РАСПРЕДЕЛЯЕМОЕ ТЕЛО В ФОРМЕ КАПСУЛЫ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ДОБАВОК В ЖИДКОСТЬ
DISTRIBUTED BODY IN FORM OF CAPSULE FOR EXTRACTING ADDITIVES INTO LIQUID

Данное изобретение относится к распределяемому телу для выделения веществ в жидкость,
- причем распределяемое тело имеет форму капсулы,
- причем оболочка капсулы окружает заполняемый объем для выделяемых веществ, оболочка капсулы состоит из непроницаемого для жидкости материала и имеет как минимум одно первое отверстие и как минимум одно второе отверстие, и
- причем первое и второе отверстие сообщаются через заполняемый объем.
В принципе распределяемое тело может использоваться для выделения в жидкость самых различных веществ, как например, для выделения вкусовых веществ в напиток или для выделения удобрения в жидкость в лейке или садовом шланге.
Такое распределяемое тело может быть в частности вставлено в колпачок емкости для жидкости с целью выделения веществ в жидкость, которая попадает из емкости для жидкости через колпачок в рот пьющего.
Такой колпачок, преимущественно навинчивающийся колпачок, может быть выполнен для размещения на емкости для жидкости, преимущественно бутылке, предпочтительнее на ПЭТ-бутылке, причем колпачок содержит в себе сливное отверстие, преимущественно повторно закрывающееся сливное отверстие, и принимающий элемент, образующий с колпачком общий принимающий объем для установки минимум одного распределяемого тела. Колпачок может быть открываемым в том смысле, что образуется доступ к принимающему объему, чтобы можно было ввести в принимающий объем или извлечь из принимающего объема минимум одно распределяемое тело, причем принимающий элемент является проницаемым для жидкости, чтобы обеспечить возможность контактирования минимум одного распределяемого тела с жидкостью. Такие колпачки показаны, например, в патентах РСТ/ЕР2013/069588, РСТ/ЕР2013/069628, РСТ/ЕР2013/071276 или РСТ/ЕР2014/065516.
Изобретение также охватывает систему из колпачка и минимум одного распределяемого тела, а также способ выделения веществ из распределяемого тела.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Для приготовления напитков известны, например, из патента US 2010/0154647 AI, капсулы, заполненные выделяемыми веществами, причем предусмотрено, что одно первое отверстие и одно второе отверстие расположены друг против друга, а выделяемые вещества доставляются из капсулы при помощи находящейся под механическим давлением жидкости, которая, по крайней мере, частично проходит через капсулу. Из патента WO 2010/118543 AI известна предназначенная для приготовления кофе прямоугольная или кубическая капсула, которая перед завариванием перфорируется с двух сторон, так что кипящая жидкость под давлением проходит через капсулу. Патент US 2010/0025282 AI показывает кубическую капсулу для ароматических веществ, со встроенными элементами, удлиняющими путь соединения двух противолежащих отверстий, причем для получения ароматического напитка жидкость посредством отверстий проводится через капсулу.
Известны бутылки для питья, в частности бутылки для питья с колпачком, которые позволяют принимать жидкость в пути или во время занятий спортом. Поскольку бутылки для питья обычно не имеют приспособлений для получения горячей воды или воды под давлением, капсулы, где жидкость должна проводиться через капсулу, неприменимы для бутылок для питья. Обычно бутылки для питья имеют резьбу, на которую навинчены колпачки. При этом резьба является стандартной, а число различных стандартов резьбы таких бутылок для питья незначительно. С одной стороны, эти бутылки могут быть предварительно заполнены, например, минеральной водой, к которой могут быть также примешены вкусовые вещества, или изотоническим напитком. С другой стороны, речь может идти о бутылках, предназначенных для заполнения жидкостью, произвольно смешанной пользователем. В этом случае наряду с фруктовыми сиропами в распоряжении имеются, прежде всего, безалкогольные газированные напитки в виде порошка или таблеток.
В обоих случаях имеется недостаток, состоящий в том, что потребитель на все время использования напитка, то есть от начала и до конца использования напитка, привязан к конкретной смеси напитка. То есть во время использования напитка он уже не может изменить характер вкуса, поскольку еще имеющаяся в бутылке жидкость имеет уже однажды выбранный характер вкуса.
Однако между началом и концом использования напитка может измениться не только желаемый вкус. Если потребитель выбрал, например, неизотонический напиток, а по прошествии определенного времени, в которое он, к примеру, занимался спортом, он захочет получить изотонический напиток, то с еще содержащейся в бутылке жидкостью это также будет невозможно сделать.
Кроме того в случае приготовления напитка посредством шипучих таблеток требуется применение химикатов для растворения шипучей таблетки. То есть здесь невозможно применять для приготовления напитка исключительно природные вещества, что следует считать недостатком.
Неполное растворение таблетки может быть связано с не оптимально выбранной дозировкой, в частности со слишком высокой концентрацией порошка или таблетки. Однако, как правило, нелегко соблюсти правильную дозировку, поскольку, строго говоря, при смешивании порошка или таблетки с жидкостью (обычно с водой) должно учитываться конкретно имеющееся количество жидкости.
Эти недостатки могут быть, по крайней мере, частично устранены, если таблетка, содержащая выделяемые вещества, будет храниться в колпачке и соответственно только при питье вступит в контакт с жидкостью из емкости, как это происходит в названных выше заявках РСТ/ЕР2013/069588, РСТ/ЕР2013/069628, РСТ/ЕР2013/071276 или РСТ/ЕР2014/065516. Патент US 2010/0012193 AI также описывает емкость для жидкости с колпачком, выполненным из трех частей и имеющим контейнер для таблеток, крышку контейнера и запор колпачка.
Однако недостаток состоит в том, что не все выделяемые вещества изготавливаются в виде твердого тела, например, таблетки. А если и изготавливаются, то все еще может существовать проблема, что, несмотря на это, достаточное растворение содержащихся в твердом теле веществ не обеспечивается одним только омыванием питьевой жидкостью.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, задача данного изобретения состоит в том, чтобы представить альтернативное распределяемое тело, не основанное на растворении твердого вещества. При всем том распределяемое тело должно обеспечивать подмешивание вкусовых веществ и/или питательных веществ и/или пищевых добавок и/или медицинских действующих веществ к омывающей распределяемое тело жидкости. В частности должна также существовать возможность простой замены вкусовых веществ и/или питательных веществ и/или вкусовых добавок. Далее, должны предотвращаться проблемы с дозировкой, в частности слишком высокая концентрация вкусовых веществ и/или питательных веществ и/или вкусовых добавок в жидкости.
ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения этих задач предусмотрено, что распределяемое тело имеет форму капсулы, причем оболочка капсулы окружает заполняемый объем для выделяемых веществ, оболочка капсулы состоит из непроницаемого для жидкости материала и имеет как минимум одно первое отверстие и как минимум одно второе отверстие, расположенные таким образом, что при смывании капсулы жидкостью скорость потока у первого отверстия выше, чем у второго отверстия, причем первое и второе отверстие сообщаются через заполняемый объем.
Эти задачи решаются в частности распределяемым телом по п. 1 формулы изобретения. При этом предусмотрено, что первое отверстие и второе отверстие расположены таким образом, что при омывании капсулы жидкостью скорость потока у первого отверстия выше, чем у второго отверстия и что жидкость, используя динамическое давление, вытягивает из капсулы жидкое вещество, и
- что или оболочка капсулы включает в себя несколько плоскостей, которые, по крайней мере, с внешней стороны оболочки капсулы отделены друг от друга кромками, причем первое отверстие и второе отверстие находятся на одной внешней плоскости,
- или что нормаль к плоскости оболочки капсулы в месте первого отверстия образует угол с нормалью к плоскости оболочки капсулы в месте второго отверстия, причем заполняемый объем содержит выделяемые вещества в виде жидкости.
Первый вариант выполнения изобретения предусматривает, что внешняя плоскость, образуемая кромками оболочки капсулы на ее внешней стороне, имеет, по крайней мере, одно или же несколько, в частности все, первые отверстия. Такая же внешняя плоскость имеет, по крайней мере, одно второе отверстие, но может иметь также несколько, в частности все, вторые отверстия. Эта внешняя плоскость может быть ровной, а также изогнутой.
Второй вариант выполнения изобретения - независимо от разделения внешней стороны оболочки капсулы на несколько внешних плоскостей предусматривает, что нормаль (нормали) к плоскости (плоскостям) первого отверстия (первых отверстий) образует (образуют) угол с нормалью (нормалями) к плоскости (плоскостям) второго отверстия (вторых отверстий). Этого не происходит в том случае, когда первое и второе отверстие (отверстия) находятся на одной и той же ровной плоскости, что раскрыто первым вариантом выполнения изобретения в п. 1. Этого не происходит и в том случае, когда первое и второе отверстие (отверстия) располагаются друг против друга, поскольку тогда совпадают нормали к плоскостям, как это представлено в патентах US 2010/0154647 AI или US 2010/0025282 AI. Расположенные друг против друга отверстия являются предпочтительными лишь тогда, когда жидкость снаружи через отверстие поступает в капсулу, протекает через капсулу, поглощает выделяемые вещества и выходит из нее через другое отверстие. Это как раз и нежелательно в настоящем изобретении. Во втором варианте выполнения изобретения капсула, во всяком случае, содержит выделяемое вещество в виде жидкости. В первом варианте выполнения, где как минимум одно первое и одно второе отверстие находятся на одной и той же наружной плоскости, капсула в состоянии готовности к использованию также обычно заполнена жидкостью.
Соответствующая изобретению капсула использует перепад давления потока жидкости или струи жидкости для создания насосного действия, наподобие струйного насоса. При этом жидкость, например, вода, которая протекает мимо капсулы или омывает капсулу, используя - в частности исключительно - динамическое давление, вытягивает из капсулы жидкое вещество и перемешивается с ним. Благодаря тому, что вещество уже присутствует в жидком виде, может быть отменен шаг растворения вещества в омывающей жидкости. Изменение выделяемого в жидкость вещества может происходить путем замены капсулы.
Доза выделяемого вещества зависит наряду с рабочей площадью поперечного сечения и формой отверстий почти исключительно от скорости течения жидкости. Поскольку капсула обычно применяется в колпачке, имеющем определенное активное сечение, невозможны значительные изменения скорости протекания жидкости, а соответственно и передозировка выделенного вещества.
Соответствующая изобретению капсула основана на принципе, аналогичном инжекторам Вентури, однако при этом у инжекторов Вентури осуществляется непрерывная дополнительная подача обеих жидкостей, а капсула все же может предоставить в распоряжение лишь ограниченное количество выделяемых веществ. В случае применения капсулы в комбинации с емкостью для жидкости в распоряжении имеется также лишь ограниченное количество омывающей жидкости: количество жидкости, омывающей капсулу, ограничено объемом сосуда, на котором размещена капсула, например, при помощи колпачка. При другом применении капсулы, например, в комбинации с садовым шлангом, количество омывающей жидкости не ограничено.
При помощи соответствующей изобретению капсулы жидкость, находящаяся в капсуле, может равномерно дозироваться в другую, движущуюся жидкость. Скорость протекания через минимум одно первое отверстие и минимум одно второе отверстие различается в зависимости от их формы и/или их положения. Форма отверстия может влиять на скорость протекания в той мере, насколько устройство участка вокруг отверстия может способствовать потоку, например, благодаря наличию своего рода проточного канала, например, в виде углублений в поверхности или стенках на поверхности капсулы. В принципе каждая узкость приводит к ускорению потока и снижению давления, в соответствии с известным принципом работы диффузора.
Ввиду различия скоростей протекания у первого и второго отверстия возникает перепад давления между двумя отверстиями: быстрее омываемое отверстие выделяет жидкость изнутри капсулы в омывающую жидкость, в то время как медленнее омываемое отверстие вбирает омывающую жидкость. Благодаря этому находящаяся в капсуле жидкость непрерывно выделяется и заменяется омывающей жидкостью.
Для того, чтобы между первым и вторым отверстием мог образоваться перепад давления, первое и второе отверстие должны сообщаться через заполняемый объем. То есть в заполняемом объеме не должно быть перегородок, герметично отделяющих друг от друга первое и второе отверстие. При этом первое и второе отверстие обычно соединяются через омывающую среду. Однако перепад давления образовался бы и в том случае, если бы отверстие для выравнивания давления было бы связано с окружающим воздухом, что отвечало бы принципу обычного струйного насоса.
