Устройство для извлечения вещества из емкости и способ его использования

 

Изобретение относится к области упаковочных элементов, например дозаторов, других аналогичных устройств, или пульверизаторов, используемых при производстве парфюмерии и пищевых продуктов. Устройство для извлечения вещества из емкости содержит электронный блок с источником питания и индикатором, нажимной элемент, связанный с механизмом для извлечения вещества из емкости. Датчик положения нажимного элемента связан с электронным блоком. Устройство имеет средство ввода данных о кодах или сроке хранения вещества. Средство это связано с электронным блоком и средством блокировки механизма для извлечения вещества из емкости. Устройство и способ обеспечивают повышенную защиту от подделок того вещества, которое хранится в емкости и возможность блокировки извлечения вещества. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области упаковочных элементов и может найти применение при производстве дозаторов, а также других аналогичных устройств, например пульверизаторов, используемых при производстве парфюмерии, пищевых продуктов, лекарств и чистящих средств.

Известен ближайший аналог (прототип) заявленного изобретения. Данный аналог представляет собой устройство для извлечения вещества из емкости, содержащее нажимной элемент, связанный с механизмом для извлечения вещества из емкости, имеющим средство для его блокировки и датчик положения нажимного элемента, подключенный к электронному блоку, включающему в себя такие элементы как источник питания, индикатор и программируемый блок (патент США N 5938076 A, МПК 6 B 65 D 83/14, 1999).

Недостатком указанного аналога является то, что устройство, в котором реализован способ блокировки вышеуказанного механизма не позволяют осуществлять блокировку извлечения вещества из емкости после истечения срока его хранения или путем соответствующего кодирования электронного блока. Это в значительной степени ограничивает применение аналога для извлечения таких веществ, которые в той или иной степени могут представлять для их потребителей опасность.

Техническим результатом изобретения является создание такого устройства для извлечения вещества из емкости, в котором посредством электронного блока реализуются дополнительные возможности по блокировке механизма для извлечения вещества из емкости.

Упомянутая задача достигается тем, что устройство для извлечения вещества из емкости, содержащее нажимной элемент, связанный с механизмом для извлечения вещества из емкости, имеющем средство для его блокировки и датчик положения нажимного элемента, подключенный к электронному блоку, включающему в себя такие элементы как источник питания, индикатор и программируемый блок, дополнительно содержит средство ввода данных о кодах или сроке хранения вещества, выполненное в виде одной или нескольких кнопок, подключенных с электронному блоку, который связан со средством для блокировки механизма для извлечения вещества из емкости.

Преимуществом предлагаемого устройства является, прежде всего, наличие дополнительных возможностей по блокировке механизма для извлечения вещества из емкости, что особенно важно для таких веществ как лекарства и опасные химические компоненты.

Другие особенности и преимущества изобретения будут ясны из подробного описания, а также из пунктов 2 и 3 формулы изобретения.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен распылитель, на фиг. 2 - конструкция распылителя, на фиг. 3 - два электронных блока, на фиг. 4 - блок-схема алгоритма.

Дальнейшее рассмотрение изобретения проведем на примере описания распылителя (пульверизатора). На фиг. 1 цифрой 1 обозначена емкость, имеющая горловину, на которую надевают или навинчивают по резьбе устройство для извлечения вещества из емкости, выполненное в виде распылителя, предназначенного для нанесения жидкого вещества на соответствующие предметы, например, с целью их очистки. Распылитель состоит из корпуса 2, в котором смонтирован насосный механизм, связанный с нажимным элементом 3, выполненным в виде рычага. Емкость 1, в свою очередь, имеет электронный блок, содержащий индикатор 4.

На фиг. 2 представлена конструкция распылителя (пульверизатора), предназначенного для использования ароматических веществ (духи, одеколон и т.п.) 5, хранящихся в емкости 1. Нажимной элемент 3 в этой конструкции выполнен в виде кнопки, а выходной канал насосного механизма заканчивается выпускным отверстием 6. Подача жидкого вещества 5 в насосный механизм осуществляется через трубку 7. В данном варианте выполнения изобретения емкость 1 соединена с независимым узлом 8, имеющим электронный блок, подключенный к индикатору 9 и к средству ввода информации, выполненному в виде одной или нескольких кнопок 10. Независимый узел 8 конструктивно согласован с емкостью 1. Это согласование достигается, например, установкой на независимом узле 8 специальных направляющих 11 (или кольцевого обода), согласованных по своим установочным размерам с диаметром дна емкости 1. С целью использования независимого узла 8 для емкостей, имеющих разные размеры, направляющие 11 могут быть регулируемыми. В другом варианте средство 8 имеет специальное углубление, согласованное с формой и размерами емкости 1.

