СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВПУСКА ВОЗДУХА В ПИТЬЕВОЙ СОСУД
METHOD AND DEVICE FOR AIR INTAKE INTO DRINKING VESSEL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к питьевым сосудам, устройствам для питья, способам обеспечения прохождения потока через такие сосуды и устройствам, предназначенным для использования вместе с герметичными и, по существу, не находящимися под вакуумом питьевыми кружками для маленьких детей и бутылочками для младенцев.
Уровень техники
Специальные бутылочки для младенцев изготавливают с конструктивными особенностями, направленными на уменьшение симптомов колик (спастических болей) у младенцев в возрасте до четырех месяцев. В частности, в патентах US 5570796 и US 5779071 утверждается, что предложенные устройства исключают подмешивание воздуха в молочную смесь для грудных детей, поскольку такое подмешивание повышает опасность появления симптомов колик.
Устройства, описанные в патентах US 5570796 и US 5779071, содержат сосуд (бутылочку), снабженный вставленной в него трубкой в комбинации с уловителем жидкости. Съемный наконечник, используемый вместе с бутылочкой, обеспечивает проход для воздуха из окружающей среды во внутренний объем бутылочки. Когда бутылочка, характеризуемая признаками изобретений по указанным патентам США, полностью опрокинута, уловитель жидкости принимает жидкость из внутреннего объема трубки, вставленной в бутылочку, и предотвращает проход жидкости в отверстие съемного наконечника, поскольку отверстие съемного наконечника расположено выше уровня жидкости, содержащейся в уловителе жидкости. Важно отметить, что объем уловителя жидкости больше объема трубки сосуда, и поэтому объем жидкости может полностью вмещаться в уловителе жидкости в узком диапазоне рабочих условий.
К сожалению, устройство, описанное в патентах US 5570796 и US 5779071, при переполнении бутылочки допускает утечки, поскольку в этом случае трубка бутылки и уловитель жидкости, присущие известному устройству, заполнены жидкостью сверх объема уловителя жидкости, вследствие чего жидкость поступает в съемный наконечник и, в конце концов, за пределы бутылочки. Кроме того, в устройстве, описанном в указанных патентах, происходят утечки, когда сдавливают бутылочку или сдавливают прикрепленную к ней соску. Кроме того, из бутылочки, описанной в этих патентах, будут происходить утечки при ее встряхивании, производимом с целью перемешивания молочной смеси, если жидкость нагрета свыше 45°С или если бутылочка находится под действием переменного атмосферного давления.
Важно отметить, что симптомы колик обычно присущи новорожденным, например детям в возрасте до четырех месяцев. Следует отметить, что указанные здесь возрастные интервалы приведены как примерные и не предназначены для установления определенных границ в отношении использования определенных детских бутылочек или определенных непроливающихся питьевых кружек для маленьких детей.
Следует также отметить, что использование бутылочки, требующей для ребенка старше четырех месяцев приложения слишком больших усилий "сосания" соски бутылочки, может привести к повышенной вероятности развития у ребенка ушной инфекции.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к питьевым сосудам, устройствам для питья и способам создания потока жидкости, протекающей через сосуды и устройства, предназначенные для использования с питьевыми кружками для малышей, начинающих ходить, и бутылочками для младенцев, выполненными герметичными и без образования в них вакуума (разрежения).
Используемый здесь термин, "по существу, без образования вакуума" означает, что жидкость вытекает из сосуда через соску или носик при опрокидывании сосуда или размещении его под углом. Укупорочное средство обеспечивает впуск воздуха из атмосферы, окружающей сосуд, и процесс питья, по существу, без образования в сосуде вакуума. Функционирование укупорочного средства, "по существу, без образования в сосуде (низкого) вакуума" или "почти без образования вакуума" дает возможность получить сосуд, не требующий дополнительного усилия всасывания, которое должен приложить пользователь для потребления из сосуда жидкости. Кроме того, благодаря впуску воздуха в сосуд при его использовании не создается какой-либо ощутимой удерживающей силы вакуума. Специалисту в данной области техники понятно, что находящаяся в сосуде жидкость будет создавать минимальную силу действия вакуума. Эта минимальная сила вакуума, возникающая при потреблении содержимого сосуда, соответствующего настоящему изобретению, втягивает воздух в сосуд из окружающей атмосферы до тех пор, пока не наступит равновесие между атмосферным давлением и давлением внутри сосуда. Установленные выше дефиниции терминов, "по существу, без образования в сосуде вакуума" или "почти без образования вакуума" предполагают, что по мере вытекания жидкости из сосуда будет создана минимальная сила вакуума для всасывания воздуха в сосуд. Все примеры воплощения настоящего изобретения реализуются в условиях, по существу, отсутствия в сосуде вакуума.
Используемый здесь термин "герметичный" означает, что сосуд не имеет утечек, происходящих через укупорочный элемент. Поскольку укупорочный элемент обеспечивает впуск воздуха, то для предотвращения утечек через укупорочный элемент необходим клапан. Все примеры воплощения настоящего изобретения осуществляются в герметичных условиях. Используемый в данном описании термин "не проливающий" относится к проливанию (жидкости), возможному через соску или носик сосуда. Определенные примеры осуществления изобретения реализуются без проливания.
Первый пример осуществления настоящего изобретения относится к устройству для питья, содержащему клапан, который герметично и с возможностью съема соединен с укупорочным элементом для питьевого сосуда. Этот клапан прост в очистке и может быть заменен, если пользователь не хочет очищать клапан, что экономически целесообразно. Для целей настоящего изобретения укупорочный элемент представляет собой элемент, выполненный с возможностью его размещения на открытом верхнем торце питьевого сосуда или в открытом торце, элемент, через который во внутренний объем сосуда проникает наружный воздух и который не является соской или носиком, или другим типом средства выпуска жидкости. В соответствии с некоторыми примерами воплощения в укупорочном элементе имеются проходы для жидкости, обеспечивающие ее протекание из внутреннего объема сосуда к выпускному элементу. В соответствии с другими примерами воплощения жидкость вытекает из внутреннего объема сосуда по окружности укупорочного элемента к выпускному отверстию. Один пример укупорочного элемента представляет собой съемный наконечник, используемый в вышеупомянутом патенте US 5570796.