Первое и второе отверстие (отверстия) капсулы сделаны заранее. Они не проделываются, как в патенте WO 2010/118543 AI, лишь при применении путем перфорирования капсулы. Перфорирование соответствующей изобретению капсулы было бы и невозможно, поскольку капсула или оболочка капсулы обычно выполнены жесткими, чтобы обеспечить для соответствующего изобретению принципа работы заданную форму и соответственно заданные условия протекания. Соответственно жесткую или толстую стенку оболочки капсулы нелегко проткнуть.
Отверстия могут быть разного размера, а точнее первые отверстия могут быть иного размера, чем вторые отверстия. При наличии нескольких отверстий дополнительно или альтернативно могут иметься различия в размерах нескольких первых отверстий или нескольких вторых отверстий. При помощи размера и/или формы отверстий можно регулировать, насколько быстро или долго жидкость из капсулы будет выделяться в омывающую жидкость.
Типичные диаметры первых и вторых отверстий для воды находятся в пределах от 0,001 до 3 мм или более, в особенности от 0,01 до 2 мм, предпочтительнее от 0,3 до 1 мм. Диаметры вообще зависят от вязкости жидкостей. В принципе отверстия могут быть предусмотрены в любом месте капсулы. Первое и второе отверстие могут иметь одинаковую форму и величину.
В возможном варианте выполнения изобретения предусмотрено именно одно первое и именно одно второе отверстие. Однако в зависимости от вязкости выделяемой жидкости может быть целесообразно, предусмотреть вместо одного более крупного первого (и/или второго) отверстия несколько более мелких первых (и/или вторых) отверстий. Например, несколько более мелких отверстий вместо одного более крупного отверстия могли бы быть предусмотрены в том случае, если бы более крупное отверстие протекало.
Посредством внутреннего устройства капсулы может быть усилено или ослаблено перемешивание выделяемой жидкости с уже всосанной в капсулу омывающей жидкостью. Для уменьшения перемешивания может быть предусмотрено, чтобы капсула имела в заполняемом объеме встроенные элементы для удлинения пути соединения, в частности углы, между первым и вторым отверстием. Для усиления перемешивания следовало бы исключить такого рода встроенные элементы в капсуле или применять встроенные элементы другой формы, способствующие перемешиванию, например, завихритель.
Поскольку первое и второе отверстие обычно не достаточно большие для быстрого заполнения капсулы, может быть предусмотрено выполнение капсулы из двух частей. Тогда одна часть капсулы может заполняться, в то время как другая часть капсулы будет ее закрывать. Одна часть капсулы может иметь вогнутую форму емкости, в то время как другая часть образует ровную крышку. В частности обе части могут быть соединены друг с другом геометрическим замыканием, например, когда одна часть втыкается в другую.
Капсула может быть изготовлена из пластика, например, путем литья под давлением.
Форма капсулы может быть произвольной, однако она должна подходить к форме и размерам колпачка, если она устанавливается в колпачок. Также необходимо принимать в расчет и встроенные элементы колпачка, например, клапаны или наконечники. Капсула может быть, например, круглой, в форме полумесяца, в форме серпа (для размещения вокруг клапана или вокруг наконечника) или многогранной. В форме полумесяца означает, что капсула имеет либо идеальную форму полукруга, либо форму, ориентированную на полукруг, как, например, заглавная буква «D», у которой вершины полукруга срезаны перпендикулярно прямой стороне полукруга. В форме серпа означает, что представлена либо идеальная форма серпа, где часть одного круга удаляется вторым кругом, либо форма, ориентированная на форму серпа, где внешний круг частично спрямлен.
Для обеспечения разных скоростей потока между первым и вторым отверстием может быть предусмотрено, чтобы нормаль к плоскости оболочки капсулы в месте первого отверстия образовывала угол с нормалью к плоскости оболочки капсулы в месте второго отверстия. Это обычно уже задано определенным расстоянием между первым и вторым отверстием, например, если оболочка капсулы снаружи изогнута.
Может быть предусмотрено, чтобы оболочка капсулы включала в себя несколько плоскостей, которые, по крайней мере, с внешней стороны оболочки капсулы отделены друг от друга кромками, причем первое отверстие размещается не на той же внешней плоскости, что и второе отверстие. При этом внешние плоскости могут быть ровными или изогнутыми. Но вполне возможно, чтобы оба отверстия находились на одной внешней плоскости или стороне, то есть первое (первые) отверстие (отверстия) размещается (размещаются) на той же внешней плоскости, что и второе (вторые) отверстие (отверстия). Кроме того может быть предусмотрено, чтобы все первые и вторые отверстия находились лишь на одной внешней плоскости.
Оболочка капсулы может иметь, например, большей частью ровное основание, параллельную основанию, большей частью ровную верхнюю плоскость, а также соединяющую основание и верхнюю плоскость боковую поверхность. Таким образом, оболочка капсулы представляет собой по существу форму прямой призмы. Основание и верхняя плоскость могли бы быть конгруэнтными, боковая поверхность могла бы быть перпендикулярной основанию и верхней плоскости. Основание и верхняя плоскость могли бы иметь форму круга, полукруга, серпа и т.п.
У оболочки капсулы с большей частью ровным основанием, параллельной основанию, большей частью ровной верхней плоскостью, а также соединяющей основание и верхнюю плоскость боковой поверхностью может быть предусмотрено, чтобы первое отверстие было в боковой поверхности, а второе отверстие - в верхней плоскости. При этом на боковой поверхности скорость потока была бы выше, чем на верхней плоскости, так что жидкость высасывается из капсулы через первое отверстие, в то время как через второе отверстие в верхней плоскости в капсулу всасывается часть омывающей жидкости.
Для того чтобы между первым и вторым отверстием было максимальное расстояние, может быть предусмотрено, чтобы первое отверстие размещалось ближе к основанию, чем к верхней плоскости.
Также возможно, чтобы первое отверстие (то есть как минимум одно, а также несколько, в частности все) и второе отверстие (то есть также как минимум одно, или же несколько, в частности все) были предусмотрены в верхней плоскости.
