Затвор для сосудов
Изобретение относится к пищевой промышленности и касается конструкции затворов для закрывания сосудов, содержащих жидкости. Затвор для сосудов содержит крышку с корпусом для установки на сосуд, блок питания, подключенный через блок управления к блоку излучения, связанному каналом распространения излучения с выходом сливного канала сосуда. Затвор снабжен блоком запуска, подключенным к блоку управления. Блок излучения, блок управления, блок питания и, по крайней мере, часть элементов блока запуска установлены в герметичной капсуле, размещенной в сливном канале сосуда. Изобретение позволяет снизить потери излучения, поступающего в струю жидкости от блока излучения, и улучшить зрелищность подсветки струи. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности и касается конструкции затворов для закрывания сосудов, содержащих жидкости.
Известен затвор для сосудов в виде пластиковой крышки, содержащий корпус с внутренним сливным каналом для жидкости [1].
Недостаток его заключается в узком функциональном назначении, связанном с закрыванием, открыванием и сливом жидкости, ограничивающем его потребительские свойства.
Наиболее близким объектом по назначению и функциональным свойствам является затвор для сосудов, содержащий крышку с корпусом для установки на горлышко сосуда, блок излучения, блок питания и блок управления, размещенные в теле корпуса затвора. Блок излучения электрически связан через блок управления с блоком питания и оптически связан со сливным каналом затвора, выполненным с изгибом в виде колена [2].
Недостатком этого затвора является то, что блок излучения размещен в теле корпуса затвора. При этом сливной канал выполняется с изгибом (при установке блока излучения в корпусе затвора без такого изгиба сливного канала невозможно ввести излучение в струю жидкости) и световой поток от блока излучения подается в место изгиба. При этом происходят значительное ослабление излучения из-за потерь, вызванных отражениями от прозрачной стенки сливного канала и рассеянием на оптической неоднородности в месте изгиба канала. Кроме того, в таком затворе существует проблема с “вакуумной пробкой” (при наклоне бутылки с этим затвором жидкость через некоторое время перестает выливаться из-за возникающего разрежения внутри бутылки). Для устранения этого эффекта в теле корпуса затвора приходится выполнять дополнительный канал, что усложняет и удорожает затвор.
Задача, на решение которой направлено изобретение, связано с изменением конструкции затвора, приводящей к упрощению в его изготовлении и снижению стоимости.
Технический результат от использования затвора заключается в существенном снижении потерь излучения, поступающего в струю жидкости от блока излучения, улучшении за счет этого зрелищности подсветки струи, устранении проблем, связанных с возникновением “вакуумной пробки”.
Указанный технический результат достигается тем, что затвор для сосудов, содержащий крышку с корпусом для установки на сосуд, блок питания, подключенный через блок управления к блоку излучения, связанному каналом распространения излучения с выходом сливного канала сосуда, снабжен блоком запуска, подключенным к блоку управления, при этом блок излучения, блок управления, блок питания и по крайней мере часть элементов блока запуска установлены в герметичной капсуле, размещенной в сливном канале сосуда.
Блок запуска может быть выполнен в виде генератора сигналов, выходом подключенного к соответствующему входу блока управления, при этом генератор сигналов установлен в герметичной капсуле.
Блок запуска может содержать чувствительный к излучению элемент, связанный по каналу распространения излучения с выходом сливного канала сосуда и подключенный выходом к соответствующему входу блока управления, при этом элемент, чувствительный к излучению, установлен в герметичной капсуле.
Возможно, чтобы герметичная капсула была установлена в сливном канале сосуда без возможности перемещения.
Блок запуска может содержать элемент, чувствительный к магнитному потоку, выходом подключенный к соответствующему входу блока управления, и магнит, при этом элемент, чувствительный к магнитному потоку, устанавливается внутри герметичной капсулы.
Магнит может быть установлен внутри герметичной капсулы с возможностью перемещения относительно элемента, чувствительного к магнитному потоку, при наклоне сосуда.
Магнит возможно установить в теле корпуса затвора.
Герметичная капсула может быть установлена внутри сливного канала сосуда с возможностью перемещения вдоль оси сливного канала после снятия крышки и наклоне сосуда.
На фиг.1 представлен общий вид затвора без элементов фиксации капсулы. На фиг.2 - блок-схема электрической части затвора с выполнением блока запуска в виде генератора сигналов. На фиг.3 - блок-схема электрической части затвора, когда блок запуска содержит генератор сигналов и элемент, чувствительный к излучению. На фиг.4 -представлен общий вид герметичной капсулы с фиксирующим элементом, обеспечивающим закрепление капсулы в сливном канале сосуда без возможности ее перемещения. На фиг.5 - блок-схема электрической части затвора при использовании в блоке запуска элемента, чувствительного к магнитному потоку, и постоянного магнита. На фиг.6 - общий вид затвора для случая размещения капсулы в сливном канале сосуда с возможностью перемещения вдоль оси сливного канала.