Клапан и укупорочный элемент используют совместно в различных непроливающих, герметичных и/или, по существу, не находящихся под вакуумом питьевых сосудах, примерами которых являются питьевые кружки для малышей, начинающих ходить, бутылочки для младенцев и другие питьевые сосуды. Укупорочный элемент позволяет малышу, пьющему из сосуда, соответствующего данному изобретению, легко пить из соски или носика, прикрепленного к сосуду, при этом ощутимого увеличения действия силы вакуума внутри сосуда не происходит. Однако важно отметить, что клапан, подсоединенный к укупорочному элементу, предотвращает утечки жидкости из сосуда через укупорочный элемент, когда сосуд находится в перевернутом положении или в положении на боку, поскольку этот клапан предотвращает приток жидкости в укупорочный элемент. Клапан выполнен таким, чтобы для пользователя не было необходимости напрягаться для создания большого усилия всасывания, такого чтобы жидкость вытекала из сосуда, и, таким образом, для пользователя уменьшается вероятность возникновения ушной инфекции в результате приложения избыточного усилия всасывания.
Второй пример осуществления настоящего изобретения относится к устройству для впуска воздуха, включающему в себя клапан, герметично и с возможностью съема присоединяемый к укупорочному элементу, соответствующему первому примеру осуществления, и дополнительно антипузырьковую трубку. Устройство для впуска воздуха прикреплено или присоединено к отверстию или горлышку питьевого сосуда и обеспечивает проход для воздуха, находящегося снаружи питьевого сосуда, во внутренний объем питьевого сосуда. Клапан и антипузырьковая трубка действуют как "водолазный колокол" и, в целом, предотвращают поступление жидкости в антипузырьковую трубку, когда питьевой сосуд находится, по существу, в вертикальном положении, поскольку воздух захватывается в антипузырьковую трубку и не выходит из нее, пока клапан открыт, т.е. захваченный воздух действует как преграда, предотвращающая проход жидкости в антипузырьковую трубку. Эффект водолазного колокола создается пользователем сосуда, когда пользователь устанавливает укупорочный элемент (вместе с прикрепленными к нему клапаном и антипузырьковой трубкой) на сосуд. Когда сосуд перевернут и жидкость вытекает из сосуда, внутри сосуда сразу же создается сила вакуума, открывается клапан, и в сосуд поступает воздух. При всасывании в сосуд воздуха клапан впускает "новый" воздух в антипузырьковую трубку и в объем ранее захваченного воздуха. Этот "новый" воздух может заменить некоторое количество захваченного воздуха, проталкивая его через антипузырьковую трубку. В таком случае эффект "водолазного колокола" в антипузырьковой трубке не сохраняется. Антипузырьковая трубка всегда спрофилирована и присоединена к укупорочному элементу таким образом, чтобы в антипузырьковую трубку могло поступать лишь небольшое количество жидкости. Поэтому, несмотря на отсутствие эффекта водолазного колокола, жидкость не покрывает клапан. Однако при этом сосуд находится и эксплуатируется в герметичном состоянии.
Как и в первом примере осуществления, клапан присоединен или прикреплен к укупорочному элементу, как и антипузырьковая трубка. Клапан позволяет воздуху входить в сосуд, но не допускает вытекания жидкости из сосуда через систему впуска воздуха. Антипузырьковая трубка обеспечивает прохождение воздуха, входящего в перевернутый сосуд, в воздушный карман, образованный в донной части сосуда, который во время использования сосуда поднимается выше соски или носика сосуда. Воздушный карман формируется воздухом, поступающим в сосуд через клапан в результате опорожнения сосуда, производимого пользователем через соску или носик сосуда. За счет обеспечения прохода воздуха непосредственно к воздушному карману воздух не имеет возможности смешиваться с находящейся в сосуде жидкостью и создавать в жидкости воздушные пузырьки. Антипузырьковая трубка является важным элементом конструкции при использовании сосуда новорожденными, поскольку они в большей степени подвержены опасности появления колик, чем более взрослые дети. Однако когда младенец вырастает и проходит стадию колик, настоящее изобретение позволяет пользователю удалить антипузырьковую трубку (оставляя на месте клапан и укупорочный элемент) и, тем не менее, сохранять бутылочку или кружку для детей большего возраста в рабочем состоянии.
В соответствии с альтернативным примером осуществления настоящее изобретение, кроме того, относится к устройству для питья, представляющему собой устройство для впуска воздуха, включающее укупорочный элемент, сформованный из нескольких частей и содержащий дисковую часть (часть, имеющую форму диска) и основную часть (основание). Основная часть соединена с обратным клапаном или же выполнена заодно с обратным клапаном. Такой укупорочный элемент функционирует, по существу, таким же образом, как и укупорочный элемент согласно первому примеру осуществления. В данном описании раскрыты различные воплощения укупорочного элемента, включая предпочтительное воплощение с использованием клапана, выполненного с плоским концом, имеющим торцевую щель (наподобие утиного носа). При необходимости согласно такому воплощению вместе с системой впуска воздуха может быть использована антипузырьковая трубка.
Подобно другим примерам осуществления устройство для впуска воздуха с дисковой частью и основной частью прикрепляют к определенным легкодоступным для покупателей сосудам, производимым отраслью промышленности, относящейся к изготовлению бутылочек для маленьких детей. Кроме того, устройство впуска воздуха с дисковой частью и основной частью является особенно простым для проведения очистки, поскольку все поверхности основной части и дисковой части легко доступны, и поэтому для очистки не требуется специального оборудования. Таким образом, устройство для впуска воздуха согласно этим примерам осуществления обеспечивает полный доступ к различным элементам для их очистки. Кроме того, различные элементы устройства впуска воздуха можно наблюдать визуально на предмет отсутствия загрязнений.
В других примерах осуществления настоящего изобретения клапан и укупорочный элемент вместе с "кружкой для потягивания жидкости (питья малыми глотками)" и носиком могут быть использованы малышами, начинающими ходить. Такие кружки, кроме того, могут содержать гибкий носик.
Дополнительно к бутылочкам для малышей и "кружкам для питья малыми глотками" устройство согласно настоящему изобретению может быть использовано с непроливающими сосудами, предназначенными для использования потребителями всех возрастов.
Например, велосипедисты и другие спортсмены - участники спортивных соревнований - могут извлечь выгоду из использования непроливающего сосуда, в котором, по существу, не образуется вакуум.