Так, может быть предусмотрено, чтобы между двумя первыми отверстиями располагалось одно второе отверстие, и второе отверстие в частности располагалось посредине относительно верхней плоскости. Например, два первых отверстия и одно второе отверстие могут находиться на одной прямой.
Если второе отверстие предусмотрено вблизи края верхней плоскости, то это дает преимущество, заключающееся в том, что не так легко образуется обратный поток, поскольку отверстие обращено вверх.
Основание и верхняя плоскость могут, по крайней мере, приблизительно иметь форму полукруга или серпа. Это означает, что основание и верхняя плоскость либо имеют идеальную форму полукруга, либо форму, ориентированную на полукруг, как, например, заглавная «D», где вершины полукруга срезаны перпендикулярно прямой стороне полукруга. Примерно серповидный означает, что имеется либо идеальная форма серпа, где часть одного круга удаляется вторым кругом, либо форма, ориентированная на форму серпа, где внешний круг частично спрямлен.
Для уменьшения смешивания омывающей капсулу жидкости с жидкостью, которой была изначально заполнена капсула, в заполняемом объеме капсулы могут быть предусмотрены такого рода встроенные элементы для удлинения пути соединения первого и второго отверстия, чтобы между первым и вторым отверстием получился путь соединения наподобие лабиринта. Но встроенные элементы наподобие лабиринта также могут попросту частично отделять первые и/или вторые отверстия от других заполняемых участков в объеме капсулы, чтобы уменьшить смешивание омывающей капсулу жидкости с жидкостью, которой изначально была заполнена капсула, или слишком быстрое выделение веществ из капсулы в омывающую жидкость.
Так, встроенные элементы могут содержать в себе ровные стенки, которые - в частности в случае капсулы с параллельными друг другу верхней плоскостью и основанием - проходят перпендикулярно верхней плоскости и основанию.
Например, ровные стенки могут образовывать лабиринт или путь соединения в форме меандра, в частности между первым и вторым отверстием.
Соответствующие изобретению капсулы обычно передаются конечному потребителю уже заполненными, так что изобретение включает в себя также и распределяемое тело, где заполняемый объем содержит выделяемые вещества в виде жидкости. При этом вязкость жидкости может быть подобрана таким образом, чтобы при данной капсуле или данных отверстиях достигалась требуемая скорость выделения или продолжительность выделения. Эти жидкости - для применения капсулы с целью изготовления напитка - могут быть в принципе любыми годными в пищу веществами в жидком виде и в частности содержать следующие вещества или состоять из следующих веществ: фруктовые сиропы, ароматизированные сахарные сиропы, пищевые добавки, медицинские действующие вещества, заготовки концентрированных изотонических напитков, вещества, придающие вкус, вкусовые ароматы. Для других применений капсулы, например, для выделения удобрений, могут использоваться также и не годные в пищу жидкости.
Для обеспечения возможности выделения того или иного действующего вещества, содержащегося в жидкости капсулы, с переменной скоростью может быть предусмотрено, чтобы жидкость содержала градиент действующего вещества. Под этим имеется в виду, что действующее вещество распределено в жидкости капсулы не равномерно, а что существуют частичные объемы с более высокой и частичные объемы с более низкой концентрацией действующего вещества. Так, вблизи первого отверстия в заполняющей жидкости может быть высокая концентрация действующего вещества, чтобы в начале процесса питья высвобождать больше действующего вещества, чем потом. Или может быть в точности наоборот, чтобы вначале выделялось меньше действующего вещества, чем потом. Если в заполняющей жидкости содержатся несколько действующих веществ, то они могут иметь разные градиенты действующего вещества. Первое действующее вещество, например, могло бы иметь в части объема капсулы более высокую концентрацию, чем второе, в то время как у второго действующего вещества в другой части объема будет более высокая концентрация, чем у первого.
Распределяемое тело может быть выполнено для применения в колпачке емкости с жидкостью, в частности, если оно имеет необходимые наружные размеры, и/или если оно уже имеет необходимые отверстия, поскольку кол пачки обычно не содержат прокалывающих механизмов, и/или если оно не имеет отверстий, такого размера и/или расположенных таким образом, чтобы происходило протекание жидкости через капсулу, как это имело бы место с находящимися под давлением кофейными капсулами.
Возможно также, чтобы заполненные капсулы передавались конечному потребителю уже вместе с колпачком. В этом отношении изобретение включает в себя также и распределяемое тело с колпачком для емкости с жидкостью, причем распределяемое тело размещается в колпачке, в частности распределяемое тело для выделения веществ в жидкость,
- причем распределяемое тело имеет форму капсулы,
- причем оболочка капсулы окружает заполняемый объем для выделяемых веществ, оболочка капсулы состоит из непроницаемого для жидкости материала и имеет как минимум одно первое отверстие и как минимум одно второе отверстие, расположенные таким образом, что при омывании капсулы жидкостью скорость потока у первого отверстия выше, чем у второго отверстия,
- причем первое и второе отверстие сообщаются через заполняемый объем,
- причем распределяемое тело размещено в колпачке. Конечному потребителю достаточно лишь навинтить колпачок на емкость с жидкостью и можно будет сразу пить из емкости жидкость, обогащенную веществами из капсулы.
В частности в случае капсулы с большей частью ровным основанием, параллельной основанию, большей частью ровной верхней плоскостью, а также соединяющей основание и верхнюю плоскость боковой поверхностью верхняя плоскость капсулы может быть ориентирована на сливное отверстие колпачка. Если внутри колпачка предусмотрены - в частности также ровные - ограничивающие плоскости, на которые может быть насажено основание капсулы и/или которые прилегают к верхней плоскости (или находятся на небольшом расстоянии от верхней плоскости), то обеспечивается, чтобы капсула сохраняла свое положение в колпачке при любом положении колпачка и таким образом для жидкости, которая течет из емкости через колпачок и вокруг капсулы к наконечнику (или сливному отверстию) колпачка, всегда сохранялись приблизительно одинаковые условия протекания.
Таким образом, данное изобретение включает в себя способ выделения веществ из соответствующего изобретению распределяемого тела тем, что капсула омывается жидкостью. Вещества или субстанции, в частности вкусовые вещества и/или питательные вещества и/или пищевые добавки и/или медицинские действующие вещества, выделяются в омывающую жидкость. При этом питательные вещества включают в себя углеводы, жиры, балластные вещества, белок, минералы и витамины. Если высвобождается большое количество углеводов, минералов и витаминов, то благодаря этому возникает возможность приготовления изотонического напитка.
