Контейнеры и способы изолирования жидкостей перед дозированием
Изобретение относится контейнерам для изолирования первой жидкости от второй жидкости, например концентрированных компонентов напитка, перед дозированием, а также к способу их сборки и осуществления дозирования. Контейнер может содержать корпус для размещения первой жидкости, а также вставку, предназначенную для расположения, по меньшей мере, частично внутри корпуса, для размещения второй жидкости и изолирования первой и второй жидкостей. Канал выпуска первой жидкости и канал выпуска второй жидкости могут быть заблокированы клапанным элементом. При перемещении клапанного элемента в открытое положение может возникать поток жидкости через первый и второй каналы выпуска жидкости. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 2 табл., 28 ил.
Ссылка на родственную заявку
Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на выдачу патента США №61/423,037, поданной 14 декабря 2010 года, которая полностью включена в настоящее описание посредством ссылки.
Область техники
Настоящее описание относится к контейнерам и способам изолирования жидкостей перед дозированием и, в частности, изолирования и дозирования различных жидкостей, составляющих, по меньшей мере, часть напитка.
Уровень техники
Концентрированные жидкости могут быть использованы с целью уменьшения размера упаковки, необходимого для предоставления желаемого количества готовой конечной продукции. Однако, срок хранения некоторых концентрированных жидкостей может быть менее желаемого вследствие присутствия определенных компонентов. Например, кислоте, такой как лимонная или яблочная кислота, при добавлении в концентрат жидкости присуще свойство, заключающееся в сокращении срока хранения концентрата жидкости.
Были предприняты многочисленные попытки отделения различных компонентов друг от друга перед дозированием. Некоторые из этих попыток предусматривают создание устройства с меньшей камерой, содержащей стенку, которую прокалывают для выпуска ее содержимого в большую камеру, например, как описано в патенте США №7,017,735. Другие попытки раскрыты в публикациях заявок на выдачу патента США №2008/0116221; 2009/0236303; 2008/0245683. Один недостаток таких устройств заключается в том, что меньшая камера характеризуется нежелательным свойством, которое заключается в препятствовании дозированию объединенных компонентов. В действительности, в некоторых случаях, меньшую камеру извлекают после осуществления прокалывания. Это может ограничивать функциональность и удобство применения устройств. Другим недостатком таких устройств является то, что они предназначены для смешивания двух жидкостей полностью при первом использовании. Это является существенным недостатком, так как смешенные жидкости не предназначены для потребления во время первого использования, а скорее со временем.
Еще одной проблемой, связанной с концентрированными жидкостями, является то, что они могут содержать некоторые количества концентрированного красителя, обеспечивающего желаемый цвет конечного продукта после смешивания. Эти красители могут оставлять пятна на таких поверхностях, как одежда, кожа и т.п., при взаимодействии с поверхностями. Следовательно, использование контейнера, содержащего концентрированную жидкость, является нежелательным, когда имеет место подтекание или другой вид утечки концентрата жидкости из контейнеров неконтролируемым способом. Одна форма контейнера выполнена с возможностью выпуска струи жидкости из отверстия при сжатии контейнера пользователем. При использовании этого типа контейнера для хранения концентрированной жидкости могут возникать по меньшей мере две проблемы. Во-первых, в связи с вышеуказанной проблемой образования пятен, когда концентрированную жидкость выдавливают в контейнер, содержащий вторую жидкость, при столкновении струи концентрированной жидкости с жидкостью в контейнере могут возникать нежелательные брызги. Таким образом, разбрызгиваемый материал может оставлять пятна на окружающих поверхностях, а также на одежде и коже пользователя.
Кроме того, в отличие от легкосжимаемых контейнеров, хранящих более твердое содержимое, при использовании которых количество дозируемого материала может быть оценено визуально, например, в бутылке для кетчупа или заправки для салата, при добавлении концентрата жидкости из легкосжимаемого контейнера в другую жидкость оценка количества добавленной концентрированной жидкости для достижения желаемой конечной смеси может составлять нежелательные трудности для пользователя. Еще одна проблема может возникать по мере уменьшения уровня концентрированной жидкости, остающейся в контейнере, при последующих использованиях. В этом случае, количество концентрированной жидкости, дозируемой при воздействии такого же сжимающего усилия, может нежелательным образом значительно измениться вместе с изменением уровня концентрата жидкости в контейнере.
Сущность изобретения
Описан контейнер для изолирования первой жидкости от второй жидкости перед дозированием. Контейнер содержит закрытый корпус для размещения первой жидкости, содержащий отверстие. Контейнер также содержит вставку, по меньшей мере, частично расположенную в корпусе, для размещения второй жидкости и, по меньшей мере, для частичного изолирования первой жидкости от второй жидкости. Контейнер ограничивает первый выходной канал для дозирования первой жидкости из корпуса, а также второй выходной канал для дозирования второй жидкости из вставки. Клапанный элемент контейнера выполнен с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором заблокированы, как первый, так и второй выходные каналы, и обеспечено изолирование первой жидкости от второй жидкости до клапана, в открытое положение, в котором обеспечен поток, как через первый, так и второй выходные каналы для дозирования первой и второй жидкостей из контейнера. Предпочтительно, контейнер может содержать один клапанный элемент для блокировки протока, как через первый, так и через второй выходные каналы.
Согласно одному аспекту контейнера клапанный элемент, первый выходной канал и второй выходной канал могут быть сконфигурированы для обеспечения возможности смешивания первой и второй жидкостей до клапана, когда клапан находится в открытом положении.
Согласно другому аспекту вставка может содержать гнездо клапана, окружающее выпускное отверстие вставки. Первый выходной канал может быть частично ограничен наружным участком гнезда клапана, например, между наружным участком гнезда клапана и соседним участком корпуса. Второй выходной канал может быть частично ограничен внутренним участком гнезда клапана, например, проходящим сквозь него отверстием.
Согласно другому аспекту клапанный элемент может быть эластичной диафрагмой, выполненной с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором она опирается на гнездо клапана, в открытое положение, в котором она, по меньшей мере, частично удалена от гнезда клапана. Эластичная диафрагма может содержать одно или несколько щелевых отверстий, которые могут быть изогнуты с образованием отверстия для дозирования первой и второй жидкостей из контейнера, когда диафрагма находится в открытом положении.
Согласно другому аспекту корпус может содержать горловину, расположенную вокруг отверстия, причем вставка, по меньшей мере, частично поддерживается при помощи горловины. С целью поддержки вставки, ее проходящий наружу выступ может взаимодействовать с выступающей вовнутрь ребром горловины. Выступ вставки может быть сформирован на периферийно проходящем фланце вставки, причем фланец может быть сконфигурирован с одним или несколькими проходящими через него каналами для того, чтобы ограничивать обводной участок первого выходного канала, проходящий между горловиной и наружной стороной вставки.
Согласно еще одному аспекту гнездо клапана и выпускное отверстие могут быть сформированы в верхнем участке вставки. Выпускное отверстие может быть гидравлически связано с проходящим вниз отсеком, который содержит вторую жидкость. Отсек может быть расположен на расстоянии от выступа вставки при помощи горловины, характеризующейся поперечным сечением, которое меньше поперечного сечения отсека.
Вставка может содержать верхний опорный элемент и нижний стержневой элемент, которые могут быть выполнены как одно целое или отдельно. Верхний опорный элемент может содержать гнездо клапана, а нижний стержневой элемент может быть гидравлически соединен с отсеком, например, соединен с отсеком или выполнен как одно целое с ним. Верхний опорный элемент и нижний стержневой элемент могут взаимодействовать для того, чтобы образовывать выходной канал жидкости до выпускного отверстия. Вышеупомянутый выступ вставки может быть сформирован на периферийно проходящем фланце нижнего стержневого элемента. Фланец может содержать один или несколько проходящих через него каналов для того, чтобы частично ограничивать обводной участок канала первого выходного канала. Верхний опорный элемент может содержать один или несколько проходящих через него каналов для того, чтобы частично ограничивать обводной участок канала первого выходного канала.