Один аспект настоящего изобретения заключается именно в обеспечении герметичного питьевого сосуда, в котором, по существу, не образуется вакуум и который может быть использован при расположении почти под любым углом при отсутствии утечек жидкости из сосуда.
Другой аспект данного изобретения заключается в обеспечении питьевого сосуда, в котором, по существу, не образуется вакуум, имеющего меньшее количество элементов конструкции и характеризующегося большей простотой действия по сравнению с аналогом.
Следующий аспект настоящего изобретения заключается в обеспечении бутылочки для малышей, герметичной и, по существу, не находящейся под вакуумом, которая может быть наполнена горячей или кипящей водой.
Еще один аспект настоящего изобретения заключается в обеспечении герметичного и, по существу, не находящегося под вакуумом сосуда, который может быть наполнен жидкостью и подвергнут энергичному встряхиванию без проявления утечек жидкости.
Эти и другие аспекты достигаются согласно настоящему изобретению.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - клапан для использования в устройстве для впуска воздуха согласно одному примеру осуществления данного изобретения, вид в перспективе.
Фиг.2 - укупорочный элемент в соответствии с одним примером осуществления изобретения, вид сбоку.
Фиг.3 - укупорочный элемент, показанный на фиг.2, вид сверху.
Фиг.4 - устройство для впуска воздуха согласно одному примеру осуществления данного изобретения, выполненное с укупорочным элементом, показанным на фиг.2, и соединенным с ним клапаном, изображенным на фиг.1, вид в перспективе.
Фиг.5 - бутылочка, укупорочный элемент, соединительное кольцо, соска и клапан, показанные вместе.
Фиг.6 - бутылочка с альтернативным воплощением устройства для впуска воздуха согласно настоящему изобретению, снабженного антипузырьковой трубкой, вид с частичным разрезом.
Фиг.7 - укупорочный элемент в соответствии с альтернативным примером осуществления изобретения, предназначенный для использования с антипузырьковой трубкой, вид сбоку.
Фиг.8 - изображение с частичным разрезом антипузырьковой трубки, схематически иллюстрирующим ее внутренний объем.
Фиг.9(A)-(D) - различные виды одного примера воплощения клапана, предназначенного для использования с кружкой.
Фиг.10(A)-(D) - различные виды одного примера воплощения укупорочного элемента, предназначенного для использования с кружкой.
Фиг.11 - клапан согласно фиг.9В и укупорочный элемент согласно фиг.100, вид в перспективе снизу.
Фиг.12 - устройство для впуска воздуха в соответствии с еще одним примером осуществления, содержащее укупорочный элемент, включающий в себя дисковую часть и основную часть, вид в разрезе.
Фиг.13(A) - устройство для впуска воздуха, показанное на фиг.12, покомпонентное представление изображения.
Фиг.13(В) - устройство для впуска воздуха согласно фиг.12, показанное вместе с антипузырьковой трубкой, вид в сборе.
Фиг.14(А) - укупорочный элемент в соответствии с еще одним примером воплощения, содержащий дисковую часть, основную часть и антипузырьковую трубку, покомпонентное представление изображения.
Фиг.14(В) - дисковая и основная часть и антипузырьковая трубка для примера воплощения укупорочного элемента, показанного на фиг.14(А), вид в сборе.
Фиг.15 - основная часть примера воплощения, показанного на фиг.14(А)-(В), вид в перспективе снизу.
Подробное описание предпочтительных примеров осуществления
Настоящее изобретение далее будет описано относительно первого примера осуществления, направленного на обеспечение устройства для впуска воздуха, предназначенного для использования вместе с питьевым сосудом. Указанное устройство для впуска воздуха содержит обратный клапан, герметично и с возможностью съема присоединенный к укупорочному элементу, служащему для закрывания питьевого сосуда. Затем будет раскрыт второй пример осуществления настоящего изобретения, который предусматривает использование устройства для впуска воздуха, соответствующего первому примеру осуществления, вместе с антипузырьковой трубкой. Первый и второй примеры осуществления характеризуются различным конструктивным выполнением, соответствующим объему данного изобретения.
В соответствии с первым примером осуществления настоящее изобретение направлено на обеспечение устройства для выпуска воздуха, которое позволяет получить непроливающиеся, герметичные и/или, по существу, не находящиеся под вакуумом питьевые сосуды, такие как детские бутылочки, кружки для питья маленькими глотками и другие непроливающие питьевые сосуды, используемые молодыми и пожилыми людьми. Устройство для впуска воздуха снабжено обратным клапаном, выполненным с возможностью герметичного соединения с укупорочным элементом, и предназначено для использования с питьевым сосудом. В клапане имеется отверстие, обеспечивающее приток воздуха из атмосферы, окружающей питьевой сосуд, во внутренний объем питьевого сосуда, но предотвращающее вытекание жидкости из внутреннего объема питьевого сосуда через устройство для впуска воздуха.
Следует иметь в виду, что определенные имеющиеся в распоряжении потребителя укупорочные элементы, используемые вместе с детскими бутылочками, могут быть превращены в устройство для выпуска воздуха, соответствующее настоящему изобретению путем их дополнения подходящим обратным клапаном. В общем случае укупорочный элемент удерживается в или на питьевом сосуде с помощью соединительного кольца. Укупорочный элемент содержит трубку или канал для впуска воздуха, который соединен с клапаном и обеспечивает проход воздуха в сосуд из атмосферы, окружающей питьевой сосуд, через зазор между сосудом и соединительным кольцом. В результате укупорочный элемент обеспечивает всасывание жидкости из сосуда, по существу, без образования в нем вакуума.