То есть смешивание с жидкостью происходит непосредственно перед тем, как потребитель пьет смесь. Таким образом удается в принципе избежать слишком высокой концентрации необходимых веществ в жидкости.
В одной из форм осуществления способа капсула размещается в колпачке, закрывающем заполненную жидкостью емкость, и в результате переворачивания емкости, например, в положение для питья, жидкость из емкости омывает капсулу. При этом пьющий как минимум способствует омыванию капсулы жидкостью при питье. Это означает, что путем подсасывания жидкости пьющим поток вокруг капсулы как минимум усиливается или вообще только этим и вызывается.
Колпачок представляет собой преимущественно навинчивающийся колпачок, подходящий ко всем стандартным бутылкам для воды, или небольшим количеством различных колпачков можно обеспечить небольшое число различных стандартных типов резьбы бутылок. Обычно колпачок оснащен наконечником, закрывающим сливное отверстие колпачка, и может быть приведен из закрытого положения в открытое, преимущественно путем смещения наконечника. В закрытом положении жидкость не может поступать по наконечнику через колпачок. Соответственно, в рабочем положении обеспечивается возможность надежного хранения жидкости в емкости с колпачком, даже если емкость транспортируется или пользователь имеет ее при себе во время занятий спортом. В открытом положении жидкость может проходить по наконечнику через колпачок, и пользователь получает возможность пить.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Изобретение будет более детально рассмотрено на основе примеров осуществления. Чертежи представлены в качестве примеров и, хотя и призваны разъяснить сущность изобретения, но отнюдь не должны ее ограничивать или уж тем более отображать в окончательном виде.
При этом показывается следующее:
фиг. 1 аксонометрический вид соответствующей изобретению капсулы
фиг. 2 вид сбоку капсулы по фиг. 1
фиг. 3 вид сверху капсулы по фиг. 1
фиг. 4 вид спереди первого варианта капсулы по фиг. 1
фиг. 5 вид разреза капсулы по фиг. 4 по линии разреза А-А на фиг. 3
фиг. 6 аксонометрический вид открытой капсулы по фиг. 4, без встроенных элементов
фиг. 7 вид сзади нижней части второго варианта (со встроенными элементами) капсулы по фиг. 1
фиг. 8 вид спереди нижней части капсулы по фиг. 7
фиг. 9 вид разреза капсулы по фиг. 7 по линии разреза А-А на фиг. 3
фиг. 10 аксонометрический вид открытой капсулы по фиг. 7
фиг. 11 аксонометрический вид второй соответствующей изобретению капсулы
фиг. 12 вид сбоку капсулы по фиг. 11
фиг. 13 вид сверху капсулы и вид разреза капсулы по фиг. 11 по линии разреза В-В, со встроенными элементами
фиг. 14 вид спереди капсулы по фиг. 11
фиг. 15 аксонометрический вид открытой капсулы по фиг. 11, без встроенных элементов
фиг. 16 аксонометрический вид открытой капсулы по фиг. 11, со встроенными элементами
фиг. 17 вид сзади нижней части капсулы по фиг. 16
фиг. 18 вид спереди нижней части капсулы по фиг. 16
фиг. 19 аксонометрический вид третьей соответствующей изобретению капсулы
фиг. 20 вид сбоку капсулы по фиг. 19
фиг. 21 вид сверху капсулы и вид разреза капсулы по фиг. 19 по линии разреза В-В, со встроенными элементами
фиг. 22 вид спереди капсулы по фиг. 19
фиг. 23 аксонометрический вид открытой капсулы по фиг. 19, без встроенных элементов
фиг. 24 аксонометрический вид открытой капсулы по фиг. 19, со встроенными элементами
фиг. 25 вид сзади нижней части капсулы по фиг. 24
фиг. 26 вид спереди нижней части капсулы по фиг. 24.
ПУТИ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг. 1 показывает соответствующую изобретению капсулу, оболочка которой по существу выполнена как прямая призма и имеет основание 1, верхнюю плоскость 2 и соединяющую их боковую поверхность 3. Основание 1 и верхняя плоскость 2 конгруэнтны, ориентированы параллельно друг другу и имеют каждая форму прямоугольника, к более длинной стороне которого примыкает круговой сектор. Изогнутый отрезок капсулы мог бы опираться на соответственно сформированную внутреннюю стенку колпачка. Также и более длинная прямая сторона могла бы опираться на соответственно сформированную внутреннюю стенку или соответственно сформированные встроенные элементы колпачка.
Боковая поверхность 3 перпендикулярна основанию и верхней плоскости 1, 2 и состоит из длинного прямоугольника 4, двух коротких прямоугольников 5 и отрезка 6 цилиндрической оболочки. В видимом коротком прямоугольнике 5 вблизи основания 1 (на расстоянии примерно от двух до трех диаметров отверстия 7) и отрезка 6 (на расстоянии примерно от двух до трех диаметров отверстия 7 от основания 1) предусмотрено первое отверстие 7. В невидимом коротком прямоугольнике 5 не предусмотрено отверстия. В верхней плоскости 2 примерно в центре кругового сектора предусмотрено второе отверстие 8, на расстоянии примерно от двух до трех диаметров отверстия 8 от кромки верхней плоскости 2 с отрезком 6. Круговой сектор основания или верхней плоскости 1, 2 имеет ширину примерно в два раза меньше, чем прямоугольник основания или верхней плоскости 1, 2. Эта ширина измеряется на фиг. 1-3 слева направо. Оба отверстия 7, 8 здесь одинаковы по величине и имеют круглую форму.
На фиг. 2 видно, что основание 1 в пределах его внешней кромки имеет понижение наружу в виде цоколя 9, который проходит под прямым углом к остальному основанию 1. Цоколь 9 служит для того, чтобы вставить капсулу в соответствующее цоколю 9 углубление в колпачке.
Вид сверху капсулы по фиг. 3 демонстрирует форму верхней плоскости 2 и размещение второго отверстия 8 на верхней плоскости. Оболочка капсулы, состоящая из основания 1, верхней плоскости 2 и боковой поверхности 3 (вплоть до отверстия 7), симметрична плоскости, проходящей перпендикулярно плоскости чертежа через штрихпунктирную линию.