В общем случае устройство содержит два электронных блока (фиг. 3), один из которых 12 находится внутри емкости 1, а другой 13 - внутри независимого средства 8. Каждый из этих блоков имеет в своей основе программируемые блоки 14, 15. В состав каждого из этих блоков может входить таймер, логическая схема, память, соответствующие интерфейсы, обеспечивающие согласование с датчиком 16 количества вещества 5 и датчиком 17 положения нажимного элемента 3, а также с индикаторами 4, 9 и другими элементами. Датчики 16 и 17 могут быть выполнены по стандартным и известным схемам. В простейшем случае датчик 17 состоит из двух контактов, связанных с нажимным элементом 3. Датчик 16 может быть выполнен в виде поплавкового, электродного или емкостного датчика. В поплавковом датчике поплавок, определяющий уровень вещества 5, может воздействовать на движок реостата, который подключен к программируемому блоку 14. Электродный датчик применяется только в электропроводных жидких веществах. Он образован двумя электродами, одним из которых может служить стенка емкости, если она сделана из металла. Электроды запитываются слабым переменным (чтобы избежать поляризации электродов) электрическим током. В случае неэлектропроводной жидкости можно использовать конденсатор, образованный либо двумя цилиндрическими электродами, либо одним электродом и стенкой емкости (если она сделана из металла). Диэлектриками являются жидкость, заполняющая часть емкости, и воздух над нею. Электроды для измерения текущего или для указания предельного (например, нижнего уровня) уровня устанавливаются параллельно вертикальной оси емкости. Измерение сводится к определению емкости или к определению ее изменения, причем это изменение тем больше, чем больше диэлектрическая постоянная контролируемой жидкости превышает диэлектрическую постоянную воздуха. Желательно, чтобы измерение количества вещества отмеченными датчиками происходило при вертикальном положении емкости 1. Одним из простейших способов, обеспечивающих такое измерение является введение внутрь емкости небольшого противовеса, выполненного, например, в виде двух протяженных контактов, один из которых закреплен только в верхней точке и находится внутри второго контакта, выполненного в виде трубки, размещенной параллельно вертикальной оси емкости 1. В случае нарушения вертикального положения емкости 1 происходит замыкание этих контактов и программируемый блок блокирует свою работу по формированию случайных чисел. В случае использования одновременно двух и более датчиков определение вертикального положения может производиться автоматически путем сравнения их электрических емкостей. При вертикальном положении емкости 1 электрические емкости от нескольких датчиков при любом количестве вещества 5 должны отличаться между собой на величину не больше заданной. Индикатор 4 может быть размещен как на боковой поверхности емкости 1, так и на боковой поверхности корпуса 2. В общем случае программируемые блоки 14, 15 могут быть выполнены на базе микропроцессоров. Связь между программируемыми блоками 14, 15 осуществляется с помощью устройств ввода-вывода 18 и 19.

