов (Заявка WO 2005039988; МПК B65D 51/28B; 2005), выбранное в качестве прототипа, состоящее из емкости с основным компонентом, контейнера для вводимого компонента, размещенного в верхней части емкости, в контейнере выполнено отверстие, отверстие контейнера закрывает клапан, контейнер соединен с клапаном с возможностью смещения друг относительно друга, между внутренней частью емкости и внешней стороной контейнера выполнен канал для выпуска приготовленной смеси, на емкости установлена крышка, имеющая разъемное соединение с емкостью, на контейнере или клапане установлен элемент сцепления.
Известное устройство действует следующим образом: при удалении или повороте крышки происходит смещение клапана относительно контейнера, тем самым открывается отверстие контейнера и происходит выброс вводимого компонента. После смешивания компонентов смесь извлекается по каналу между внутренней частью емкости и внешней стороной контейнера. Известное устройство обеспечивает качественное смешение, при этом управление процессом смешивания компонентов возможно только в случае поворота или удаления крышки, что ограничивает функциональные возможности. К недостаткам следует отнести также определенные эксплуатационные неудобства, связанные с тем, что после разгерметизации резервуара и для осуществления смешивания содержимого требуется повторное закрытие крышки. Кроме того, для автоматизированной установки контейнера в емкости требуется ориентация положения крышки относительно элементов сцепления, что, в конечном счете, может негативно сказаться на качестве сборки резервуара.
Задачей предлагаемого изобретения является создание упаковки с новыми функциональными возможностями, позволяющими управлять процессом смешивания компонентов без вскрытия упаковки, повышение удобства эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что упаковка содержит емкость для основного компонента, крышку, контейнер для вводимого компонента, размещенный в верхней части емкости, в контейнере выполнено отверстие с клапаном, контейнер соединен с клапаном с возможностью смещения друг относительно друга, на контейнере или клапане выполнены элементы сцепления, между внутренней частью емкости и внешней стороной контейнера выполнен канал для выпуска приготовленной смеси, при этом дополнительно на крышке установлен шток с направляющими элементами, обеспечивающими заданное перемещение штока относительно крышки, на верхнем конце штока установлена кнопка, шток снабжен рабочим органом, последний выполнен с возможностью взаимодействия с элементами сцепления контейнера или клапана.
Емкость может быть представлена в виде ПЭТ-бутылки, алюминиевой банки, стеклянной тары, бумажной упаковки и т.п. Основной компонент предпочтительно представлен в виде жидкости.
Контейнер расположен внутри верхней части емкости. Контейнер может быть установлен в емкости жестко или подвижно. Контейнер и клапан выполнены с возможностью смещения друг относительно друга. Верхняя часть контейнера может быть выполнена в виде гибкой стенки. Между контейнером и клапаном может быть установлен пружинистый элемент.
Вводимый компонент может быть в следующих агрегатных состояниях: жидкость, порошок или гранулы.
Клапан соединен с контейнером, закрывая отверстие контейнера. При смещении клапана и контейнера друг относительно друга происходит разобщение клапана и отверстия контейнера. Клапан также может быть установлен в емкости жестко или подвижно. Клапан может быть выполнен в виде самостоятельной конструкции или в виде элемента емкости или контейнера.
На контейнере или на клапане установлены элементы сцепления - толкатели, зубчатые элементы, втулки, кулачки, фиксаторы, вилки и т.п.
В заявляемой конструкции упаковки крышка может иметь различные варианты соединения с емкостью, например резьбовое соединение, фиксатор и т.п.
В варианте выполнения упаковки, приводимой в действие путем смещения вниз кнопки, в крышке дополнительно выполняется ниша для кнопки. При удалении крышки без приведения кнопки в действие могут быть обеспечены условия, при которых контейнер остается в закрытом или открытом положении. Для выполнения кинетической связи крышки с контейнером или клапаном на крышке может быть установлен стопор, блокирующий крышку или кнопку. Крышка может быть выполнена как из пищевого полимера, так и из других материалов (металла, стекла и т.п.).
Через крышку проходит шток, который установлен с возможностью смещения по направляющим элементам относительно крышки. Для передачи воздействия на контейнер или клапан предпочтительно в нижней части штока установлен рабочий орган. Рабочий орган и шток могут быть соединенными друг с другом жестко или подвижно. Форма выполнения рабочего органа может быть в виде наконечника, кулачка, втулки, направляющего элемента, подвижной вилки, лапки и других аналогичных устройств. Для обеспечения большей упругости шток может быть выполнен как пружинистый элемент. В зависимости от варианта выполнения шток может подниматься вверх или вниз или поворачиваться относительно крышки.