Согласно любому из аспектов, описанных в настоящем описании, контейнер может содержать крышку, прикрепленную к горловине корпуса. Вышеупомянутый верхний опорный элемент может удерживаться при помощи крышки. Крышка и верхний опорный элемент могут содержать средства для удержания верхнего опорного элемента на крышке, а нижний стержневой элемент и горловина могут содержать средства для удержания нижнего стержневого элемента на горловине. Клапанный элемент прикреплен к крышке. Это может способствовать сборке, поскольку корпус может быть наполнен в отсутствии клапанного элемента. Кроме того, вставка может быть наполнена быстрее, в частности, в случае наполнения после введения в корпус, вследствие отсутствия верхнего опорного элемента и создаваемого им сопротивления. Крышка может содержать колпак, выполненный с возможностью перемещения для избирательной блокировки доступа к клапанному элементу.
Раскрыт способ сборки контейнера для изолирования первой жидкости от второй жидкости перед дозированием, например контейнеров, описанных в настоящем описании. Способ может включать наполнение наружного корпуса контейнера первой жидкостью через его отверстие; наполнение вставки второй жидкостью до, во время или после, по меньшей мере, частичного введения вставки в наружный корпус контейнера через отверстие в нем; и присоединение крышки, которая содержит клапанный элемент, к наружному корпусу. Клапанный элемент может быть выполнен с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором заблокировано смешивание первой и второй жидкостей, в открытое положение, в котором обеспечивается совместное дозирование первой и второй жидкостей.
Согласно одному аспекту способа сборки контейнера стадия, по меньшей мере, частичного введения вставки может включать поддержку вставки при помощи горловины наружного корпуса. Согласно другому аспекту вставка может содержать гнездо клапана, а стадия присоединения крышки к наружному корпусу может включать стадию выравнивания крышки для того, чтобы клапанный элемент был расположен для взаимодействия с гнездом клапана, когда клапанный элемент находится в закрытом положении. Согласно еще одному аспекту вставка может содержать нижний отсек для второй жидкости и верхний опорный элемент, содержащий гнездо клапана, причем способ может дополнительно включать присоединение верхнего опорного элемента к крышке и поддержку нижнего отсека при помощи горловины наружного корпуса. Стадия присоединения крышки к наружному корпусу может включать стадию образования проточного канала между нижним отсеком и верхним опорным элементом. Согласно другому аспекту вставка может быть выполнена в виде цельной детали.
Раскрывается способ дозирования первой жидкости и второй жидкости из контейнера, например контейнеров, описанных в настоящем описании, который обеспечивает изолирование первой жидкости от второй жидкости перед дозированием при помощи общего клапанного элемента. Способ включает сжатие контейнера для обеспечения перемещения клапанного элемента из закрытого положения, в котором заблокировано смешивание первой и второй жидкостей до клапанного элемента, в открытое положение, в котором обеспечена возможность совместного дозирования первой и второй жидкостей; и совместное дозирование первой и второй жидкостей из контейнера, когда клапанный элемент находится в открытом положении.
Согласно одному аспекту способа дозирования стадия дозирования первой и второй жидкостей включает стадию дозирования первой и второй жидкостей через отверстие в клапанном элементе. Согласно другому аспекту способ может включать стадию открытия колпака крышки контейнера, причем при нахождении в закрытом состоянии колпак выполнен с возможностью блокировки дозирования первой и второй жидкостей.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен вид в перспективе примерного контейнера для дозирования концентратов напитков, на котором изображен корпус контейнера, который содержит крышку, содержащую колпак;
на фиг.2 представлен вид в перспективе контейнера согласно фиг.1, который содержит концентрат напитка, с открытым колпаком крышки и сжатым корпусом для дозирования концентрата напитка в виде струи в стакан воды;
на фиг.3 представлен вид в перспективе нижней стороны колпака контейнера согласно фиг.1;
на фиг.4 представлен вид сверху клапана колпака контейнера согласно фиг.1;
на фиг.5 представлен покомпонентный вид в перспективе первого варианта осуществления контейнера согласно фиг.1, который содержит жесткую цельную внутреннюю вставку или картридж для размещения первого компонента концентрата напитка, изолированного от второго компонента концентрата напитка, в корпусе контейнера;
на фиг.6 представлен вид в поперечном сечении первого варианта осуществления контейнера согласно фиг.1 с колпаком крышки, находящимся в закрытом положении, на котором изображено положение, в котором невозможно осуществление дозирования, причем клапан находится в закрытом положении, в котором заблокированы выходной канал первого компонента и выходной канал второго компонента;
на фиг.7 представлен вид в поперечном сечении, аналогичный виду, представленному на фиг.6, но с тем отличием, что на нем изображено дозирование концентрата напитка из контейнера, причем клапан находится в открытом положении, при котором разблокированы выходные каналы первого и второго компонентов, при этом колпак крышки не показан для ясности;
на фиг.8 представлен вид в перспективе цельного внутреннего картриджа согласно первому варианту осуществления, изображенному на фиг.5;
на фиг.9 представлен вертикальный вид сбоку цельного внутреннего картриджа согласно первому варианту осуществления, изображенному на фиг.5;
на фиг.10 представлен вид сверху цельного внутреннего картриджа согласно первому варианту осуществления, изображенному на фиг.5;
на фиг.11 представлен покомпонентный вид в перспективе второго варианта осуществления контейнера согласно фиг.1, который содержит внутренний узел дозирования, содержащий верхнюю вставку, нижнюю вставку и эластичный пакет для размещения первого компонента концентрата напитка отдельно от второго компонента концентрата напитка в корпусе контейнера;
на фиг.12 представлен вид в поперечном сечении второго варианта осуществления контейнера согласно фиг.1 с колпаком крышки, находящимся в закрытом положении, на котором изображено положение, в котором невозможно осуществление дозирования, причем клапан находится в закрытом положении, в котором заблокированы выходной канал первого компонента и выходной канал второго компонента;
на фиг.13 представлен вид в поперечном сечении, аналогичный виду, представленному на фиг.12, но с тем отличием, что на нем изображено дозирование концентрата напитка из контейнера с клапаном в открытом положении, в котором разблокированы выходные каналы первого и второго компонентов, причем колпак крышки не показан для ясности;
на фиг.14 представлен вид в перспективе верхней вставки согласно второму варианту осуществления контейнера, изображенному на фиг.11;
на фиг.15 представлен вид сверху верхней вставки согласно второму варианту осуществления контейнера, изображенному на фиг.11;
на фиг.16 представлен вертикальный вид сбоку верхней вставки согласно второму варианту осуществления контейнера, изображенному на фиг.11;
на фиг.17 представлен вид в перспективе нижней вставки согласно второму варианту осуществления контейнера, изображенному на фиг.11;
на фиг.18 представлен вид сверху нижней вставки согласно второму варианту осуществления контейнера, изображенному на фиг.11;
на фиг.19 представлен вертикальный вид сбоку нижнего стержневого элемента согласно второму варианту осуществления контейнера, изображенному на фиг.11;
на фиг.20 представлен вид в поперечном сечении третьего варианта осуществления контейнера согласно фиг.1 с колпаком крышки, находящимся в закрытом положении, на котором изображено положение, в котором невозможно осуществление дозирования, причем клапан находится в закрытом положении, в котором заблокированы выходной канал первого компонента и выходной канал второго компонента, и на котором также изображен внутренний узел дозирования, содержащий верхнюю вставку, нижнюю вставку и эластичный пакет для размещения первого компонента концентрата напитка отдельно от второго компонента концентрата напитка в корпусе контейнера;
на фиг.21 представлен вид в перспективе нижней вставки согласно фиг.20;
на фиг.22 представлен вид сверху нижней вставки согласно фиг.20;
на фиг.23 представлен вертикальный вид сбоку альтернативной нижней вставки;
на фиг.24 представлен вид сверху верхней вставки согласно фиг.20;
на фиг.25 представлен вид сверху альтернативной верхней вставки;
на фиг.26 представлен репрезентативный график, на котором представлена зависимость давления, приложенного к расположенной вверх по направлению течения стороне клапана, от смещения клапана от верхнего опорного элемента согласно примерному образцу варианта осуществления согласно фиг.20;
на фиг.27 представлен репрезентативный график, на котором представлены характеристики давления внутри корпуса контейнера в течение нескольких циклов дозирования и всасывания; и
на фиг.28 представлен вид в частичном разрезе корпуса и нижнего стержневого элемента согласно варианту осуществления, представленному на фиг.20, на котором изображено устройство наполнения, используемое для наполнения корпуса и эластичного пакета.