Как было отмечено, при необходимости в устройства ввода-вывода 18, 19 могут входить средства ввода информации (кнопки 10, средства голосового ввода команд и т.д.). Источники питания 20 и 21 обеспечивают электрической энергией соответствующие электронные блоки. При отсутствии внутреннего источника питания 20 напряжение питания на блок 12 поступает из блока 13 путем подключения источника питания 21 ко второму источнику питания 23, выполняющему функцию стабилизатора напряжения. Выполнение данного изобретения может иметь следующие варианты: устройство имеет электронный блок 12 (фиг. 3), размещенный или в корпусе 2 или на емкости 1; устройство содержит независимый узел 8, электронный блок 13 которого электрически согласован с электронным блоком 12; индикатор 4 размещен в независимом узле 8; источник питания 20 размещен только в независимом узле 8; электронный блок 12 размещен только в независимом узле 8. Электрическое согласование между собой электронных блоков 12 и 13 достигается за счет использования различных электрических соединителей (разъемов), входящих в устройства ввода-вывода 18, 19. В другом случае возможно использование оптических контактов. В зависимости от применяемого варианта электронный блок может иметь только некоторые из приведенных здесь элементов. Так, например, при отсутствии независимого узла 8 из электронного блока 12 может быть исключено устройство ввода-вывода 18. Для хранения данных (код защиты, информация о фирме производителе, состав вещества, стоимость, дата выпуска, срок хранения продукта, режим приема лекарства, находящегося в емкости и т. п.), которые могут включать в себя и программное обеспечение (алгоритм вычисления срока хранения вещества с учетом температуры, алгоритм выбора случайных чисел после срабатывания датчика 17, условия проведения лотереи и т. п.) в составе пульверизатора имеется запоминающее устройство 24. Запоминающее устройство 24 может состоять из постоянного запоминающего устройства и оперативного запоминающего устройства. Первое является энергонезависимым и предназначено для запоминания программ. Кроме этого в нем могут храниться фиксированные данные, например коды образцов букв, цифр и других символов. Следует еще раз отметить, что в некоторых случаях пульверизатор может и не иметь собственного химического источника тока. В этом случае его питание должно осуществляться от источника 21 через узел контактов, связанных с источниками питания 21, 23 (на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 контакты пульверизатора не показаны, а подключение источника 21 к источнику 23 обозначено пунктирными линиями). Кроме (или взамен) индикатора 9 для визуального воспроизведения информации в независимом узле 8 может быть установлен и акустический индикатор 25 (фиг. 3), посредством которого могут быть сформированы любые звуковые сигналы, связанные с работой пульверизатора (сигналы акустического тона, речевое воспроизведение звука и т.д.). Наиболее простым является индикатор 9 с одним индицирующим элементом. Очевидно, что основным информационным параметром такого индикатора будет являться частота его мигания. Рассмотрим некоторые варианты функционирования пульверизатора, имеющего различные индикаторы, при этом следует отметить, что таких вариантов может быть в общем случае очень много. Цифровой, шкальный, а также акустический индикаторы пульверизатора могут выполнять следующие функции: индицировать число дней (часов, месяцев, лет), оставшихся до истечения срока хранения вещества; индицировать код вещества; индицировать число нажатий на нажимной элемент 3; индицировать случайное число после первого нажатия на нажимной элемент 3; индицировать случайное число после второго и последующих нажатий на нажимной элемент 3; индицировать факт нажатия на нажимной элемент 3; индицировать стоимость продукта; индицировать абсолютную стоимость (как правило, постоянно уменьшающуюся) вещества 5 (продукта) с учетом его хранения; индицировать процент от исходной стоимости продукта с учетом его хранения; индицировать объем израсходованной из емкости 1 жидкости; индицировать поздравительные фразы; индицировать прерывистые звуковые сигналы при истечении срока хранения продукта; попеременно индицировать любую из отмеченных функций, при этом вид функции может определяться частотой мигания всех или только некоторых индикаторов, а сам режим попеременной индикации может быть включен после первого нажатия на нажимной элемент 3 (до этого момента индикатор индицирует, например, только число дней, остающихся до истечения срока хранения продукта).

На фиг. 4 представлена блок-схема алгоритма работы пульверизатора. Приведем названия цифровым обозначениям в этой схеме. Цифрой 27 обозначено действие "Индикация", цифрой 28 обозначено условие "Было ли i-ое нажатие?", цифрой 29 обозначено условие "Будет ли обнуление?", цифрой 31 обозначено действие "Ввод команды обнуления", цифрой 32 обозначено действие "Измерение", цифрой 33 обозначено действие "Сравнение", цифрой 34 обозначено действие "Формирование и запоминание случайных чисел", цифрой 35 обозначено условие "Имеется вещество в емкости? ", цифрой 36 условие "Выполняются ли условия сравнения?".