Первый пример осуществления настоящего изобретения будет далее раскрыт со ссылкой на фиг.1, на которой показан обратный клапан 10, предназначенный для использования в устройстве для впуска воздуха. Клапан 10 приспособлен и сконфигурирован для присоединения к укупорочному элементу (не показан) с возможностью отсоединения. В примере осуществления, представленном на фиг.1, клапан 10 содержит соединительную часть 20 для плотного герметичного соединения клапана с укупорочным элементом. Соединительная часть 20 имеет круговое отверстие 25. Круговое отверстие 25 приспособлено и сконфигурировано для ввода в него соединительного элемента 150, входящего в конструкцию укупорочного элемента 90 и представляющего собой в данном случае проходящую вниз трубку (показана на фиг.2). Стенка 45 соединительной части 20 приспособлена и сконфигурирована для плотного охвата соединительного элемента 150 с тем, чтобы предотвратить случайное падение клапана в сосуд при его встряхивании и в процессе потребления напитка. Соединительный элемент 150 вставляют в круговое отверстие 25, и стенка 45 при этом сначала немного растягивается и затем сжимается, что позволяет вставить соединительный элемент 150 в отверстие 25 и удерживать его. Стенка 45 должна иметь достаточную толщину с тем, чтобы она плотно и надежно охватывала соединительный элемент 150. Например, стенка 45 может иметь толщину приблизительно от двух (2) до трех (3) миллиметров. При необходимости могут быть использованы средства, улучшающие сцепление между клапаном и соединительным элементом в процессе питья, например участки с выступами на одном из них (на клапане или на соединительном элементе), которым соответствуют участки с впадинами на другом, или гребни и ответные канавки, или армированное соединительное кольцо. Однако следует понимать, что клапан должен легко сниматься с укупорочного элемента для его очистки.
Кроме того, клапан 10 включает нижнюю часть 30, в которой имеется отверстие или щель 35. Отверстие 35 выполнено с возможностью относительно легкого прохода воздуха из внутреннего объема клапана в сосуд, в то же время, по существу, предотвращая проход жидкости из сосуда во внутренний объем клапана.
Между нижней частью 30 и соединительной частью 20 клапана расположен элемент, предназначенный для захвата рукой, показанный на фиг.1 в виде ободка 40. Ободок 40 создает участок, который легко захватывается пользователем клапана 10 так, чтобы клапан 10 можно было стянуть с укупорочного элемента для очистки в тех случаях, когда поверхности клапана мокрые. Ободок 40 может быть любой формы, например в форме квадрата, восьмиугольника или круга, т.е. такой формы, которая обеспечивает для пользователя наличие трения.
Клапан 10 может быть изготовлен из различных пластмассовых/резиновых материалов, таких как силикон и термопластичная резина. Особо предпочтительным материалом для клапана 10 является силикон. Клапан 10 необходимо изготавливать из нетоксичного материала.
Настоящее изобретение ниже будет раскрыто со ссылкой на фиг.2 и фиг.3, на которых представлен укупорочный элемент 90, соответствующий одному примеру осуществления изобретения, который может быть использован в совокупности с обратным клапаном, таким как клапан 10, показанный на фиг.1. Укупорочный элемент 90 выполнен с возможностью присоединения к верхнему отверстию бутылочки или кружки для питья маленькими глотками, хотя средний специалист в данной области техники может изменить размеры укупорочного элемента 90 так, чтобы его можно было использовать вместе с кружкой для питья малыми глотками, имеющей большие размеры, или даже для питьевого сосуда большего размера, предназначенного для взрослых.
Укупорочный элемент 90 содержит внешнее кольцо 100 и внутреннее кольцо 110. Внутреннее кольцо 110 плотно прилегает к внутренней поверхности детской бутылочки или кружки для питья маленькими глотками, в то время как внешнее кольцо 100 опирается на верхнюю кромку 95 (показано на фиг.5) детской бутылочки или кружки для питья малыми глотками. Укупорочный элемент 90 содержит также центральную часть 120 и одну или большее количество трубок 130 для впуска воздуха, имеющих одно или большее количество впускных отверстий 135 и 140, расположенных на внешней периферийной поверхности укупорочного элемента. Воздух входит в сосуд через отверстие или отверстия 135 и 140 трубки впуска воздуха и через собственно трубку 130 впуска воздуха. Проходящая вниз трубка 150, кроме того, имеет отверстие 180, сообщающееся с внутренним объемом клапана 10. Трубка 130 для впуска воздуха соединена с проходящей вниз трубкой 150 таким образом, чтобы воздух мог проходить извне сосуда через отверстия 135 и 140 трубки для впуска воздуха, через трубку 130 для впуска воздуха, через направленную вниз трубку 150, через клапан 10 и через отверстия или щели 35 клапана 10. Воздух с наружной стороны может проходить между витками резьбы соединительного кольца и витками резьбы, выполненной на внешней поверхности детской бутылочки или кружки для питья малыми глотками, к отверстиям 135 и 140 впускной трубки. Укупорочный элемент 90, кроме того, содержит опорные элементы 160, которые обеспечивают опору для трубки 130 выпуска воздуха и образуют границы отверстий 170. Эти отверстия 170 позволяют жидкости, такой как молочная смесь, сок, молоко и т.п., протекать во время питья из бутылки или кружки для питья малыми глотками к имеющейся в крышке соске или носику. Опорные элементы 160 могут иметь любую форму, которая придает укупорочному элементу 90 жесткость и обеспечивает прохождение текучей среды через отверстия 170.
Устройство для впуска воздуха согласно данному примеру осуществления далее будет раскрыто со ссылкой на фиг.4. Как можно видеть, стенка 45 клапана 10 охватывает снаружи соединительный элемент, которым здесь в укупорочном элементе является проходящая вниз трубка 150 и отверстие 180 трубки 150. Когда проходящую вниз трубку 150 вставляют в соединительную часть 20, стенка 45 деформируется таким образом, что при использовании устройства для впуска воздуха она обжимает трубку 150 с усилием, достаточным для плотного герметичного удерживания клапана на проходящей вниз трубке 150.
На фиг.5 показана детская бутылочка с установленным по месту устройством для впуска воздуха, соответствующим настоящему изобретению. В данном воплощении соединительное кольцо 200 навинчивается на горловину бутылочки 210, охватывая укупорочный элемент 90 снаружи. Соединительное кольцо 200 удерживает соску 425 на месте. В альтернативном примере осуществления вместо соски 425 может быть использована крышка с гибким носиком или какой-либо другой известный элемент для выпуска жидкости, применяемый в питьевом сосуде.
Воздух проходит между резьбовым участком горловины бутылки 230 и резьбовой частью 240 соединительного кольца и поступает в отверстия 135 и 140 трубки для впуска воздуха. Это может быть достигнуто за счет выполнения каждой из резьбовых частей с образованием достаточного пространства для выхода воздуха или, в качестве альтернативы, за счет выполнения выемок или зазоров в резьбовой части для протекания через них воздуха. Из впускных отверстий 135 и 140 воздух проходит по трубке 130 для впуска воздуха через отверстие 180 проходящей вниз трубки и затем через отверстие 35 в клапане поступает во внутренний объем бутылочки 210.