Подробное описание изобретения
Описываются контейнеры, сконфигурированные для изолирования первой жидкости от второй жидкости перед дозированием и для последующего смешивания во время дозирования, а также способы сборки и дозирования. Контейнер является пригодным для осуществления многоразового дозирования, причем жидкости могут быть компонентами напитка или концентрата напитка. Предпочтительно, первая и вторая жидкости расположены отдельно перед дозированием. Кроме того, предпочтительно, во время дозирования смешивают, преимущественно или по существу, только часть первой и часть второй жидкостей, которые подлежат дозированию. То есть, во время данного цикла дозирования смешивают только часть первой и второй жидкости. Изолирование перед дозированием части первой жидкости от части второй жидкости, которые подлежат дозированию, может ограничивать или предотвращать возможность взаимодействия одной из жидкостей с другой жидкостью. В результате предотвращения такого взаимодействия, срок хранения наполненного контейнера может быть увеличен, так как взаимодействие жидкостей может уменьшить срок хранения. Такое изолирование может быть достигнуто с одновременным обеспечением контейнера, дозирование из которого не требует осуществления сложных стадий.
В соответствии с примерными вариантами осуществления, представленными на фиг.1-25, контейнер 10 содержит корпус 12 с крышкой 14, прикрепленной к верхней части. Вставка, или картридж 30 или 87 в сборе, как представлено на фиг.5-7, фиг.11-13 и фиг.20, расположена ниже нижней стороны крышки 14. В корпусе 12 размещена первая жидкость 90, а во вставке 30 или 87 размещена вторая жидкость 92. Изначально, первая и вторая жидкости, согласно примерной конфигурации первый и второй концентрированные компоненты 90 и 92 напитка, расположены отдельно, в изоляции. Тем не менее, при необходимости осуществления дозирования части (или всего количества) компонентов 90 и 92, клапанный элемент 50 перемещают из закрытого положения в открытое положение, посредством чего обеспечивают возможность одновременного выпуска первого и второго компонентов 90 и 92 напитка из корпуса 12 и вставки 30 или 87, соответственно.
Более конкретно, для каждого из первого и второго компонентов 90 и 92 напитка обеспечен соответствующий и отдельный выходной канал до клапана, когда клапанный элемент 50 находится в закрытом положении. При перемещении клапанного элемента 50 в открытое положение, части первого и второго компонентов 90 и 92 напитка могут протекать через соответствующие выходные каналы, смешиваться до клапанного элемента 50 и затем проходить клапанный элемент 50 для дозирования. После этого может быть осуществлено дозирование концентрата 94 напитка в воду или другую жидкость, как представлено на фиг.15, для образования напитка. Примерные концентраты напитков раскрыты в документе WO/2011/031985, поданном 17 марта, 2011 и в заявках на выдачу патентов США №61/486,586, поданной 20 мая, 2011; №61/523,085, поданной 12 августа, 2011; и №61/532,991, поданной 9 августа, 2011, которые полностью включены в настоящее описание посредством ссылки. Объемное соотношение между первым и вторым компонентами напитка может составлять от приблизительно 1:1 до 9:1, от приблизительно 1:1 до 4:1, или приблизительно 2:1. Подходящие размеры контейнера, дополнительные детали его строения, примерные концентраты напитков и количество порций в них описаны в заявках, ссылка на которые приведена в настоящем параграфе.
Рассмотрим детали контейнера 10 со ссылкой на фиг.1 и фиг.5, корпус 12 ограничен нижней стенкой 18, противоположным фланцем 20, расположенным в верхнем участке корпуса 12, а также боковой стенкой 16, расположенной между фланцем 20 и нижней стенкой 18. Горловина 22 проходит по направлению вверх от фланца 20, расположенного напротив нижней стенки 18, и ограничивает отверстие, проходящее вовнутрь корпуса 12. Горловина 22 характеризуется конструкцией для установки крышки 14 и для обеспечения установки некоторых или всех вставок 30 или 87, как более подробно будет описано в нижеследующем описании.
Крышка 14 прикреплена к горловине 22 корпуса 12 контейнера 10. Крышка 14 содержит верхнюю стенку 23, как представлено на фиг.5, фиг.11 и фиг.20, содержащую опорную юбку 24, проходящую по ее периферии. Возвышающийся над поверхностью стенки цилиндрический желоб 46 ограничивает отверстие 48, проходящее сквозь верхнюю стенку 23. Колпак 26 крышки 14, как правило, выполнен в форме купола и сконфигурирован с тем, чтобы закрывать желоб 46. Согласно изображенной форме колпак 26 присоединен с возможностью поворота к остальной части крышки 24 посредством шарнира 21. Согласно одной форме колпак 26 может быть сконфигурирован для защелкивания с остальной частью крышки 14. Согласно этой форме в юбке 24 может быть выполнен участок 25 в виде углубления, сконфигурированный таким образом, чтобы быть смежным с колпаком 26, когда колпак 26 повернут в закрытое положение. Участок 25 в виде углубления выполнен для того, чтобы способствовать доступу к выступающему буртику 27 колпака 26 с тем, чтобы пользователь мог воспользоваться буртиком 27 для открытия колпака 26.
Клапанный элемент 50 расположен в отверстии 48 желоба 46. Клапанный элемент 50 функционирует в качестве диафрагмы и содержит эластичную мембрану, или плоский участок 52, содержащий несколько щелевых отверстий, причем предпочтительно два пересекающихся щелевых отверстия образуют четыре по существу треугольных створки, как представлено на фиг.4. При сжатии сконфигурированного таким образом контейнера 10, например, посредством прикладывания давления к противоположным участкам боковой стенки 16 в направлении друг к другу, первый и/или второй компоненты 90 или 92 напитка прижимаются к мембране 52, в результате чего створки смещаются по направлению наружу для обеспечения возможности смешивания обоих компонентов для образования концентрата 94 напитка и выпуска через них в форме струи 98, как в целом представлено на фиг.2. Согласно одному аспекту струя 98 концентрата 94 напитка предпочтительно объединяет скорость и расход с тем, чтобы воздействовать на целевую жидкость 101 в целевом контейнере 105 для обеспечения возникновения завихрения в целевой жидкости 101 и образования, как правило, однородного смешенного конечного продукта 103 без использования вспомогательных приспособлений или применения перемешивания.
Колпак 26 может также содержать заглушку 54, выступающую из внутренней поверхности колпака 26. Предпочтительно заглушка 54 характеризуется размером для плотной посадки в желоб 46, как представлено на фиг.6, фиг.12 и фиг.20, для обеспечения дополнительной защиты от непреднамеренного дозирования жидкого концентрата 94 напитка, или утечки. Заглушка 54 может быть полым цилиндрическим выступом. Необязательная внутренняя пробка 56 может располагаться в заглушке 54 и выступать за ее пределы, также она может взаимодействовать с мембраной 52 клапанного элемента 50, расположенной в отверстии 48 желоба 46. Более конкретно, движение створок клапанного элемента 50 от вогнутого положения, когда они закрыты, к выгнутому положению, когда створки, по меньшей мере, частично открыты для дозирования, может быть ограничено внутренней пробкой 56.
Заглушка 54 может быть сконфигурирована для взаимодействия с желобом 46 таким образом, чтобы обеспечивать одно, два или более слышимых и/или ощутимых пользователем ответных действий во время закрытия. Например, перемещение посредством скольжения заднего участка заглушки 54 через задний участок желоба 46 - ближе к шарниру 21 - может обеспечивать слышимое и ощутимое ответное действие, по мере движения колпака 26 по направлению к закрытому положению. Дальнейшее движение колпака 26 по направлению к его закрытому положению может обеспечивать второе слышимое и ощутимое ответное действие, по мере скольжения переднего участка заглушки 54 через передний участок желоба 46 - на противоположной от шарнира стороне соответствующих задних участков. Предпочтительно второе слышимое и ощутимое ответное действие возникает только перед полным закрытием колпака 26. Благодаря этому пользователь может получить слышимую и/или ощутимую обратную связь, указывающую на закрытие колпака 26.