Фиг. 4-6 показывают первый вариант осуществления изобретения по фиг. 1-3, в котором не предусмотрены встроенные элементы в капсуле.
Фиг. 4 демонстрирует вид спереди капсулы по фиг. 1, где представлены отрезок 6 боковой поверхности 3, а также цоколь 9 основания 1.
Фиг. 5 показывает вид разреза капсулы по линии разреза А-А на фиг. 3. Капсула состоит из двух частей, причем основание 1 с его цоколем 9 образует первую часть, а верхняя плоскость 2 с боковой поверхностью 3, то есть с длинным прямоугольником 4, двумя короткими прямоугольниками 5 и отрезком 6 цилиндрической оболочки, образуют вторую часть, см. тж. фиг. 6, показывающую капсулу в открытом виде.
Основание 1 имеет на направленной внутрь капсулы стороне проходящую по периметру перемычку 10, находящуюся в пределах внешней кромки основания 1. Расстояние перемычки 10 от внешней кромки основания 1 рассчитано таким образом, чтобы боковая поверхность 3 второй части капсулы ровно смыкалась с внешней кромкой основания 1. В области закругленной внешней кромки основания 1 перемычка 10 образует продолжение стенки цоколя 9.
Заполняемый объем капсулы складывается из суммы объемов верхней части, состоящей из верхней плоскости 2 и боковой поверхности 3, и нижней части, состоящей из основания 1 и цоколя 9. На фиг. 5 внутри упомянутых элементов находится поперечный срез заполняемого объема.
Фиг. 7-10 показывают второй вариант выполнения изобретения по фиг. 1-3, в котором предусмотрены встроенные элементы в капсуле. При этом фиг. 7-10 соответствуют фиг. 4-6, однако на основании 1, то есть в первой части капсулы, предусмотрены встроенные элементы. Вторая часть капсулы, включающая в себя верхнюю плоскость 2 и боковую поверхность 3, такая же, как и на фиг. 4-6.
На фиг. 7 основание 1 показано сзади, соответственно слева на фиг. 10, на фиг. 8 основание 1 показано спереди, соответственно справа на фиг. 10, фиг. 9 представляет собой вид разреза капсулы по линии разреза А-А на фиг. 3, а фиг. 10 показывает открытую капсулу.
Встроенные элементы состоят из трех ровных стенок 11-13. Две стенки 11, 12 проходят параллельно длинной кромке основания 1. Одна стенка 13 проходит перпендикулярно остальным двум стенкам 11, 12 и под прямым углом примыкает к стенке 11.
Стенка 11 размещается на расстоянии х параллельно длинной прямой кромке основания, она короче длинной прямой кромки основания 1, а именно с обеих сторон равным образом на расстояние х, и размещается по центру относительно длинной прямой кромки основания 1. Стенка 11 образует здесь прямое продолжение стенки цоколя 9. Высота стенки 11 такова, что в закрытом состоянии капсулы она достает до верхней плоскости 2.
Стенка 12 размещается примерно на расстоянии х параллельно стенке 11 в пределах стенки 11, она такая же по ширине, как и стенка 11, но сдвинута параллельно длинной прямой кромке основания 1 на самый край основания 1, так что стенка 12 в закрытом состоянии капсулы достает почти до боковой поверхности 3, а именно до - не видимого на фиг. 10 - короткого прямоугольника 5. Высота стенки 12 такова, что она в закрытом состоянии капсулы достает от основания 1, точнее основания цоколя 9, до верхней плоскости 2.
Стенка 13 размещается примерно на расстоянии х перпендикулярно стенке 12 и примыкает под прямым углом к стенке 11. Ширина стенки 13 такова, что стенка 13 в закрытом состоянии капсулы достает до боковой поверхности 3, а именно до изогнутого отрезка 6. Высота стенки 13 такова, что она в закрытом состоянии капсулы достает от основания 1 или от основания цоколя 9, до верхней плоскости 2.
Три стенки 11-13 образуют, таким образом, канал шириной, примерно соответствующей расстоянию х. Канал сверху закрыт верхней плоскостью 2, а снизу основанием 1 или его цоколем 9. Этот канал имеет форму лабиринта или двух меандров и проходит при закрытой капсуле, исходя от первого отверстия 7, сначала вне стенки 13 параллельно стенке 13 (между стенкой 13 и коротким прямоугольником 5), затем, после изменения направления на 90°, вне стенки 11 вдоль стенки 11 (между стенкой 11 и длинным прямоугольником 4), затем, после изменения направления на 180°, между стенкой 11 и стенкой 12, затем происходит повторное изменения направления на 180° вдоль стенки 13, так что канал, в конце концов, заканчивается между стенкой 12 и отрезком 6. В этой зоне в верхней плоскости 2 находится второе отверстие 8. Таким образом существенно удлиняется путь соединения, по которому может проходить жидкость между первым 7 и вторым отверстием 8, относительно прямого соединения (воздушного пути) первого 7 и второго отверстия 8, примерно в 2-4 раза.