Клапан и укупорочный элемент, соответствующие настоящему изобретению, могут быть использованы применительно ко многим серийно выпускаемым детским бутылочкам. При этом возможно, размеры соединительного кольца, укупорочного элемента и соски необходимо будет изменить с тем, чтобы обеспечить сохранение надлежащего уплотнения различных бутылочек.
В других примерах осуществления настоящего изобретения клапан и укупорочный элемент сформованы (отлиты) в виде единой детали. Воплощение с единой деталью работает, по существу, таким же образом, как и другие примеры воплощения настоящего изобретения.
Второй пример осуществления настоящего изобретения относится к питьевому сосуду, содержащему устройство для впуска воздуха, которое присоединено с возможностью съема к питьевому сосуду, например к бутылочке. Устройство для впуска воздуха в соответствии со вторым примером осуществления изобретения включает укупорочный элемент, клапан, плотно, но с возможностью съема присоединенный к укупорочному элементу, и антипузырьковую трубку, присоединяемую к укупорочному элементу с возможностью съема. Устройство для впуска воздуха прикрепляется или присоединяется к отверстию или горловине питьевого сосуда и обеспечивает проход воздуха из окружающей среды во внутренний объем питьевого сосуда, что позволяет жидкости свободно вытекать из питьевого сосуда без приложения потребителем усилия для всасывания жидкости, по существу, так, как это отмечено выше. Антипузырьковая трубка позволяет воздуху, поступающему в опрокинутый сосуд, достигать воздушного кармана, образованного в донной части сосуда, как это отмечено выше.
Антипузырьковая трубка уменьшает вероятность того, что воздух, поступающий в сосуд, будет смешиваться с находящейся в сосуде жидкостью. Антипузырьковая трубка соединяет укупорочный элемент и создает проходной канал от клапана к донышку сосуда. Антипузырьковая трубка позволяет воздуху, входящему в сосуд, проходить к донышку сосуда и к воздушному карману, который будет формироваться при опрокидывании сосуда в процессе его использования. Антипузырьковая трубка, в основном, охватывает клапан снаружи, за исключением охвата отверстия антипузырьковой трубки, расположенного вблизи донышка питьевого сосуда.
Второй пример осуществления настоящего изобретения далее будет раскрыт со ссылками на фиг.6 и фиг.7, на которых представлено устройство для впуска воздуха согласно настоящему изобретению, установленное на сосуде 211. Указанное устройство для впуска воздуха содержит укупорочный элемент 91 в соответствии с альтернативным примером осуществления изобретения, антипузырьковую трубку 400 и клапан, которым может быть рассмотренный выше клапан 10. Укупорочный элемент 91 работает аналогично укупорочному элементу 90, за исключением того, что укупорочный элемент 91 согласно данному примеру характеризуется отмеченными ниже особенностями выполнения, обеспечивающими получение разъемного соединения между укупорочным элементом 91 и антипузырьковой трубкой 400.
Устройство для впуска воздуха позволяет воздуху поступать в сосуд 211, компенсируя потребление жидкости из сосуда 211 и предотвращая тем самым образование внутри сосуда 211 вакуума. Кроме того, устройство для впуска воздуха создает эффект "водолазного колокола", который обычно предотвращает приток жидкости в антипузырьковую трубку 400 до тех пор, пока эффект "водолазного колокола" сохраняет свое действие. Эффект "водолазного колокола" позволяет потребителю тщательно встряхивать сосуд 211 и заполнять его кипящей водой при отсутствии утечек содержимого сосуда. Кроме того, сосуд 211 может быть полностью, т.е. без ограничения, заполнен жидкостью. Эффект "водолазного колокола" создается захваченным в антипузырьковой трубке 400 воздухом с помощью клапана 10. В закрытом положении клапан 10 не позволяет воздуху, находящемуся в антипузырьковой трубке, выходить из сосуда 211. Таким образом, захваченный воздух действует как барьер, препятствующий поступлению жидкости в антипузырьковую трубку 400.
В примере осуществления, представленном на фиг.6, антипузырьковая трубка 400 показана содержащей верхнюю часть 405 и нижнюю часть 410. Верхняя часть 405 антипузырьковой трубки охватывает снаружи клапан 10, а нижняя часть 410 проходит почти по всей высоте сосуда 211. При этом объем нижней части 410 больше объема верхней части 405. Соотношение объемов верхней части 405 и нижней части 410 схематически иллюстрируется на фиг.8. Как можно видеть на фиг.8, объем В нижней части 410 больше, чем объем А верхней части 405. Антипузырьковая трубка 400 присоединена к укупорочному элементу 91. На фиг.7 показан вид сбоку укупорочного элемента, соответствующего альтернативному примеру осуществления данного изобретения, предусматривающему использование укупорочного элемента совместно с антипузырьковой трубкой. Укупорочный элемент 91 содержит уплотнительное кольцо 111 для уплотнения соединения с внутренней поверхностью горловины питьевого сосуда. Круговое отверстие 470 верхней части 405 антипузырьковой трубки ограничивает снаружи центральную часть 122 укупорочного элемента 91.
В процессе питья клапан 10 позволяет воздуху входить в сосуд в ответ на зарождение вакуума, обусловленное вытеканием жидкости из сосуда. Этот первоначальный вакуум приводит к всасыванию в сосуд воздуха, приток которого сводит к минимуму влияние зарождающегося в сосуде вакуума и поддерживает в сосуде, по существу, отсутствие вакуума. В то же самое время указанный клапан не позволяет жидкости выходить из бутылочки через систему впуска воздуха и создавать тем самым проблемы. При поступлении воздуха в сосуд 211 через клапан 10 и антипузырьковую трубку 400 этот "новый" воздух может заменить некоторое количество захваченного ранее воздуха, вытесняя тем самым захваченный воздух из антипузырьковой трубки 400 в воздушный карман, находящийся выше уровня жидкости в сосуде 211. Новая порция воздуха, входящая в антипузырьковую трубку, поддерживает эффект "водолазного колокола".