Работа пульверизатора осуществляется в соответствии с блок-схемой алгоритма, представленной на фиг. 4. Практическая реализация данного алгоритма производится с помощью специального программного обеспечения, которое, во-первых, хранится в постоянном запоминающем устройстве, находящимся внутри блока управления 12, а во-вторых, - в памяти программируемого блока 15. Начало работы (действие 26) обусловлено подготовкой одного или двух электронных блоков к работе. Если пульверизатор предназначен для работы совместно с независимым узлом 8, то действие 25 описывает подключение емкости 1 к независимому узлу 8 и подачу от него на электронный блок 12 напряжения питания. Действие 27 обусловлено индикацией информации, которая в данный момент времени присутствует на индикаторах 4 или 9. В этом состоянии может происходить преобразование данных, записанных в память электронного блока 12 на заводе изготовителе. При первом (i = 1) нажатии ("Да" в условии 28), например после покупки пульверизатора, на нажимной элемент 3 с целью извлечения вещества 5 из емкости 1 производится изменение информации о числе нажатий (действие 30) и соответствующее изменение на индикаторах 4, 9. Например, сразу после покупки пульверизатора, выполненного по варианту, изображенному на фиг. 2, индикатор 9 индицирует число 0, а после первого нажатия на нажимной элемент 3 число 1. Кроме этой информации индикатор 9 после соответствующего нажатия на нажимной элемент 3 может индицировать изменение кода (код защиты от подделки емкости), который может меняться не только при каждом упомянутом нажатии, но и при истечении заранее определенного времени. Следует отметить, что при наличии двух электронных блоков 12 и 13, связанных между собой после подключения емкости 1 к независимому узлу 8, получается, по сути, гетерогенная вычислительная система (в которой используется как минимум два процессора: один в емкости 1, второй в независимом узле 8), способная реализовывать самые разные функции. Визуальный контроль этой работы невозможен. Действие 32 описывает измерение параметров, связанных с работой датчиков 16 и 17. К таким параметрам можно отнести, например, число нажатий на нажимной элемент 3 и количество остающегося в емкости 1 вещества 5. Действие 33 обуславливает процесс сравнения (и выдачу его результата) измеренных параметров с параметрами, которые были заранее записаны в памяти 24 или в памяти программируемого блока 15. После i-го нажатия на нажимной элемент 3 и удовлетворения заранее заданных условий ("Да" в условии 36) электронным блоком 12 или 13 формируются и запоминаются случайное числа или символы (действие 34). В качестве условия сравнения, при невыполнении которых формирование случайных чисел или символов блокируют ("Нет" в условии 36) можно привести, например, условие сравнения максимального промежутка времени между двумя нажатиями на нажимной элемент 3. В данном случае подразумевается, что при каждом нажатии на нажимной элемент 3 датчик 17 выдает одиночный импульс. Если измеренный параметр (время между двумя импульсами от датчика 17) превышает параметр, записанный например в памяти 24, формирование чисел или символов блокируют. Формирование случайного числа или символа используется для проведения различных лотерей, связанных с получением выигрышей после выпадения, например, на индикаторе 9 выигрышной комбинации, которая может быть объявлена заранее фирмой-изготовителем или напечатана на этикетке емкости 1. Действие 34 описывает такой способ проведения лотереи, в которой покупателю продукта предоставляется возможность участия в ней после каждого нажатия на нажимной элемент 3. Такая возможность обеспечивается соответствующей программой, заложенной в электронном блоке 12 или 13. При необходимости число нажатий на нажимной элемент ограничивается, т.е. задается максимальное число нажатий на нажимной элемент. В этом случае соответствующий электронный блок подсчитывает число импульсов, поступающих от датчика 17. Из других условий, при наличии которых формирование случайных чисел или символов блокируют, можно отметить следующие: превышение максимального промежутка времени между двумя или несколькими нажатиями на нажимной элемент; превышение максимальное число нажатий на нажимной элемент; превышение значение количества вещества, извлекаемого при одном или нескольких нажатиях на нажимной элемент; превышение одного или нескольких значений количества остающегося в емкости вещества. В качестве примера рассмотрим один из вариантов практической реализации действия 34. После выполнения условий сравнения, например, после полного израсходования вещества 5, начинается беспрерывное индицирование случайных чисел (символов) на индикаторе 4 или 9 (действие 27). После повторного нажатия на нажимной элемент 3 происходит фиксация, запоминание и индицирование случайного числа, причем число нажатий на нажимной элемент, после которых фиксируется случайное число определяется заранее. Число нажатий, а также другие условия возникновения и запоминания случайных чисел, могут меняться в зависимости от некоторых факторов, связанных с быстротой израсходования вещества. Так с целью наиболее быстрого расхода вещества 5 фирма-изготовитель может увеличить количество фиксируемых случайных чисел, причем это увеличение должно быть обратно пропорционально времени полного израсходования этого вещества. Естественно, что возможен вариант, в котором формирование случайных чисел блокируют окончательно, если после истечения некоторого промежутка времени вещество 5 не было израсходовано. Очевидно, что отсчет указанного промежутка времени необходимо производить с момента первого нажатия на нажимной элемент 3 или с момента покупки емкости (в магазине запускают отсчет времени в блоке 12 через устройство 18). Соединение стрелкой выхода действия 34 со входом действия 32 указывает на возможность формирования случайных чисел без повторного нажатия на нажимной элемент 3. В этом случае действие 32 описывает, например, измерение промежутков времени, после истечения которых происходит формирование случайных чисел. Вызов случайных чисел из памяти блоков 12 или 13 с целью их просмотра может осуществляться путем последовательного нажатия на нажимной элемент 3. Можно также отметить, что выигрышная комбинация чисел может вводиться в соответствующие электронные блоки заранее путем воздействия, например, на устройство ввода-вывода 19 (18) через кнопки 10. С целью обнуления ("Да" в условии 29) сформированных на индикаторе 4 или 9 чисел (символов) производят формирование и ввод (действие 31) соответствующей команды через устройство ввода-вывода 19 электронного блока 13 или через устройство ввода-вывода 18 электронного блока 12. Обнуление сформированных чисел или символов необходимо в основном для удобства использования пульверизатора, связанного с исключением процесса запоминания числа нажатий на нажимной элемент. Для исключения возможности ввода команды обнуления посторонним человеком используют определенное кодовое число для ввода вышеуказанной команды, а с целью еще большей секретности определяют заранее и время, в течение которого можно использовать определенное кодовое число. Ввод команды обнуления производится путем набора соответствующего кода с помощью кнопок 10. Можно отметить, что в случае обнуления индицируемого индикатором кода ввод команды обнуления путем набора соответствующего кодового числа нецелесообразно. В этом случае обнуление индикатора производят простым нажатием на соответствующую кнопку 10. После окончания формирования случайных чисел работа пульверизатора прекращается (действие 37) после израсходования вещества 5 ("Нет" в условии 35).