Направляющие элементы и ограничители хода обеспечивают удержание кнопки на крышке и определяют заданное смещение штока относительно крышки. Направляющие элементы и ограничители хода могут быть представлены в виде гибкого соединения с крышкой (например, в виде гофры, канавок и т.п.), в виде стенок крышки или штока, фиксаторов или другой известной формы. В варианте установки кнопки над крышкой направляющие элементы могут обеспечивать герметичность емкости. Форма направляющих элементов может быть прямолинейной или криволинейной.
Кнопка соединена со штоком жестко или подвижно. Варианты выполнения кнопки и штока позволяют приводить устройство в действие при мускульном нажатии на кнопку вниз, или при ее выдвижении вверх относительно крышки, или при повороте кнопки относительно крышки. Кнопка может быть выполнена как отдельная деталь, подвижно соединенная с крышкой, или соединена с крышкой через гибкие элементы, или быть жестко соединенной с крышкой через разрушаемые перемычки, или быть выполнена как часть крышки. Гибкое соединение с крышкой может быть представлено, например, в виде диафрагмы, гофры и т.п. Кнопка может быть выполнена в виде элемента крышки, в виде рычага, поворотной ручки или другой из известных форм. На кнопке может быть дополнительно установлен колпачок типа «спорт кэп».
Заявляемое устройство работает следующим образом: при смещении кнопки относительно крышки шток своим рабочим органом начинает взаимодействовать с элементами сцепления контейнера или клапана. Клапан и контейнер смещаются друг относительно друга, в результате чего происходит разобщение клапана с отверстием контейнера. Вводимый компонент под действием собственного веса и/или избыточного давления через открытое отверстие в контейнере выбрасывается в емкость и смешивается с основным компонентом. Разгерметизация контейнера может происходить при закрытой крышке. В зависимости от конструкции клапана и контейнера можно обеспечить дозированное смешивание компонентов. После удаления крышки приготовленная смесь удаляется через канал, расположенный между емкостью и контейнером.
Заявляемая упаковка отличается от прототипа тем, что:
- на крышке установлен шток;
- на верхнем конце штока установлена кнопка;
- шток выполнен с возможностью перемещения и снабжен направляющими элементами и ограничителями хода, обеспечивающими заданное перемещение штока относительно крышки;
- шток снабжен рабочим органом;
- рабочий орган выполнен с возможностью взаимодействия с элементами сцепления контейнера или клапана.
Сравнение заявляемой конструкции упаковки с известным резервуаром позволяет сделать вывод о соответствии ее критерию «новизна».
Заявляемая конструкция характеризуется новой совокупностью признаков и позволяет получить новый технический результат, который выражается в том, что заявляемая упаковка обеспечивает возможность управления процессом смешивания компонентов до момента удаления крышки, при этом для смешивания содержимого не требуется повторное закрытие крышки. Конструкция упаковки позволяет также:
- осуществить многократное открытие/закрытие упаковки с возможностью дальнейшего смешивания компонентов;
- обеспечить контролируемое дозирование вводимого компонента;
- обеспечить надежность и легкость эксплуатации;
- обеспечить безопасность разгерметизации контейнера.
Патентуемая упаковка обеспечивает две возможности смешивания компонентов друг с другом - полное смешивание по рецептуре производителя или дозируемое смешивание по рецептуре потребителя.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявленной упаковки критерию «изобретательский уровень».
Заявляемая конструкция может быть изготовлена из известных в промышленности материалов с использованием известных технологий и оборудования. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного устройства критерию «промышленная применимость».
Конкретные варианты заявляемой упаковки описываются ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 изображена конструкция заявляемой упаковки в поперечном сечении по примеру 1 в варианте конкретного выполнения кнопки, соединенной с крышкой через разрушаемые перемычки, в крышке выполнена ниша, направляющие элементы выполнены в виде гофры, верхняя часть контейнера выполнена гибкой, шток подвижен относительно кнопки.
На фиг.2 изображена конструкция заявляемой упаковки в поперечном сечении по примеру 2 в варианте конкретного выполнения кнопки, соединенной с крышкой с возможность вращения, в крышке выполнен стопор, криволинейные направляющие элементы в виде стенок крышки обеспечивают круговое смещение штока, элементы сцепления и рабочий орган - в виде зубчатых деталей.
На фиг.3 изображена конструкция заявляемой упаковки в поперечном сечении по примеру 3 в варианте конкретного выполнения кнопки, выполненной в виде рычага, подвижного относительно крышки, рабочий орган подвижен относительно штока, кнопка и шток соединены подвижно.
На фиг.4 изображена конструкция заявляемой упаковки в поперечном сечении по примеру 4 в варианте конкретного выполнения на крышке гибких элементов, выполняющих роль направляющих, шток жестко соединен с кнопкой и рабочим органом, между клапаном и контейнером установлен пружинистый элемент, кнопка и шток выполнены как части крышки.