Затвор включает в себя съемную крышку 1 с корпусом 2, неподвижно установленным на сосуде 3, блок питания 4, подключенный через блок управления 5 к блоку излучения 6, связанному каналом распространения излучения с выходом сливного канала 7 сосуда 3. Затвор снабжен блоком 8 запуска, подключенным выходом к соответствующему входу блока 5 управления. Блок излучения 6, блок питания 4, блок управления 5 и, по крайней мере, часть элементов блока запуска 8 установлены в герметичной капсуле 9, размещенной в сливном канале 7 сосуда 3. Герметичная капсула 9 выполняется в виде цилиндра из материала, прозрачного к излучению блока излучения 6. Блок запуска 8 может быть выполнен в виде генератора сигналов 10, подключенного выходом к соответствующему входу блока управления 5. При этом генератор сигналов 10 установлен в герметичной капсуле 9.
Блок запуска 8 может содержать чувствительный к излучению блока 6 элемент 11, связанный по каналу распространения излучения с выходом сливного канала 7 сосуда 3 и подключенный выходом к соответствующему входу блока управления 5. При этом элемент 11 установлен в герметичной капсуле 9.
Герметичная капсула 9 может быть установлена в сливном канале 7 сосуда 3 без возможности перемещения. Это может быть обеспечено (фиг.4), если герметичная капсула 9 содержит фиксирующий элемент 12 (имеет цилиндрическую форму), который плотно (с усилием) входит в сливной канал 7 сосуда 3 и не проваливается внутрь сосуда 3 из-за выступающей кромки 13, внешний диаметр которой больше внутреннего диаметра сливного канала 7 (точно так же вставляется пластиковая пробка в пузырек с жидким лекарством). В фиксирующем элементе 12 имеются отверстия (в основании цилиндра элемента 12, на фиг.4 не показаны) для свободного протекания жидкости. Фиксирующий элемент 12 расположен со стороны выхода блока излучения 6.
Блок запуска 8 может содержать элемент 14, чувствительный к магнитному потоку, выходом подключенный к соответствующему входу блока управления 5, и постоянный магнит 15. При этом элемент 14, чувствительный к магнитному потоку, размещен внутри капсулы 9.
Магнит 15 может быть установлен внутри капсулы 9 с возможностью перемещения относительно элемента 14, чувствительного к магнитному потоку, при наклоне сосуда 3. Для этого магнит 15 выполняется в виде цилиндра, диаметр которого чуть меньше внутреннего диаметра капсулы (внутреннего канала капсулы) 9 (на чертеже не показано). При вертикальном положении сосуда 3 магнит находится на дне капсулы 9, а при наклоне сосуда он перемещается к элементу 14.
Магнит 15 может быть установлен в теле корпуса затвора. При этом капсула 9 устанавливается внутри сливного канала 7 сосуда с возможностью перемещения вдоль оси сливного канала 7 при снятии крышки 1 и после наклона сосуда 3. Для этого (фиг.6) корпус 2 затвора дополнен жестко с ним закрепленной корзинкой 16, имеющей внутренние ребра 17, по которым может перемещаться капсула 9. В дне корзинки 16 имеется герметичная полость 18, внутри которой помещен постоянный магнит 15. В корзинке 16 имеется множество отверстий (на фиг.6 не показаны) для свободного тока жидкости. Крышка 1 снабжена стержнем 19, который проходит через отверстие 20 в корпусе затвора и, упираясь в верхнюю часть капсулы 9, удерживает ее в корзинке 16 в нижнем положении.
Блок питания 4 выполнен батарейным.
Блок излучения 6 может состоять из одного или нескольких светодиодов видимого или инфракрасного излучения для управления внешним объектом, например, посудой для питья по патенту РФ №2098005. Блок излучения 6 может быть выполнен также в виде ультразвукового излучателя (для управления объектом).
Элемент 11, чувствительный к излучению, может быть выполнен в виде фотодиода или в виде приемника ультразвукового сигнала.
В качестве элемента 14, чувствительного к магнитному потоку, можно использовать магнитодиод, магнитотранзистор или геркон.
Работа затвора для сосудов заключается в следующем.
Рассмотрим работу затвора при применении в блоке запуска 8 генератора сигналов 10, в качестве которого целесообразно использовать генератор импульсов небольшой длительности (порядка 1-10 мкс) и большой скважностью следования импульсов (порядка 105). При этом можно обеспечить малый средний ток потребления от блока питания 4 (порядка 1 мкА) и вся электронная схема может работать от миниатюрных батарей (например, СЦ 21) достаточно долго (порядка года). Для этого случая блок управления 5 может быть выполнен в виде электронного ключа, через который подается напряжение с выхода блока питания 4 на блок излучения 6 при поступлении импульсов с генератора 10. Герметичная капсула 9 снабжается фиксирующим элементом 12, представленном на фиг.4. При снятии крышки 1 (фиг.1) и наливании жидкости из сосуда 3 в посуду для питья через струю жидкости, которая играет роль световода, попадает излучение с выхода блока излучения 6. Если посуда для питья выполнена, например, на основе патента РФ №2098005 с управлением от внешнего импульсного излучения, то тогда эта посуда светится, создавая красочный эффект.