Изобретение может быть использовано на любых видах емкостей, имеющих не только устройства для извлечения из них вещества, но и крышки со встроенным электронным блоком 12. В этом случае функцию датчика нажатия на нажимной элемент должен выполнять датчик отделения крышки от емкости. Особенно большой эффект от данного изобретения может быть получен при использовании на тех емкостях, в которых сохраняются такие вещества как лекарства и дорогостоящие ароматические вещества. Это объясняется высокой защитой таких веществ от подделок, так как перекодировка на фирме-производителе информации, связанной с соответствующим веществом, занимает намного меньше времени нахождения алгоритма его кодирования. Кроме того, изобретение предоставляет некоторые функции, которые могут быть полезными для человека. К таким функциям можно отнести возможность получения информации об интенсивности пользования, например, дорогими духами или только об одном факте такого использования. Применение электронных блоков позволяет использовать в изобретении и другие вспомогательные функции, связанные с блокировкой (с помощью специального стандартного механизма) нажимного элемента или механизма выдачи вещества, входящего в пульверизатор или дозатор. Указанная блокировка может производиться или путем ввода через устройство ввода-вывода 18 (19) специального кода (пин-кода) или автоматически после истечения срока хранения вещества 5, а также после выдачи определенной порции вещества. Это особенно актуально для лекарств и различных химических веществ. Можно также отметить, что возможна блокировка посредством дополнительного механизма и самого независимого узла, который может быть отделен от емкости в этом случае только по специальной команде.

Формула изобретения

1. Устройство для извлечения вещества из емкости, содержащее нажимной элемент, связанный с механизмом для извлечения вещества из емкости, имеющим средство для его блокировки и датчик положения нажимного элемента, подключенный к электронному блоку, включающему в себя такие элементы, как источник питания, индикатор и программируемый блок, отличающееся тем, что содержит средство ввода данных о кодах или сроке хранения вещества, выполненное в виде одной или нескольких кнопок, подключенных к электронному блоку, который связан со средством для блокировки механизма для извлечения вещества из емкости.

2. Способ использования устройства для извлечения вещества из емкости, имеющего электронный блок и средство для блокировки механизма извлечения вещества из емкости, заключающийся в преобразовании заранее записанных в электронный блок данных, отличающийся тем, что дополнительно вводят данные о кодах или сроке хранения вещества для осуществления блокировки извлечения вещества из емкости.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что вводят данные путем воздействия на соответствующие кнопки, подключенные к электронному блоку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4