Крышка 14 содержит наружный, как правило, цилиндрический фланец 28, проходящий от нижней стороны верхней стенки 23, как представлено на фиг.3, который сконфигурирован для взаимодействия с наружной поверхностью горловины 22, как представлено на фиг.6, фиг.7, фиг.12, фиг.13 и фиг.20. Наружная поверхность горловины 22 содержит примыкающую к ее открытому верхнему концу, наклоненную по направлению вниз кольцеобразную наклонную плоскость 66, как представлено на фиг.5-7, фиг.11-13 и фиг.20. Дистальный участок наружного фланца 28 крышки 14 содержит проходящую по направлению вовнутрь кольцеобразную наклонную плоскость 64 крышки. Наклонная плоскость 64 крышки 14 и наклонная плоскость 66 горловины 22 сконфигурированы таким образом, чтобы обеспечивать более легкое скольжение во время взаимодействия при надавливании на крышку 14 в направлении вниз для посадки на горловину 22, по сравнению со скольжением при попытке снять крышку 14 с горловины 22. Таким образом, крышка 14 может быть прикреплена к горловине 22, а также удерживаться на ней и, следовательно, корпусе 12 контейнера 10. Термин «удерживать» использован в значении, которое не означает невозможность перемещения из указанного положения; а скорее в значении, которое подразумевает необходимость преодоления определенного сопротивления для выполнения такого действия. С целью осуществления крепления крышки 14 к горловине 22, обеспечивают скольжение наклонной плоскости 64 крышки вдоль верхней наклонной плоскости 66 горловины 22, причем горловина 22 и/или наружный фланец 28 крышки 14 изгибаются в противоположном друг от друга направлении до тех пор, пока буртики, сформированные рядом с соответствующими наклонными плоскостями 64 и 66, не войдут во взаимное зацепление для предотвращения удаления крышки 14 по направлению наружу.
Крышка 14 также содержит внутренний по существу цилиндрический фланец 60, проходящий от нижней стороны верхней стенки 23. Внутренний фланец 60 смещен по направлению вовнутрь относительно наружного фланца 28 и выступает по направлению вниз на более короткое расстояние из нижней стенки 23 крышки 14, чем наружный фланец. Расстояние между внутренним фланцем 60 и наружным фланцем 28 выбирают таким образом, чтобы обеспечить возможность размещения между ними вертикально расположенной по существу цилиндрической горловины 22 корпуса 12 контейнера 10. Задача внутреннего фланца 60 будет описана более подробно в нижеследующем описании.
Существует два различных варианта вставок 30 или 87, раскрытых в трех примерных вариантах осуществления контейнеров, изображенных на фигурах. Согласно первому варианту, представленному в первом варианте осуществления контейнера, представленном на фиг.5-10, вставка 30 поддерживается главным образом горловиной 22 корпуса 12 контейнера - без помощи крышки 14. Альтернативно, вставка 30 может поддерживаться главным образом крышкой 14. В отличие от этого, вставка 87 в соответствии со вторым вариантом, изображенная во втором варианте осуществления контейнера, представленном на фиг.11-19, и в третьем варианте осуществления контейнера, представленном на фиг.20-25, поддерживается частично горловиной 22 корпуса 12 контейнера 10 и частично крышкой 14, в частности, внутренним фланцем 60 крышки 14.
Согласно первому варианту вставка 30 содержит полый цилиндрический корпусной участок 32, сконфигурированный для размещения второго компонента 92 напитка. Нижняя концевая часть корпусного участка 32 вставки 30 закрыта таким образом, чтобы обеспечивать поступление воздуха в большем количестве, чем объем жидкости, дозируемой из вставки 30. Это может быть обеспечено посредством выполнения нижней стенки с возможностью скольжения внутри корпусного участка 32 по направлению к его концу с тем, чтобы обеспечить возможность увеличения внутреннего объема, подобно плунжеру шприца. Альтернативно или дополнительно односторонний клапан может быть выполнен в нижней стенке (неподвижной или подвижной), благодаря чему обеспечивается возможность вывода внутреннего воздуха из вставки 30 в корпус 12. В противоположном направлении от нижнего конца корпусного участка вставки расположен суженный полый цилиндрический участок 34, за которым следует радиально выступающий по направлению наружу опорный фланец 36, содержащий выполненную на нем ступень 35, усеченный конический участок 31, а также выступающий по направлению вверх кольцеобразный обод или гнездо 37 клапана, ограничивающее выпускное отверстие 38, как представлено на фиг.8-10. Несколько проточных отверстий 33 проходят через опорный фланец 36 вставки 30 согласно первому варианту осуществления, функционирование которого будет более подробно описано в нижеследующем описании.
Вставка 30 первого варианта осуществления сконфигурирована для частичного введения через горловину 22 корпуса 12 контейнера 10. В частности, в сборе, как представлено на фиг.6 и фиг.7, корпусной участок 32 расположен внутри корпуса 12 контейнера 10, причем суженный участок 34 проходит из корпуса 12 контейнера 10 в его горловину 22. Суженный участок 34 выполнен для обеспечения характеризующейся подходящим размером площади сечения потока первого компонента 90 напитка на протяжении наружной стороны вставки 30, в частности, в области, в которой корпус 12 контейнера 10 переходит в горловину 22 контейнера. Наружный край опорного фланца 36 в верхнем конце вставки 30 сконфигурирован для опоры на выступающий по направлению вовнутрь буртик 62, сформированный в горловине 22 для обеспечения поддержки вставки 30 и ограничения ее дальнейшего перемещения по направлению к нижней стенке 18 корпуса 12 контейнера 10. После введения вставки 30 крышка 14 может быть присоединена к горловине 22 корпуса 12 контейнера 10. После присоединения внутренний фланец 60 крышки 14 сконфигурирован таким образом, чтобы окружать опорный фланец 36 вставки для ограничения направленного вверх перемещения вставки 30 по направлению от нижней стенки 18 корпуса 12 контейнера 10. В частности, дистальный конец 31 внутреннего фланца 60 может упираться в ступень 35 опорного фланца 36 вставки 30.
Когда вставка 30 вставлена в корпус 12 контейнера 10 и крышка 14 закреплена на его горловине 22, и контейнер 10 согласно первому варианту осуществления находится в положении, в котором невозможно осуществление дозирования, изображенном на фиг.6, клапанный элемент 50 расположен таким образом, чтобы полностью взаимодействовать с выступающим ободом 37 вставки 30. Указанное взаимодействие имеет несколько задач. Первая из задач заключается в блокировании выпуска из корпуса 12 контейнера 10 первого компонента 90 напитка. Вторая из задач заключается также в блокировании выпуска из корпуса 12 контейнера 10 второго компонента 90 напитка. Третья из задач заключается в поддержании разделения между первым компонентом 90 и вторым компонентом напитка.