При введении в блок запуска 8 фоточувствительного элемента 11 (фиг.3) блок управления 5 может быть выполнен, например, на основе микроконтроллера из серии PIC. Капсула 9 выполняется в соответствии с фиг.4. При поступлении на блок управления 5 импульсов с выхода генератора 10 блок излучения 6 формирует на своем выходе импульсы излучения. При наличии крышки 1 (фиг.1) излучение в виде коротких импульсов большой скважности, отраженное от внутренней стороны крышки 1, поступает на фоточувствительный элемент 11 и далее в виде электрических импульсов на соответствующий вход блока управления 5. При снятии крышки 1 практически полностью пропадает излучение на входе элемента 11, сформированное блоком 6. При этом микроконтроллер блока управления 5 запрограммирован таким образом, что на входе блока излучения 6 появляются импульсы излучения большой длительности (порядка 0,1 с). При выливании жидкости из сосуда 3 струя жидкости начинает светиться. Если блок излучения содержит несколько светодиодов разного цвета излучения, то при соответствующем программировании микроконтроллера блока 5 струя жидкости может светиться всеми цветами радуги.
Блок запуска 8 может содержать элемент 14, чувствительный к магнитному потоку, и постоянный магнит 15 (фиг.5). Капсула 9 может быть выполнена в соответствии с фиг.4. При этом магнит 15, имеющий цилиндрическую форму, помещен внутри капсулы 9. Блок управления может быть выполнен на основе микроконтроллера. В качестве элемента 14 может применяться магнитотранзистор, подключенный к соответствующему входу блока управления 5. В исходном состоянии сосуд 3 стоит вертикально, магнит 15 находится на дне капсулы 9, блок управления 5 не формирует импульсы “подсвета” блока излучения 6. При наклоне сосуда 3 магнит 15 перемещается внутри капсулы 9 и приближается к элементу 14. При этом на соответствующий вход блока управления 5 с элемента 14 поступает сигнал, по которому блок управления 5 начинает формировать импульсы “подсвета” для блока излучения 6. Струя жидкости, выливаемая из сосуда 3, начинает светиться.
При выполнении затвора в соответствии с фиг.6 блок управления 5 может быть выполнен на основе микроконтроллера. В исходном состоянии крышка 1 давит через стержень 19 на капсулу 9, удерживая ее в нижнем положении. При этом магнит 15 максимально приближен к элементу 14. Блок управления 5 не формирует импульсы “подсвета” для блока излучения 6. При снятии крышки 1 и наклоне сосуда 3 капсула 9 перемещается по направлению к отверстию 20 в корпусе 2 затвора. При этом увеличивается расстояние между элементом 14 и магнитом 15. На выходе элемента 14 изменяется сигнал, по которому блок управления 5 начинает формировать импульсы “подсвета” для блока излучения 6. Струя жидкости, выливаемая из сосуда 3, начинает светиться.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ №2133701, кл. В 65 D 41/38.
2. Патент РФ №2186013, кл. В 65 D 41/38.
1. Затвор для сосудов, содержащий крышку с корпусом для установки на сосуд, блок питания, подключенный через блок управления к блоку излучения, связанному каналом распространения излучения с выходом сливного канала сосуда, отличающийся тем, что затвор снабжен блоком запуска, подключенным к блоку управления, при этом блок излучения, блок управления, блок питания и, по крайней мере, часть элементов блока запуска установлены в герметичной капсуле, установленной в сливном канале сосуда.
2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что блок запуска выполнен в виде генератора сигналов, выходом подключенного к соответствующему входу блока управления, при этом генератор сигналов установлен в герметичной капсуле.
3. Затвор по п.2, отличающийся тем, что блок запуска содержит чувствительный к излучению элемент, связанный по каналу распространения излучения с выходом сливного канала сосуда и подключенный выходом к соответствующему входу блока управления, при этом элемент, чувствительный к излучению, установлен в герметичной капсуле.
4. Затвор по пп.1-3, отличающийся тем, что герметичная капсула установлена в сливном канале сосуда без возможности перемещения.
5. Затвор по п.1, отличающийся тем, что блок запуска содержит элемент, чувствительный к магнитному потоку, выходом подключенный к соответствующему входу блока управления, и магнит, при этом элемент, чувствительный к магнитному потоку, установлен внутри герметичной капсулы.
6. Затвор по п.5, отличающийся тем, что магнит установлен внутри герметичной капсулы с возможностью перемещения относительно элемента, чувствительного к магнитному потоку, при наклоне сосуда.
7. Затвор по п.5, отличающийся тем, что магнит размещен в теле корпуса затвора.
8. Затвор по п.7, отличающийся тем, что герметичная капсула установлена внутри сливного канала сосуда с возможностью перемещения вдоль оси сливного канала при снятии крышки и после наклона сосуда.