В данном примере осуществления соединительное кольцо, например, такое как описанное выше соединительное кольцо 200, навинчивается поверх укупорочного элемента 91 и вокруг горловины сосуда 211. Соединительное кольцо удерживает соску на месте, например описанную выше соску 425. Воздух проходит между резьбовой частью горловины сосуда 211 и резьбовой частью соединительного кольца и поступает в отверстия 136 трубки впуска воздуха. Из отверстий 136 трубки для впуска воздуха воздух проходит через трубку для впуска воздуха, клапан 10 и антипузырьковую трубку 400, после чего поступает во внутренний объем сосуда 211.
В антипузырьковой трубке 400 имеется отверстие 430, которое обеспечивает доступ воздуха из клапана 10 во внутренний объем сосуда 211. Антипузырьковая трубка 400 соединена с укупорочным элементом 91 и проходит почти до донной части сосуда 211. Предпочтительно антипузырьковая трубка 400 обеспечивает вход воздуха в опрокинутый сосуд 211 с достижением воздушного кармана, образованного в донной части сосуда 211. По мере того, как воздух всасывается в сосуд 211 за счет удаления из него жидкости через отверстия 170, антипузырьковая трубка 400 действует в качестве канала для воздуха, выходящего из клапана 10, по которому он достигает воздушного кармана в донной части сосуда (бутылочки) без смешивания с жидкостью или образования в жидкости пузырьков.
На фиг.9, 10 и 11 показаны клапан 1000 и укупорочный элемент 900 в соответствии с альтернативным примером осуществления изобретения. Этот пример осуществления является в особенности подходящим для использования с питьевой кружкой. В частности, клапан 1000 описан со ссылками на фиг.9A-D. По выполняемой функции клапан 1000 аналогичен другим клапанам, соответствующим настоящему изобретению, содержащим соединительную часть 1005 и щель 1010. Однако данный клапан 1000 содержит элемент, предназначенный для захвата рукой, показанный на чертежах в виде боковых участков 1020 с криволинейным профилем, и основание 1060. На фиг.9В показана нижняя поверхность 1070 клапана 1000, в которой виден канал 806 для прохода воздуха через клапан.
Боковые участки 1020 с криволинейным профилем обеспечивают возможность для пользователя клапана 1000 с помощью дополнительной поверхности захвата удерживать и снимать клапан 1000 с укупорочного элемента, такого как укупорочный элемент 900. Эта особенность выполнения особенно полезна при попытке снять мокрый и скользкий клапан 1000, который может быть покрыт находящейся в кружке жидкостью или мыльной водой, используемой в процессе очистки. Хотя на чертежах показаны два боковых участка 1020 с криволинейным профилем клапана 1000, другие примеры осуществления могут включать дополнительные поверхности захвата. Боковые участки 1020 с криволинейным профилем и основание 1060, кроме того, обеспечивают наличие в клапане 1000 дополнительной площади поверхности, что увеличивает общий размер клапана 1000. За счет увеличения общего размера клапана 1000 могут быть удовлетворены определенные стандарты размеров, которым должны соответствовать детские принадлежности. Боковые участки 1020 с криволинейным профилем, кроме того, обеспечивают для пользователя наличие большой поверхности захвата по периметру клапана 1000, необходимой для вращения при манипулировании клапаном 1000. Боковые участки 1020 с криволинейным профилем соединены с основанием 1060, обеспечивая прочность и структурную целостность клапана 1000.
В данном примере осуществления основание 1060, помимо того, выполняет функцию соединительной части 1005, служащей для присоединения клапана 1000 к укупорочному элементу 900. Например, укупорочный элемент 900 может быть снабжен участком 902 с углублением, соответствующим по форме основанию 1060, для посадки клапана на укупорочный элемент с использованием соединения с защелкиванием (обжимом). В качестве альтернативы клапан 1000 может быть выполнен с прямой трубкой (не показано), выступающей из канала 806 для прохода воздуха наружу, обеспечивающей герметичный ввод в воздушный канал 940 укупорочного элемента 900.
Фиг.10A-D иллюстрируют конкретное выполнение укупорочного элемента 900. Укупорочный элемент 900 функционирует, по существу, так же, как и ранее описанные укупорочный элемент 90 и укупорочный элемент 91. Однако иллюстрируемый укупорочный элемент 900 вместо проходящей вниз трубки содержит диск 910 с плоской поверхностью. Укупорочный элемент 900 включает отверстия 930 для впуска воздуха, которые сообщаются с воздушным каналом 940. Кроме того, укупорочный элемент 900 содержит отверстия 950 для жидкости, которые позволяют жидкости протекать из сосуда, присоединенного к укупорочному элементу 900, к носику или соске, установленной на укупорочном элементе 900. Внешняя кромка 102 укупорочного элемента опирается на верхнюю кромку сосуда, в то время как внутреннее кольцо 112 плотно прилегает к внутренней стенке сосуда.
Воздушный канал 940 укупорочного элемента 900 приспособлен для присоединения при эксплуатации к отверстию 806 соединительной части 1005 клапана 1000. Клапан 1000 снабжен отверстием или щелью 1010, что позволяет воздуху, поступающему в воздушный канал 940, проходить в кружку. Диск 910 укупорочного элемента 900 легко очищается, поскольку он имеет плоскую поверхность. Кроме того, благодаря плоской поверхности диска 910 клапан 1000 легко прикрепляется к укупорочному элементу 900.
На фиг.11 изображен клапан 1000, присоединенный к укупорочному элементу 900. Следует понимать, что клапан 1000 может быть присоединен к укупорочному элементу 900 известным образом, включая соединение с защелкиванием и использование соответствующих друг другу впадин и выступов, если при использовании такие соединения обеспечивают плотное сочленение клапана с укупорочным элементом, причем достаточно плотное, чтобы предотвратить их случайное разъединение при использовании, но обеспечивающее легкость съема клапана для очистки.
В альтернативном примере осуществления изобретения устройство для впуска воздуха включает укупорочный элемент, состоящий из двух частей. В иллюстрируемом примере осуществления укупорочный элемент включает дисковую часть и основную часть, которые, действуя совместно, позволяют жидкости протекать к соске или носику сосуда и, кроме того, обеспечивают приток воздуха в сосуд. Основная часть присоединена к клапану или же она включает в себя клапан, что позволяет воздуху поступать во внутренний объем сосуда, но предотвращает вытекание жидкости из сосуда через устройство для впуска воздуха. Предпочтительный пример воплощения основной части укупорочного элемента снабжен клапаном типа "утиный нос", который чувствителен к флуктуациям давления. В другом примере воплощения такой клапан сформован заодно с основной частью. При необходимости вместе с устройством для впуска воздуха может быть использована антипузырьковая трубка.