Фиг. 11 показывает вторую соответствующую изобретению капсулу, которая за исключением отверстий 7, 8 выполнена так же, как и на фиг. 1-10. Поэтому все рассуждения по поводу фиг. 1-10, не относящиеся к отверстиям 7, 8, распространяются также и на фиг. 11-18. В то время как в первой капсуле по фиг. 1-10 предусмотрены в общей сложности только два отверстия, во второй капсуле по фиг. 11 предусмотрены в общей сложности три отверстия, находящиеся все в одной внешней плоскости, а именно в верхней плоскости 2. На фиг. 11 в видимом коротком прямоугольнике 5 не предусмотрено отверстия, отверстие не предусмотрено также и в невидимом коротком прямоугольнике, в длинном прямоугольнике 4 или в отрезке 6 цилиндрической оболочки, а также в основании 1. Основание 1 и верхняя плоскость 2 вновь конгруэнтны, ориентированы параллельно друг другу и имеют каждый форму прямоугольника, к одной из длинных сторон которого присоединен круговой сектор. В верхней плоскости 2 примерно по центру прямоугольника (в продольном направлении прямоугольника 4), а именно вблизи длинного прямоугольника 4 боковой поверхности 3 (во всяком случае, ближе у кромки верхней плоскости 2 к длинному прямоугольнику 4, чем к круговому сектору верхней плоскости 2), предусмотрено второе отверстие 8. Второе отверстие 8 находится на расстоянии примерно от двух до трех диаметров от кромки верхней плоскости 2 к длинному прямоугольнику 4. Круговой сектор основания или верхней плоскости 1, 2 по ширине примерно наполовину меньше прямоугольника основания или верхней плоскости 1, 2. Эта ширина измеряется на фиг. 11-13 слева направо. Второе отверстие 8 находится здесь в левой трети воображаемого прямоугольника верхней плоскости 2, см. фиг. 13 внизу. Два гак называемых первых отверстия 7 находятся с двух сторон так называемого второго отверстия 8, а именно на одинаковом расстоянии от второго отверстия 8. Все три отверстия 7, 8 лежат на одной прямой, проходящей параллельно длинной кромке воображаемого прямоугольника верхней плоскости 2, или находятся параллельно кромке верхней плоскости 2 с длинным прямоугольником 4 боковой поверхности 3 или располагаются перпендикулярно плоскости симметрии оболочки капсулы, проходящей на фиг. 13 вдоль штрихпунктирной линии. Первые отверстия 7 располагаются соответственно ближе к кромке, образуемой верхней плоскостью 2 и коротким прямоугольником 5, чем ко второму отверстию 8. Каждое из первых отверстий 7 находится на одинаковом расстоянии от кромки верхней плоскости 2 с длинным прямоугольником 4 и от кромки верхней плоскости 2 с коротким прямоугольником 5, здесь примерно на расстоянии от двух до трех диаметров отверстий 7, 8. Здесь все отверстия 7, 8 имеют одинаковый диаметр примерно 1-1,5 мм.
Верхняя часть фиг. 13 содержит изображение в разрезе одного из вариантов второй капсулы со встроенными элементами 11, 12, аналогичными тем, которые представлены на фиг. 9. Фиг. 16-18 также относятся к этому варианту со встроенными элементами, который подобен варианту первой капсулы со встроенными элементами по фиг. 7, 8 и 10. Нижняя часть фиг. 13 представляет вид сверху второй капсулы, которая подобна капсуле со встроенными элементами и без них.
Фиг. 14, касающаяся второй капсулы, соответствует фиг. 4 первой капсулы и относится как к варианту со встроенными элементами, так и к варианту без встроенных элементов. Фиг. 15 показывает вариант второй капсулы без встроенных элементов, Фиг. 15 соответствует фиг. 6 для первой капсулы.
Фиг. 19 показывает третью соответствующую изобретению капсулу, которая - как и вторая капсула на фиг. 11-18 - имеет в общей сложности три отверстия, находящиеся все в верхней плоскости 2. В третьей капсуле по фиг. 19-26 ни в боковой поверхности 3, ни в основании 1 не предусмотрены отверстия 7, 8.
Также и оболочка третьей капсулы выполнена по существу (опять же вплоть до цоколя 9) как прямая призма, с основанием 1, верхней плоскостью 2 и соединяющей их боковой поверхностью 3. Основание 1 и верхняя плоскость 2 конгруэнтны, ориентированы параллельно друг другу и имеют каждый приблизительно форму серпа. Боковая поверхность 3 перпендикулярна основанию и верхней плоскости 1, 2 и состоит из выпуклого отрезка 6 цилиндрической оболочки, из двух коротких прямоугольников 5, из вогнутого отрезка 14 второй цилиндрической оболочки и еще из двух отрезков 15 третьей цилиндрической оболочки. Выпуклый отрезок 6 имеет больший радиус, чем вогнутый отрезок 14, оба эти отрезка по существу задают форму серпа. В этом случае радиус отрезков 15 больше, чем радиус отрезка 6, разумеется, радиусы могли бы быть равны, что соответствовало бы идеальной форме серпа, или же радиус мог бы быть меньше. Центр радиуса отрезка 6 находится внутри капсулы. Длина отрезка 6 в направлении вдоль окружности боковой поверхности 3 соответствует примерно 110° длины дуги отрезка 6. К отрезку 6 с обеих сторон примыкает короткий прямоугольник 5. Оба прямоугольника 5 параллельны друг другу и перпендикулярны прямой, на которой находятся отверстия 7, 8. Оба прямоугольника 5 отрезают каждый по одинаковому сектору от воображаемого идеального серпа. К каждому прямоугольнику 5 примыкает отрезок 15, соответственно переходящий через закругленный угол в отрезок 14. Отрезок 14 имеет здесь в направлении вдоль окружности боковой поверхности 3 длину полукруга (см. фиг. 21).
Выгнутый отрезок 6 капсулы мог бы подпираться соответственно сформированной внутренней стенкой колпачка. Точно также отрезки 15 и/или отрезок 14 могли бы подпираться соответственно сформированной внутренней стенкой или соответственно сформированными встроенными элементами колпачка. В частности отрезок 14 сформирован таким образом, что он укладывается вокруг клапана или насадки колпачка или окружает их.
Оболочка третьей капсулы симметрична относительно штрихпунктирной линии на фиг. 21. Если измерить длину капсулы на фиг. 21 слева направо, параллельно штрихпунктирной линии, от закругленного острия до высшей точки отрезка 6, то длина будет примерно такой же, как и ширина, замеренная на фиг. 21 как расстояние между обоими прямоугольниками 5.
Отверстия 7, 8 на фиг. 19-26 одинаковые по размеру и круглые по форме, диаметром примерно 1-1,5 мм. В верхней плоскости 2 примерно по центру, то есть на штрихпунктирной линии, представляющей собой плоскость симметрии капсулы, предусмотрено единственное второе отверстие 8. Оно находится вблизи отрезка 14, здесь примерно на расстоянии от двух до трех диаметров отверстия 8. На прямой перпендикулярно штрихпунктирной линии с обеих сторон от второго отверстия 8 находится по одному так называемому первому отверстию 7, а именно на одинаковом расстоянии от второго отверстия 8 и вблизи от прямоугольников 5, то есть здесь также на расстоянии от двух до грех диаметров отверстия 7 от кромки прямоугольника 5.