Что касается первой из задач взаимодействия между выступающим ободом 37 вставки 30 и клапанным элементом 50, клапанный элемент 50 расположен таким образом, чтобы обеспечивать блокирование канала выпуска первого компонента 90 напитка из корпуса 12 контейнера 10. Канал выпуска первого компонента 90 напитка проходит между суженным участком 34 вставки 30 и горловиной 22, через проточные отверстия 33 и в область, ограниченную внутренним фланцем 60 крышки, нижней частью желоба 46, участком клапанного элемента 50, выступающим ободом 37, коническим участком 31 вставки 30 и верхним участком опорного фланца 36 вставки. Клапанный элемент 50 выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором заблокирован канал выпуска первого компонента 90 напитка, изображенном на фиг.6, и открытым положением, в котором обеспечена возможность протекания через канал выпуска первого компонента 90 напитка, изображенном на фиг.7. При нахождении клапанного элемента 50 в открытом положении, происходит перемещение клапанного элемента 50 в направлении от выступающего обода 37 вставки 30, что, таким образом, обеспечивает формирование пространства между ними для протекания первого компонента 90 напитка через него с последующим открыванием щелевых отверстий клапанного элемента 50 посредством воздействия на них, и дальнейшим прохождением через них. С целью перемещения клапанного элемента 50 от выступающего обода 37 или гнезда может быть предпочтительным, чтобы изначальное увеличение входного давления не вызывало начало движения клапанного элемента 50 от обода 37. Другими словами, может быть предпочтительным предоставление порогового значения входного давления, которое должно быть достигнуто прежде, чем клапанный элемент 50 начнет движение в направлении от обода 37. Это отклонение, или предварительная нагрузка может предпочтительно уменьшить случайное протекание при неумышленном незначительном отклонении боковой стенки контейнера 10. Сопротивление открытию клапанного элемента 50 может возникать, по меньшей мере, частично из-за необходимости приложения усилия для перемещения элемента из вогнутого положения, когда элемент находится в закрытом положении, в выгнутое положение, включая жесткость опорной стенки, окружающей мембрану 52. Согласно примерному варианту осуществления предусмотрено, что для перемещения клапанного элемента 50 от его гнезда, как представлено на графике согласно фиг.26, необходимо входное давление, величина которого составляет приблизительно 0,2 фунта на квадратный дюйм. Кроме того, отклонение, или предварительная нагрузка может способствовать уравнению давления во вставке и корпусе в качестве части цикла дозирования, что может способствовать равномерности дозируемого количества в течение нескольких циклов дозирования по мере выпуска содержимого.
Что касается второй из задач взаимодействия между выступающим ободом 37 вставки 30 и клапанным элементом 50, когда клапанный элемент 50 находится в закрытом положении, изображенном на фиг.6, клапанный элемент 50 расположен для блокирования канала выпуска второго компонента 92 напитка из корпуса 12 контейнера 10. Канал выпуска второго компонента 92 напитка проходит из внутреннего пространства корпуса 32 вставки через суженный участок 34, конический участок 31 и выпускное отверстие 38, где он входит в небольшую камеру между верхней частью конического участка 31, выступающим ободом и нижней стороной клапанного элемента 50. При нахождении клапанного элемента 50 в закрытом положении, изображенном на фиг.6, щелевые отверстия клапанного элемента 50 закрыты и блокируют канал выпуска второго компонента 92 напитка. Однако, при перемещении клапанного элемента 50 в открытое положение, например, при сжатии корпуса 12 контейнера 10 и/или корпуса 32 вставки, происходит смещение клапанного элемента 50 в открытое положение, и щелевые отверстия могут открываться для обеспечения потока через них второго компонента 92 напитка.
Что касается третьей из задач, изолирование первого компонента 90 от второго компонента 92 напитка достигают тогда, когда клапанный элемент 50 находится во взаимодействии с выступающим ободом 37 вставки, как представлено на фиг.6. При перемещении клапанного элемента 50 в открытое положение, изображенное на фиг.7, обеспечивается возможность смешивания первого компонента 90 и второго компонента и 92 напитка до клапанного элемента 50 перед выходом через его открытые щелевые отверстия.
Согласно второму варианту вставка 87 содержит несколько компонентов, включая верхнюю вставку 70 (второй вариант осуществления контейнера) или 170 (третий вариант осуществления контейнера), нижнюю вставку 80 (второй вариант осуществления контейнера) или 180 (третий вариант осуществления контейнера) и эластичный пакет 89, как представлено на фиг.11-19 (второй вариант осуществления контейнера) и 20-25 (третий вариант осуществления контейнера). Верхняя вставка 70 или 170 удерживается крышкой 14 и несет гнездо для клапанного элемента 50. При удерживании верхней вставки 70 или 170 и ее гнезда клапана на одном компоненте, т.е. крышке, клапанный элемент 50 может предпочтительно обеспечивать улучшенный контроль допуска посадки клапанного элемента 50. Нижняя вставка 80 или 180 удерживается горловиной 22 корпуса 12 контейнера 10 и сконфигурирована для взаимодействия с верхним элементом 70 или 170 для частичного определения выходных каналов первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка.
Эластичный пакет 89 проходит от нижнего компонента 80 и далее вовнутрь корпуса 12 контейнера 10 для размещения второго компонента 92 напитка. Объем эластичного пакета 89 может быть предпочтительно увеличен до значения, превышающего значение объема, при котором возможно введение через горловину 22, когда объем заполнен перед введением. То есть, если пакет 89 полностью наполняют после введения, то для горловины 22 не устанавливают таких же ограничений объема. Это может обеспечивать большую гибкость при выборе объемных соотношений первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка. Пакет 89 предпочтительно формируют из материала с низким модулем эластичности для того, чтобы он незначительно расширялся, например, из нерасширяющегося материала для изготовления пакетов, такого как слоистый материал на основе полиэтилентерефталата/полиэтилена. Элемент жесткости или участок с увеличенной жесткостью может быть сформирован в пакете 89 для того, чтобы способствовать поддержанию предпочтительного положения пакета 89, например, посредством формирования шва по периметру с использованием относительно более жесткого материала или усиленного уплотнения.
Верхняя вставка 70 согласно второму варианту осуществления контейнера содержит нижний полый цилиндрический участок 72, промежуточный фланец 76 и верхний полый цилиндрический участок 74, как представлено на фиг.14-16. Согласно примерному второму варианту осуществления значение диаметра промежуточного фланца 76 больше значений диаметра нижнего и верхнего цилиндрических участков 72 и 74, а диаметр нижнего цилиндрического участка 72 больше, чем диаметр верхнего цилиндрического участка 74. Несколько проточных отверстий 77 проходят через промежуточный фланец 76. Верхняя часть верхнего цилиндрического участка 74 содержит выступающий обод или гнездо 79 клапана, расположенное вокруг центрального выпускного отверстия 78.
Верхняя вставка 170 согласно третьему варианту осуществления контейнера содержит нижний полый цилиндрический участок 172, промежуточный фланец 176 и верхний полый цилиндрический участок 174, как представлено на фиг.20, фиг.24 и фиг.25. Значение диаметра промежуточного фланца 176 больше значений диаметра нижнего и верхнего цилиндрических участков 172 и 174, а диаметр нижнего цилиндрического участка 172 является равным или приблизительно равным диаметру верхнего цилиндрического участка 174. Несколько проточных отверстий 177 проходят через промежуточный фланец 176 для использования при дозировании первого концентрата напитка. Верхняя часть верхнего цилиндрического участка 174 содержит выступающий обод или гнездо 179 клапана, расположенное вокруг нескольких выпускных отверстий 178 для использования при дозировании второго концентрата напитка.
В отличие от изображенной верхней вставки 70 (фиг.14-16) согласно второму варианту осуществления контейнера, верхняя вставка 170 (фиг.20, фиг.24 и фиг.25) согласно третьему варианту осуществления контейнера содержит проточные отверстия 177, размер которых равняется или по существу равняется размеру выпускных отверстий 178. Согласно примерному варианту осуществления диаметр каждого из проточных отверстий 177 и выпускных отверстий 178 может составлять от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,1 дюйма, предпочтительно, но не обязательно, от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,03 дюйма, хотя другие некруглые формы и другие значения диаметра могут также быть подходящими. Соответствие размеров проточных отверстий 177 и выпускных отверстий 178 предпочтительно может способствовать равномерным соотношениям дозирования первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка по всему диапазону значений давления, например, значений давления, образуемых посредством сжатия наружного корпуса 12 контейнера 10 при нормальном использовании. Например, предполагается, что соответствие размеров проточных отверстий 177 и выпускных отверстий 178 может способствовать похожим соотношениям, например, приблизительно одинаковым и приблизительно составляющими 5%, 10% или 25% желаемого соотношения, между давлением внутри корпуса 12 и давлением внутри эластичного пакета 89 при применении одинакового усилия сжатия, включая различные количества первого и второго компонентов напитка, например, при полном заполнении, при половинном заполнении и т.п.Это является результатом использования обеспечивающего наибольшее ограничение участка проточного канала для обеспечения похожих значений расхода при одинаковом вытесняющем и внутреннем давлении.