Данный пример осуществления изобретения далее будет раскрыт со ссылкой на сопровождающие фиг.12, 13А и 13В, которые иллюстрируют альтернативное выполнение устройства 215 для впуска воздуха, которое может быть использовано вместе с сосудом, например с бутылочкой или кружкой для питья малыми глотками.
Устройство для впуска воздуха 215 включает в себя основную часть 305 и дисковую часть 310. Дисковая часть 310 и основная часть 305 объединены с образованием как каналов для впуска воздуха, так и отверстий для протекания жидкости. Каналы для впуска воздуха позволяют воздуху входить в клапан и затем проходить во внутренний объем сосуда, в то время как отверстия для жидкости дают возможность жидкости вытекать из питьевого сосуда и поступать во внутренний объем соски или носика.
В общем случае основная часть содержит клапан, большое количество отверстий, выполненных в основной части для жидкости, и большое количество канавок, имеющихся в основной части. Основная часть 305 устройства 215 для впуска воздуха содержит внешнее кольцо 505 и внутреннее кольцо 510. Внутреннее кольцо 510 размещается внутри сосуда, в то время как внешнее кольцо посажено и опирается на верхнюю кромку сосуда (не показано). Внутреннее кольцо 510 предпочтительно выполнено с небольшим наклоном относительно периферийной поверхности основной части 305 для того, чтобы обеспечить уплотнение внутренней поверхности сосуда. Антипузырьковая трубка, которая может быть использована при необходимости, присоединена к основной части и, в целом, охватывает клапан, за исключением отверстия антипузырьковой трубки. Этот клапан, по существу, выполнен полым внутри и сообщается с каналами впуска воздуха основной части укупорочного элемента, что позволяет воздуху проходить внутрь сосуда. Клапан выполнен с отверстием или щелью, которая обеспечивает проход воздуха во внутренний объем сосуда.
Дисковая часть 310 и основная часть 305 по форме соответствуют друг другу, т.е. дисковая часть и основная часть действуют совместно, способствуя впуску воздуха в питьевой сосуд. Кроме того, основная часть 305 содержит большое количество канавок, предназначенных для впуска воздуха. Канавки 415 для впуска воздуха, выполненные в основной части 305, представляют собой участки с выемками, которые соединяют клапан с периферией основной части, где расположены отверстия для впуска воздуха. Трубки 335 впуска воздуха для обеспечения возможности прохода воздуха из атмосферы, окружающей питьевой сосуд, во внутренний объем питьевого сосуда образованы посредством размещения дисковой части 310 поверх канавок 415 для впуска воздуха, выполненных в основной части, с образованием тем самым впускных трубок для поступления воздуха в основную часть и, в конечном счете, к клапану и во внутренний объем сосуда. Дисковая часть 310 образует и уплотняет верхнюю часть трубок 335 для впуска воздуха. При размещении дисковой части на основной части трубки для впуска воздуха формируются полностью впускными трубками и канавками основной части и нижней поверхностью дисковой части и уплотняются в результате такого размещения относительно отверстий для тока жидкости. Однако при удалении дисковой части 310 канавки 415 для впуска воздуха, выполненные в основной части, становятся полностью доступными.
Воздух входит в сосуд через отверстия 330 трубок и через трубки 335 впуска воздуха. Трубки 335 для впуска воздуха сообщены с обратным клапаном 710 для создания беспрепятственного тока воздуха с тем, чтобы воздух мог проходить с внешней стороны сосуда последовательно через отверстия 330 впускных труб, через трубки 335 для впуска воздуха, клапан 710 и отверстие или щель 715, выполненную в клапане. Наружный воздух может проходить между резьбой соединительного кольца и резьбой на внешней поверхности сосуда, выполненного в виде детской бутылочки или кружки для питья малыми глотками, к отверстиям 330 трубок для впуска воздуха.
Устройство 215 для впуска воздуха, кроме того, снабжено отверстиями 401 для жидкости, которые позволяют жидкости, такой, например, как молочная смесь, сок, молоко и т.п., вытекать из бутылочки или кружки для питья малыми глотками через устройство 215 для впуска воздуха и проходить в соску или носик. Отверстия 401 для жидкости могут иметь любую форму, такую, которая обеспечивает жесткость устройства 215 для впуска воздуха и протекание жидкости через отверстия 401. Отверстия 401 для жидкости предпочтительно образованы за счет объединения отверстий 424 для жидкости, имеющихся в основной части (показаны на фиг.13В) укупорочного элемента, и отверстий 432 для жидкости в его дисковой части. Отверстия 424 для жидкости основной части и отверстия 432 для жидкости дисковой части могут иметь различное конструктивное выполнение. Система отверстий для протекания жидкости образуется в результате объединения большого количества отверстий для жидкости в дисковой части с большим количеством отверстий для жидкости, выполненных в основной части. Отверстия для жидкости в основной части и отверстия для жидкости в дисковой части предпочтительно соответствуют друг другу по форме. Это придает устройству для впуска воздуха устойчивость и изолирует жидкость от каналов для впуска воздуха. Эта изоляция предотвращает поступление жидкости в каналы для впуска воздуха.
В примере осуществления, представленном на фиг.12 и фиг.13А, дисковая часть 310, кроме того, содержит большое количество отверстий 432 для жидкости. При этом каждое отверстие 432 в дисковой части включает выступающий вниз элемент 431, который определяет границы отверстия 432 для жидкости в дисковой части и проходит ниже верхней поверхности 371 дисковой части 310. Подобным образом отверстия для жидкости в основной части образованы отверстиями 424, которые проходят ниже верхней поверхности основной части и, по меньшей мере, через некоторую часть толщины основной части укупорочного элемента. Выступающий вниз элемент 431 дисковой части 310 входит в основную часть, т.е. тем самым выступающий вниз элемент 431 уплотняет впотай поверхность 451 каналов 424, образованных отверстиями для прохода жидкости в основной части 305. Такое уплотнение отверстия для жидкости в дисковой части и соответствующего ему отверстия для жидкости в основной части удерживает дисковую часть поверх основной части и предотвращает приток жидкости в каналы для впуска воздуха.