На фиг.1 заявляемой упаковки изображены следующие элементы: емкость - 1 с основным компонентом - 2; контейнер - 3, закрепленный в верхней части емкости 1 с вводимым компонентом - 4; клапан - 5; отверстие в контейнере - 6; крышка - 7; канал - 8; элементы сцепления с клапаном - 9; шток - 10; направляющие элементы - 11; кнопка - 12; гибкая верхняя часть контейнера - 13; рабочий орган штока - 14; ниша в крышке - 15; разрушаемые перемычки - 16.
При нажатии на кнопку 12 происходит разрушение перемычек 16, деформируется гофра 11, шток 10 опускается и рабочий орган 14 начинает воздействовать на элемент сцепления 9, установленный на верхней части контейнера 3. Гибкая часть 13 контейнера 3 деформируется, и клапан 5 смещается вниз относительно контейнера 3, отверстие 6 в контейнере 3 открывается, вводимый компонент 4 выбрасывается в емкость 1 и смешивается с основным компонентом 2. Кнопка 12 опускается в нишу 15. После удаления крышки 7 приготовленная смесь может быть свободно извлечена через канал 8, образованный емкостью 1 и контейнером 3.
На фиг.2 заявляемой упаковки изображены следующие элементы: емкость - 1 с основным компонентом - 2, вводимый компонент - 4, канал - 8, контейнер - 20; отверстие в контейнере - 21; клапан - 22 жестко установлен в емкости 1; крышка - 23; элемент сцепления контейнера - 24; шток - 25; рабочий орган в виде зубчатой детали - 26; кнопка с возможность вращения - 27, кольцевые направляющие - 28; стопор - 29.
Стопор 29 блокирует крышку 23 и кнопку 27. При повороте кнопки 27 или крышки 23 (в заблокированном положении) относительно емкости 1 шток 25 через зубчатую деталь 26 и элемент сцепления 24 поворачивает контейнер 20 относительно клапана 22, отверстие в контейнере 21 открывается и компонент 4 смешивается с компонентом 2.
На фиг.3 заявляемой упаковки изображены следующие элементы: емкость - 1 с основным компонентом - 2, вводимый компонент - 4, канал - 8, контейнер - 30, подвижно установленный относительно емкости 1; отверстие - 31 в контейнере 30; клапан 32 жестко установлен в емкости 1; крышка - 33; кнопка 34 в виде рычага, шток - 36, рабочий орган 35 подвижен относительно штока 36, направляющий элемент в виде отверстия в крышке - 39.
При смещении вверх кнопки 34 рабочий орган 35 тянет контейнер 30, при смещении контейнера 30 относительно клапана 32 отверстие 31 открывается и компонент 4 смешивается с компонентом 2.
На фиг.4 заявляемой упаковки изображены следующие элементы: емкость - 1 с основным компонентом - 2, вводимый компонент - 4, канал - 8, контейнер 40 жестко установлен в емкости 1, отверстие - 41 в контейнере; клапан - 42 установлен в емкости подвижно; крышка - 43; элемент сцепления клапана - 44; пружинистый элемент - 45 установлен между клапаном 42 и контейнером 40; кнопка 46 выполнена как часть крышки - 43, рабочий орган - 47; направляющие элементы в виде гофры - 48, шток - 49 выполнен как часть крышки 43, колпачок типа «спорт кэп» - 50.
При нажатии на кнопку 46 деформируется гофра 48, рабочий орган 47 давит на элемент сцепления 44 и сжимает пружинистый элемент 45. Клапан 42 опускается, отверстие 41 в контейнере 40 открыто, и компонент 4 смешивается с компонентом 2.
После прекращения воздействия на кнопку 46 пружинистый элемент 45 повторно прижимает клапан 42 к контейнеру 40, отверстие 41 закрывается, смешивание компонентов прекращается. Приготовленная смесь извлекается по каналу 8, а при закрытой крышке дополнительно можно использовать колпачок 50.
Вышеуказанные примеры выполнения упаковки действуют аналогично друг другу. Иные возможные примеры конструкций предлагаемого устройства сводятся к очевидным комбинациям вариантов выполнения кнопки, штока и других элементов.
Заявляемая конструкция позволит повысить качество упаковки за счет появления новых эксплуатационных возможностей: надежности конструкции, долговременного хранения, легкой и безопасной разгерметизации контейнера с вводимым компонентом. Заявляемая конструкция упаковки позволяет осуществить регулируемое и контролируемое смешение компонентов друг с другом без удаления крышки, а также не требует одномоментного использования, т.к. возможно многократно осуществить процесс открытие/закрытие упаковки, т.е. может использоваться в течение продолжительного времени.