Количество проточных отверстий 177 по сравнению с выпускными отверстиями 178 может быть выбрано для обеспечения желаемого соотношения первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка. Например, для соотношения 1:1 первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка, количество проточных отверстий 177, используемых при дозировании первого концентрата 90 напитка, может равняться количеству выпускных отверстий 178, используемых при дозировании второго концентрата 92 напитка. Хотя верхняя вставка 170 может содержать три проточных отверстия 177 и три выпускных отверстия 178, как представлено на фиг.24, другие количества также могут быть подходящими, например, одно, два, четыре, пять и т.д. Согласно другому примеру для обеспечения соотношения 2:1 первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка, количество проточных отверстий 177, используемых при дозировании первого концентрата 90 напитка, может в два раза превосходить количество выпускных отверстий 178, используемых при дозировании второго концентрата 92 напитка. Хотя верхняя вставка 170 может содержать четыре проточных отверстия 177 и два выпускных отверстия 178, как представлено на фиг.23, другие количества проточных отверстий/выпускных отверстий также могут быть подходящими, например, 2/1, 6/3, 8/4 и т.д. Другие соотношения также могут быть обеспечены посредством изменения относительного количества проточных отверстий 177 и выпускных отверстий 178, например, соотношения 3:2, 4:3 и т.д., причем количество выпускных отверстий может превосходить количество проточных отверстий.
Нижняя вставка 80 согласно второму варианту осуществления контейнера содержит промежуточную пластину 84, проходящий из нее полый стержень 82 и кольцеобразный выступ 88, выступающий перпендикулярно из нее, как представлено на фиг.17-19. Некоторые участки периметра пластины 84 характеризуются по существу круглой формой, причем пластина содержит противоположные уплощенные края 85, отходящие от воображаемого круга. Верхний конец эластичного пакета 89 может быть припаян к нижнему концу стержня 82, как представлено на фиг.12 и фиг.13, для того, чтобы можно было осуществить дозирование второго компонента 92 напитка из пакета 89 через нижнюю вставку 80.
Нижняя вставка 180 согласно третьему варианту осуществления контейнера содержит полый стержень 182 и верхний кольцеобразный выступ 188, которые вместе ограничивают внутренний проточный канал 186, как представлено на фиг.20-22. Пара опорных плеч 183 проходит от противоположных сторон выступа 188 по направлению наружу. Концы опорных плеч 183, противоположные выступу 188, присоединены к удерживающему кольцу 184 и обеспечивают его удержание на расстоянии от выступа 188 и стержня 182 для того, чтобы ограничить зазоры 185 между кольцом 184 и выступом 188, а также между опорными плечами 183. Пара ребер 187 проходит по направлению вниз от опорных плеч 183 и между опорными плечами 183 и стержнем 182 для обеспечения поддержки плеч 183. Диаметр полого стержня 182 меньше диаметра выступа 188, вследствие чего в месте их пересечения образована внутренняя ступень. Аналогично вставке 80 согласно второму варианту осуществления контейнера верхний конец эластичного пакета 89 может быть припаян к нижнему концу стержня 182 согласно третьему варианту осуществления контейнера, как представлено на фиг.20, вследствие чего можно осуществить дозирование второго компонента 92 напитка из пакета 89 через нижнюю вставку 180. Пара отклоняющих устройств 181 расположена на соответствующих противоположных сторонах нижнего стержня 182, как будет более подробно описано ниже.
В собранном состоянии, как представлено на фиг.12, фиг.13 и фиг.20. верхняя вставка 70 или 170 удерживается крышкой 14, а нижняя вставка 80 или 180 удерживается горловиной 22 корпуса 12 контейнера 10. Более конкретно, горловина 22 содержит выступающий по направлению вовнутрь кольцеобразный выступ 63. Согласно второму варианту осуществления контейнера наружная периферия промежуточной пластины 84 нижней вставки 80 опирается на выступ 63. Согласно третьему варианту осуществления контейнера удерживающее кольцо 184 опирается на выступ 63. Необязательная наклонная плоскость (не показана) может быть выполнена в горловине 22 над выступом 63 для ограничения удаления верхней вставки 70 или 170. Внутренний фланец 60 крышки 14 содержит дистальный конец с наклонной плоскостью 61, которая наклонена по направлению внутрь и заканчивается у кольцеобразного буртика 65. Наклонная плоскость 61 внутреннего фланца 60 крышки 14 способствует введению и ограничивает извлечение верхней вставки 70 или 170, в частности, относительно фланца 76 или 176. Согласно второму варианту осуществления контейнера наружная сторона нижнего цилиндрического участка 72 верхней вставки 70 предпочтительно находится во фрикционном взаимодействии, или во взаимодействии скольжением, с внутренней стороной кольцеобразного выступа 88 нижней вставки 70 с тем, чтобы между ними было образовано гидравлическое соединение. Аналогично, согласно третьему варианту осуществления контейнера наружная сторона нижнего цилиндрического участка 172 верхней вставки 170 предпочтительно находится во фрикционном взаимодействии, или во взаимодействии скольжением, с внутренней стороной кольцеобразного выступа 188 нижней вставки 170 с тем, чтобы между ними было образовано гидравлическое соединение.
Канал выпуска первого компонента 90 напитка проходит вдоль наружной периферии нижнего стержня 82 или 182 нижней вставки 80 или 180 и между стержнем 82 или 182 и горловиной 22 корпуса 12 контейнера 10; между горловиной 22 и уплощенными краями 85 пластины 84 нижней вставки 80 (согласно второму варианту осуществления контейнера), или между горловиной 22 и зазорами 185 нижней вставки 180 (согласно третьему варианту осуществления контейнера); между горловиной 22 и наружной стороной кольцеобразного выступа 88 или 188 нижней вставки 70 или 170; через проточное отверстие 77 или 177 в промежуточном фланце 76 или 176 верхней вставки 70 или 170; между внутренней стороной внутреннего фланца 60 крышки 14, наружной стороной верхнего цилиндрического участка 74 или 174 верхней вставки 70 или 170, нижней стороной желоба 46 крышки 14 и участком клапанного элемента 50, проходящим от нижней стороны желоба 46 к выступающему ободу 79 или 179 верхнего цилиндрического участка 74 или 174.
Канал выпуска второго компонента 92 напитка проходит из эластичного пакета 89, канала 86 или 186 в стержне 82 или 182 нижней вставки 80 или 182, через верхнюю вставку 70 или 170 и из ее выпускного (выпускных) отверстия (отверстий) 78 или 178.
При нахождении клапанного элемента 50 в закрытом положении, как представлено на фиг.12 и фиг.20, обеспечивается взаимодействие клапанного элемента 50 с выступающим ободом 79 или 179 верхней вставки 70 или 170, которое блокирует оба выходных канала первого компонента 90 напитка и второго компонента 92 напитка (посредством нахождения щелевых отверстий клапанного элемент 50 в закрытом положении), и проток между выходными каналами.
Клапан 50 выполнен с возможностью перемещения из закрытого положения в открытое положение при сжатии боковой стенки корпуса 12 контейнера 10 во время начала цикла дозирования. При нахождении клапанного элемента 50 в открытом положении, изображенном на фиг.13, причем клапанный элемент 50 расположен на расстоянии от выступающего обода 79 верхней вставки 70, произойдет разблокирование первого выходного канала и первый компонент 90 напитка сможет пройти через щелевые отверстия клапанного элемента 50, а также произойдет разблокирование второго выходного канала и второй компонент 92 напитка сможет пройти через щелевые отверстия клапанного элемента 50. Первый компонент 90 и второй компонент 92 напитка могут быть объединены, как до клапанного элемента 50, так и после клапанного элемента 50 для образования объединенного концентрата 94 напитка, который может представлять собой струю, выходящую из клапанного элемента 50, во время сегмента дозирования цикла дозирования.