Клапан 710 позволяет воздуху входить в бутылочку и тем самым минимизировать образующийся в ней вакуум, однако этот клапан не допускает втекания жидкости в бутылочку через устройство для 215 впуска воздуха и появления утечек жидкости. Клапан 710 снабжен отверстием 715. В соответствии с предпочтительным примером осуществления клапан 710 выполнен заодно с основной частью 305, т.е. основная часть 305 и клапан 710 сформованы в виде единой детали, или же, в качестве альтернативы, клапан 710 может быть каким-либо образом соединен с основной частью 305. В процессе эксплуатации устройства 215 для впуска воздуха клапан 710 обычно проходит внутрь сосуда. Согласно одному примеру осуществления основная часть 305 содержит участок, предназначенный для размещения и прикрепления антипузырьковой трубки 800 к указанной основной части 305. Антипузырьковая трубка 800 позволяет воздуху, втекающему в опрокинутый сосуд, достигать воздушного кармана, образованного в донной части сосуда, как это было отмечено выше.
Устройство 216 для впуска воздуха в соответствии с альтернативным примером осуществления изобретения, которое, кроме того, содержит укупорочный элемент, состоящий из двух частей, показано на фиг.14А, 14В и 15. Устройство 216 для впуска воздуха включает укупорочный элемент с упомянутой выше дисковой частью 310 и альтернативной основной частью 306. Устройство 216 для впуска воздуха функционирует, в основном, таким же образом, что и рассмотренное выше устройство 215 для впуска воздуха. Однако устройство 216 для впуска воздуха содержит основную часть 306, снабженную клапаном 701 типа "утиный нос", в котором имеется щель 716 для прохода воздуха. Эксплуатационные преимущества клапана 701 типа "утиный нос" заключаются в том, что он является более чувствительным клапаном. Поэтому он как быстрее открывается под воздействием весьма незначительного вакуума, что (за счет всасывания воздуха) позволяет пить из сосуда, так и быстрее и более плотно закрывается под действием давления внешнего воздуха или давления жидкости. Клапан 701 типа "утиный нос" сообщается с трубками 336 для впуска воздуха, что позволяет воздуху поступать в сосуд. В соответствии с предпочтительным примером осуществления основная часть 306 и клапан 701 типа "утиный нос" отлиты заодно, причем наиболее предпочтительно из силикона.
Язычок 925, которым снабжена основная часть 306 укупорочного элемента, обеспечивает пользователю наличие на основной части 306 элемента для захвата рукой, производимого при стягивании или отделении основной части от дисковой части 310. Язычок 925 может быть выполнен с внешними ребрами 931 для создания поверхности трения при захватывании язычка. При использовании устройства или его очистке основная часть 306 может быть покрыта текучей средой, например молоком или чистящим раствором, и поэтому пользователю полезно иметь такой язычок 925, чтобы захватывать и легко отделять основную часть 306 от дисковой части 310. Трубки 336 для впуска воздуха (показаны на фиг.14В) образуются при размещении дисковой части 310 поверх одной или большего количества канавок 416, имеющихся на основной части 306. Канавки 416 для прохода воздуха, имеющиеся на основной части 306, представляют собой участки в виде выемок, формирующих канал, с помощью которого воздух поступает в основную часть 306 и затем в клапан и внутренний объем сосуда. При удалении дисковой части 310 канавки 416 для впуска воздуха, выполненные в основной части, становятся полностью доступными. Когда дисковая часть 310 установлена на вторую основную часть 306, отверстия 402 для жидкости уплотнены относительно трубок 336 для впуска воздуха и обеспечивают проход жидкости к соске или носику. Как показано на фиг.14А, отверстия 426 для жидкости в основной части и отверстия 432 для жидкости в дисковой части 310 соответствуют друг другу, и их сочленение придает устройству 216 для впуска воздуха прочность. В частности, выступающий вниз элемент 431 дисковой части 310 уплотняет поверхность 436 отверстий 426 для жидкости в основной части 306. В данном примере осуществления основная часть 306 содержит три отверстия 426 для протекания жидкости.
Устройство для впуска воздуха, состоящее из двух частей (двух деталей), легко собирается и разбирается пользователем. Важно отметить, что основная часть и дисковая часть в разобранном состоянии легко очищаются, поскольку почти все их поверхности, формирующие каналы для впуска воздуха и отверстия для жидкости, полностью доступны и могут быть очищены без использования какого-либо специального оборудования. Важно отметить, что в том случае, когда дисковая часть и основная часть разъединены, трубки для впуска воздуха полностью открыты и доступны для очистки. Этот факт является существенным с точки зрения обеспечения оптимальной гигиены. Трубки для впуска воздуха можно осматривать визуально с целью проверки и обеспечения их чистоты, что придает уверенность в том, что младенцу дают чистую бутылочку.
В некоторых примерах осуществления антипузырьковая трубка 800 может быть выполнена с термочувствительным участком из термореактивного материала, например, полученного из микроинкапсулированной температурочувствительной пластмассы. Такие пластмассы позволяют использовать изменение цвета для индикации изменений температур жидкости внутри сосуда в определенных пределах.
Система для впуска воздуха может быть изготовлена из пластмассовых/резиновых материалов, например из силиконовой и термопластичной резины. Укупорочный элемент может быть изготовлен из различных пластмассовых/резиновых материалов, таких как термопластичная резина. Особо предпочтительным материалом, применяемым в устройстве для впуска воздуха, является силикон, поскольку он легко очищается и безопасен при использовании. Антипузырьковая трубка 400 предпочтительно выполнена из полипропилена, поскольку она может быть подвержена воздействию высоких температур, например кипящей воды в случае стерилизации. Кроме того, полипропилен легко очищается.
Как отмечено выше, все примеры осуществления настоящего изобретения реализуются на практике, по существу, без образования вакуума и при отсутствии утечек жидкости.
Из вышеприведенного описания очевидно, что определенные аспекты настоящего изобретения не ограничены конкретными деталями иллюстрируемых здесь примеров осуществления, и, следовательно, предполагается, что специалистам в данной области техники будут приходить на ум и другие модификации и практические применения или их эквиваленты. Соответственно, пункты формулы изобретения будут охватывать все эти модификации и практические применения, не выходящие за пределы объема и сущности настоящего изобретения.