Вариант третьей капсулы со встроенными элементами 11, 12, 13 представлен на фиг. 21, 22 и 24-26. При этом встроенные элементы 11, 12, 13 соответствуют встроенным элементам на фиг. 7-10 первой капсулы, но и оболочка третьей капсулы с отрезками 6 и короткими прямоугольниками 5 по существу конструктивно идентична соответствующим элементам первой капсулы. На фиг. 25 основание 1 показано сзади, соответственно справа на фиг. 24, на фиг. 26 основание 1 показано спереди, соответственно слева на фиг. 26, фиг. 21 вверху представляет вид разреза капсулы по линии разреза В-В на фиг. 13 внизу, фиг. 24 показывает открытую капсулу.
Встроенные элементы состоят из трех ровных стенок 11-13. Две стенки 11, 12 проходят перпендикулярно штрихпунктирной плоскости симметрии оболочки капсулы в горизонтальной проекции на фиг. 21 внизу. Стенка 13 проходит перпендикулярно двум другим стенкам 11, 12 и примыкает под прямым углом к стенке 11. Стенка 11 размещается на минимальном расстоянии х от отрезка 14, она короче, чем соединение двух прямоугольников 5, а именно с обеих сторон также примерно на расстояние х, и находится в центре относительно плоскости симметрии. Стенка 11 образует здесь прямое продолжение стенки цоколя 9. Высота стенки 11 такова, что она в закрытом состоянии капсулы доходит до верхней плоскости 2.
Стенка 12 размещается примерно на расстоянии х параллельно стенке 11 в пределах стенки 11, она имеет такую же ширину, что и стенка 11, но смещена перпендикулярно плоскости симметрии оболочки капсулы на самый край основания 1, так что стенка 12 в закрытом состоянии капсулы доходит до боковой поверхности 3, а именно до короткого прямоугольника 5. Высота стенки 12 такова, что она в закрытом состоянии капсулы доходит от основания 1, точнее от основания цоколя 9, до верхней плоскости 2.
Стенка 13 размещается примерно на расстоянии х перпендикулярно стенке 12 и примыкает под прямым углом к стенке 11. Ширина стенки 13 такова, что стенка 13 в закрытом состоянии капсулы доходит до боковой поверхности 3, а именно до изогнутого отрезка 6. Высота стенки 13 такова, что она в закрытом состоянии капсулы доходит от основания 1, или основания цоколя 9, до верхней плоскости 2.
Таким образом, три стенки 11-13 образуют канал шириной, соответствующей расстоянию х. Канал сверху закрыт верхней плоскостью 2, а снизу основанием 1 или его цоколем 9. Этот канал имеет форму лабиринта или двух меандров и проходит при закрытой капсуле, исходя сначала извне стенки 13, параллельно стенке 13 (между стенкой 13 и коротким прямоугольником 5), затем, после изменения направления на 90°, вне стенки 11 вдоль стенки 11 (между стенкой 11 и отрезком 14), затем, после изменения направления на 180°, между стенкой 11 и стенкой 12, затем вновь происходит изменение направления на 180° вдоль стенки 13, так что канал, в конце концов, заканчивается между стенкой 12 и отрезком 6.
Три отверстия 7, 8 находятся в той области канала, которая проходит снаружи вдоль стенки 11, а именно между стенкой 11 и отрезком 14. Таким образом удлиняется путь соединения между заполняющей жидкостью в остальном заполняемом объеме и отверстиями 7, 8, так чтобы невозможно было сразу вытянуть слишком много заполняющей жидкости из капсулы или чтобы не слишком перемешивались омывающая жидкость и заполняющая жидкость капсулы.
Также и в третьей капсуле по фиг. 19-26 основание 1 имеет в пределах его внешней кромки понижение наружу в форме цоколя 9, проходящего под прямым углом к остальному основанию 1, чтобы вставить капсулу в соответствующее цоколю 9 углубление в колпачке.
Соответствующая изобретению капсула изображена на фиг. 1-10 в масштабе. Длина капсулы, примерно длина длинного прямоугольника 4, составляет 15-45 мм, в частности 20-35 мм. Высота капсулы, измеренная снаружи от цоколя 9 до верхней плоскости 2, составляет 7-30 мм, в частности 10-25 мм. Соответственно отверстия 7, 8 имеют диаметр примерно 1 мм, в большинстве случаев 1-1,5 мм.
Также и изображение на фиг. 11-26 является масштабным, вторая капсула на фиг. 11-18 имеет такие же размеры, как и первая капсула на фиг. 1-10. Третья капсула по фиг. 19-26 имеет в принципе такой же размер между короткими прямоугольниками 5, составляющий 15-45 мм, в частности 20-35 мм и высоту от цоколя 9 до верхней плоскости 2 7-30 мм, в частности 10-25 мм.
В принципе внешняя форма и размер капсулы зависят от принимающего объема колпачка. Объем распределяемого тела не может быть больше, чем принимающий объем колпачка.
Форма отверстий 7, 8, величина отверстий 7, 8, форма и материал капсулы и вязкость жидкости, которой заполнена капсула, позволяют регулировать скорость и продолжительность выделения заполняющей жидкости в жидкость, омывающую капсулу.
Основание 1, его цоколь 9, боковая поверхность 3, а также верхняя плоскость 2 имеют в приведенных примерах осуществления изобретения одинаковую толщину стенок. Толщина стенок составляет примерно от 0,5 до 1,5 мм, в частности от 0,7 до 1,2 мм.
Для передачи заполненных капсул конечному потребителю необходимо из соображений гигиены предусмотреть определенные средства, препятствующие проникновению загрязнений в капсулу или вытекание заполняющей жидкости из капсулы. Так, например, капсула могла бы быть обернута пленкой и/или отверстия 7, 8 могли бы быть перекрыты при помощи клейкой ленты.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 основание
2 верхняя плоскость
3 боковая поверхность
4 длинный прямоугольник
5 короткий прямоугольник
6 отрезок цилиндрической оболочки
7 первое отверстие
8 второе отверстие
9 цоколь
10 перемычка
11 стенка (встроенные элементы)
12 стенка (встроенные элементы)
13 стенка (встроенные элементы)
14 отрезок второй цилиндрической оболочки
15 отрезок третьей цилиндрической оболочки
х расстояние от стенки 11