Упругость корпуса 12 контейнера, рассмотренная более подробно в нижеследующем описании, обеспечивает возвращение корпуса контейнера 12 в несжатую конфигурацию, как только его перестают сжимать. В результате чего через клапанный элемент 50 происходит всасывание воздуха в сегменте всасывания цикла дозирования. Однако, при возвращении клапанного элемента 50 в закрытое положение после дозирования, что может частично являться следствием конструкции клапанного элемента 50, и при прекращении сжатия корпуса 12 контейнера, клапанный элемент 50 располагается в гнезде 79 или 179 клапана верхней вставки 70 или 170. Расположенный в гнезде клапанный элемент 50 может ограничивать или блокировать поток воздуха в корпус 12, а также обеспечивать поток воздуха в пакет 89 (или, в этом случае согласно первому варианту осуществления контейнера, в цилиндрический корпусный участок 32). При использовании эластичного пакета 89 такое всасывание может привести к увеличению объема воздуха в пакете 89. Всасывание может привести к перемещению нижней стенки вставки 30 по направлению к нижнему концу корпусного участка 32 и/или к выпуску воздуха через односторонний клапан вовнутрь корпуса 12.
Предполагаемое давление внутри пакета 89 в течение периода времени при осуществлении некоторого количества циклов дозирования изображено на фиг.27. Когда пакет находится в исходном свободном состоянии, значение давления внутри пакета находится ниже 0, как представлено сегментом n0. По мере увеличения давления внутри пакета (что происходит при сжатии боковой стенки корпуса 12 контейнера), начинается сегмент d1 дозирования для дозирования первого и второго компонентов напитка в форме струи. После прекращения прикладывания давления (что происходит при прекращении сжатия боковой стенки) имеет место сегмент r1 возврата, причем давление опускается ниже 0 к максимальному отрицательному давлению, вследствие возвращения боковых стенок контейнера в несжатую конфигурацию. После достижения максимального отрицательного давления следует сегмент a1 всасывания, в ходе которого давление увеличивается до все еще отрицательного значения, пока давление снова не будет увеличено для начала следующего цикла дозирования. Незначительное отрицательное давление перед первоначальным дозированием и после каждого цикла дозирования предпочтительно может способствовать поддержанию клапанного элемента 50 в закрытом положении. При невозможности осуществления сегмента всасывания цикла дозирования после заранее установленного количества циклов дозирования, как будет описано более подробно ниже, давление внутри пакета будет оставаться отрицательным, а контейнер 10 примет статичное положение, при котором на боковой стенке, возможно, проявится незначительная или значительная деформация корпуса, в качестве визуального индикатора достижения или превышения заранее установленного количества циклов дозирования.
Согласно примерному варианту осуществления емкость пакета 89 может по существу превышать изначальный объем второго компонента 92 напитка. Избыточная емкость пакета 89 может быть изначально пустой. Во время сегмента всасывания цикла дозирования эта избыточная емкость пакета 89 может быть постепенно наполнена потоком воздуха через клапанный элемент 50 по мере возвращения корпуса 12 контейнера 10 в несжатую конфигурацию. Объем поступающего потока воздуха за данный цикл дозирования может быть приблизительно равен объединенному объему первого 90 компонента и второго компонента 92 напитка, дозированному во время цикла. Тем не менее, поскольку клапанный элемент 50 при нахождении в закрытом положении имеет свойство ограничивать или блокировать поток воздуха вовнутрь корпуса 12, поступающий поток воздуха преимущественно проходит в пакет 89 и постепенно наполняет избыточную емкость пакета 89 воздухом. Это приводит к тому, что объем наполненного пакета постепенно превышает объем дозированного содержимого контейнера 10.
Увеличение наполненного объема пакета характеризуется несколькими преимуществами. Например, это может способствовать уменьшению формирования морщинок и складок на пакете 89, которые могут препятствовать дозированию концентрата второго напитка. Еще одно преимущество заключается в том, что это может способствовать равномерным соотношениям дозирования на протяжении некоторого количества циклов дозирования, что будет более подробно описано ниже. Еще одно преимущество заключается в том, что это может способствовать обеспечению визуального указания о выполнении заранее установленного количества циклов дозирования, что также будет более подробно описано ниже.
Примеры
Пример 1
Согласно примеру контейнер может быть сконфигурирован для дозирования двенадцати порций по 4 кубических сантиметра, содержащих объединенные первый компонент 90 и второй компонент 92 напитка в соотношении 1:1. Контейнер может быть сконфигурирован для дозирования в соотношении 1:1, по меньшей мере, частично благодаря равному количеству проточных отверстий 177 и выпускных отверстий 178 верхней вставки 170, характеризующихся одинаковым размером, например, в соответствии с приведенным выше описанием. Каждый из исходных объемов жидкости (т.е., цикл дозирования 0) первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка может составлять 24 кубических сантиметра. Каждый цикл дозирования может приводить к дозированию 2 кубических сантиметров каждого из первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка, таким образом, уменьшая значение объема жидкости в корпусе 12 и объема жидкости в пакете 89 на 2 кубических сантиметра. За сегментом дозирования цикла дозирования следует сегмент всасывания, во время которого объем воздуха, эквивалентный или по существу близкий к общему объему дозированной жидкости, поступает в пакет 89, причем согласно этому примеру объем воздуха составляет 4 кубических сантиметра. Общий объем пакета составляет 44 кубических сантиметра. Циклы дозирования могут следовать один за другим до тех пор, пока весь объем жидкости не будет выпущен из пакета. Далее в приведенной ниже таблице представлено иллюстративное сравнение объема жидкости в корпусе, объема жидкости в пакете, объема воздуха в пакете, общего объема пакета, балансового объема системы и состояния системы относительно баланса давления за данный цикл дозирования:
| Количество осуществленных циклов дозирования | Объем жидкости в корпусе | Объем жидкости в пакете | Увеличение объема воздуха в пакете | Общий объем пакета | Балансовый объем системы | Состояние системы |
| 0 | 24 | 24 | 0 | 24 | 0 | Нейтральное |
| 1 | 22 | 22 | 4 | 26 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 2 | 20 | 20 | 8 | 28 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 3 | 18 | 18 | 12 | 30 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 4 | 16 | 16 | 16 | 32 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 5 | 14 | 14 | 20 | 34 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 6 | 12 | 12 | 24 | 36 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 7 | 10 | 10 | 28 | 38 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 8 | 8 | 8 | 32 | 40 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 9 | 6 | 6 | 36 | 42 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 10 | 4 | 4 | 40 | 44 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 11 | 2 | 2 | 44 | 44 | -2 | Незначительная деформация корпуса |
| 12 | 0 | 0 | 44 | 44 | -4 | Значительная деформация корпуса |
Хотя, согласно вышеупомянутому примеру, как из корпуса 12, так и из пакета 89 дозируют по 2 кубических сантиметра компонента напитка до тех пор, пока весь объем не будет выпущен, на практике количество дозируемой жидкости может не быть точным. Например, первый компонент 90 и второй компонент 92 напитка могут быть дозированы в количествах, отличающихся на ±1%, 2%, 5% и т.д. Такие отличия в дозируемых количествах могут приводить к тому, что остатки компонента 90 или компонента 92 напитка будут меньше, чем необходимо. Более того, объем жидкости в корпусе 12 может уменьшаться быстрее, чем объем жидкости в пакете 89, и vice versa. Результатом таких отличий в дозируемых количествах может быть существенное отклонение величины последней порции от желаемой величины порции. Для преодоления этой проблемы предпочтительно наполнять корпус 12 и пакет 89 таким образом, чтобы опорожнение содержимого пакета 89, как правило, происходило раньше опорожнения содержимого корпуса 12. Опорожнение содержимого пакета 89 перед опорожнением содержимого корпуса 12 может предпочтительно вызывать принятие контейнером статичного положения при опорожнении содержимого пакета 89. Под принятием статичного положения подразумевается невозможность реализации сегмента всасывания цикла дозирования. Незавершенный сегмент всасывания цикла дозирования может привести к сохранению боковой стенкой корпуса 12 отклоненного по направлению внутрь положения или деформации, как будто ее все еще сжимают, тем самым, обеспечивая визуальный индикатор того, что выполнен последний цикл дозирования контейнера 10.
Пример 2
Согласно другому примеру контейнер может быть сконфигурирован для дозирования двенадцати порций по 5 кубических сантиметров, содержащих объединенные первый компонент 90 и второй компонент 92 напитка в соотношении 3:2. Контейнер может быть сконфигурирован для дозирования в соотношении 3:2, по меньшей мере, частично благодаря соотношению 3:2 количества проточных отверстий 177 и выпускных отверстий 178 верхней вставки 170, характеризующихся одинаковым размером, например, в соответствии с приведенным выше описанием. Каждый из исходных объемов жидкости (т.е., цикл дозирования 0) первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка может составлять 38 и 24 кубических сантиметра, соответственно. Каждый цикл дозирования может приводить к дозированию 3 кубических сантиметров первого компонента 90 напитка и 2 кубических сантиметров второго компонента 92 напитка, таким образом, уменьшая значение объема жидкости в корпусе 12 на 3 кубических сантиметра и объема жидкости в пакете 89 на 2 кубических сантиметра. Общий объем или полный размер пакета может составлять 54 кубических сантиметра. За сегментом дозирования цикла дозирования следует сегмент всасывания, во время которого объем воздуха, эквивалентный или по существу близкий к общему объему дозированной жидкости, поступает в пакет 89, причем согласно этому примеру объем воздуха составляет 5 кубических сантиметров воздуха. Циклы дозирования могут следовать один за другим до тех пор, пока весь объем жидкости не будет выпущен из пакета. Далее в приведенной ниже таблице представлено иллюстративное сравнение объема жидкости в корпусе, объема жидкости в пакете, объема воздуха в пакете и общего объема пакета за данный цикл дозирования:
| Количество осуществленных циклов дозирования | Объем жидкости в корпусе | Объем жидкости в пакете | Увеличение объема воздуха в пакете | Общий объем пакета | Балансовый объем системы | Состояние системы |
| 0 | 38 | 24 | 0 | 24 | 0 | Нейтральный |
| 1 | 35 | 22 | 5 | 27 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 2 | 32 | 20 | 10 | 30 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 3 | 29 | 18 | 15 | 33 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 4 | 26 | 16 | 20 | 36 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 5 | 23 | 14 | 25 | 39 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 6 | 20 | 12 | 30 | 42 | 0 | Незначительно отрицательный |
| 7 | 17 | 10 | 35 | 45 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 8 | 14 | 8 | 40 | 48 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 9 | 11 | 6 | 45 | 51 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 10 | 8 | 4 | 50 | 54 | 0 | Незначительно отрицательное |
| 11 | 5 | 2 | 52 | 54 | -3 | Незначительная деформация корпуса |
| 12 | 2 | 0 | 54 | 54 | -6 | Значительная деформация корпуса |
Согласно вышеупомянутому второму примеру исходный объем жидкости в корпусе превышает впоследствии дозированное количество. После осуществления 12-го цикла дозирования остаются 2 кубических сантиметра первого компонента напитка и 0 кубических сантиметров второго компонента напитка. Если объем пакета 89 характеризуется максимальный значением 54 кубических сантиметра, то последующее дозирование может также быть эффективно ограничено. При невозможности выполнения пакетом 89 сегмента всасывания цикла дозирования, корпус контейнера 12 может оставаться незначительно или значительно деформированным в отклоненном по направлению внутрь положении, в качестве визуального индикатора того, что выполнено заранее установленное количество циклов дозирования.
Вышеупомянутые контейнеры, описанные в настоящем описании, могут содержать эластичные боковые стенки, которые обеспечивают возможность их сжатия для дозирования концентрата жидкости или другого содержимого. В частности, корпус 12 контейнера 10 может быть эластичным. Под словом эластичный подразумевают, что материал характеризуется возвратом или, по меньшей мере, по существу возвратом в его исходную конфигурацию при прекращении сжатия. Кроме того, контейнеры могут быть обеспечены структурными ограничителями для ограничения смещения боковой стенки, т.е., степени сжатия боковых стенок. Это может предпочтительно способствовать равномерности дозирования содержимого из контейнеров. Например, вставка может функционировать в качестве ограничителя, когда противоположные участки боковой стенки взаимодействуют с ней, в частности, когда картридж менее эластичный или более жесткий, чем корпус контейнера. Глубина и/или поперечное сечение вставки или ее компонентов могут отличаться для обеспечения желаемой степени ограничения. Другие структурные выступы одной или обеих боковых стенок (такие, как противоположные уступы или выступы) могут выполнять функцию ограничителей, кроме того, эту функцию могут выполнять структурные вставки. Вставка и, в частности, ее участок, в котором расположен второй компонент 92 напитка, может быть эластичным или может быть гибким, но не эластичным.
Для сборки и наполнения контейнера 10 согласно второму и третьему вариантам осуществления, нижняя вставка 80 или 180 содержит прикрепленный к ней пакет 89 в скрученной конфигурации для того, чтобы обеспечить возможность его введения в корпус 12 через отверстие горловины 22. После введения пакета в надлежащее положение, наполняющее устройство 110 необязательно может быть использовано для наполнения корпуса 12 и пакета 89 (если последний не был предварительно заполнен). Более конкретно, наполняющее устройство 110 может содержать кольцеобразный паз 112, сконфигурированный для частичного размещения верхнего конца горловины 22 с тем, чтобы расположить устройство 110, как представлено на фиг.28. При расположении устройства 110 на горловине 22 существует вентиляционный канал для обеспечения вывода газов изнутри корпуса 12 во время наполнения. Вентиляционный канал может быть выполнен в форме вентиляционного отверстия в устройстве 110 и/или в участке устройства 110, который не опирается на горловину 22.
Устройство 110 содержит внутреннее отверстие 116, совмещенное с внутренним проточным каналом 86 или 186 нижней вставки 80 или 180, для наполнения пакета 89 вторым компонентом 92 напитка. Кроме того, устройство 110 содержит наружное отверстие 114, совмещенное с пространством между внутренней поверхностью горловины и одним из уплощенных краев 85 нижней вставки (согласно второму варианту осуществления контейнера) или одним из зазоров 185 между кольцом 184 и выступом 188 нижней вставки 180 (согласно третьему варианту осуществления контейнера), для наполнения корпуса 12 первым компонентом 90 напитка. Заполнение первого компонента 90 и второго компонента 92 напитка может быть выполнено отдельно, совместно или по существу одновременно. Что касается третьего варианта осуществления контейнера, во время заполнения корпуса 12 первым компонентом 90 напитка отклоняющие устройства 181 нижней вставки 180 выполнены с возможностью отклонения поступающей жидкости к любой из сторон верхнего края пакета 89 для уменьшения разбрызгивания и улучшения потока. Хотя отклоняющие устройства 181 изображены треугольными, они могут быть выполненными в виде наклонных плоскостей 181', как представлено согласно альтернативному варианту осуществления нижней вставки на фиг.23 (на которой подобные позиции обозначают подобные детали).
После наполнения, крышка 14, к которой уже прикреплена верхняя вставка 70 или 170, может быть прикреплена к горловине 22 для завершения сборки и наполнения контейнера 10. Альтернативно верхняя вставка 70 или 170 может быть введена в отверстие горловины 22, а затем крышка 14 может быть прикреплена к горловине 22.
Предполагается, что фигуры и приведенное выше описание не обязательно раскрывают единственные формы реализации контейнеров и способов в отношении деталей конструкций, сборки и функционирования. Изменения формы и пропорций деталей, а также эквивалентные замены могут быть осуществлены или выполнены в случае необходимости.
1. Контейнер для изолирования первой жидкости от второй жидкости перед дозированием, содержащий:
закрытый корпус для размещения первой жидкости, содержащий отверстие;
первый выходной канал для дозирования первой жидкости из корпуса;
вставку для размещения второй жидкости, которая, по меньшей мере, частично расположена внутри корпуса для изолирования первой жидкости от второй жидкости;
второй выходной канал для дозирования второй жидкости из вставки; и
клапанный элемент, выполненный с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором заблокированы как первый, так и второй выходные каналы и обеспечено изолирование первой жидкости от второй жидкости до клапана, в открытое положение, в котором обеспечен поток как через первый, так и через второй выходные каналы для дозирования первой и второй жидкостей из контейнера.
2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что клапанный элемент, первый выходной канал и второй выходной канал сконфигурированы для обеспечения смешивания первой и второй жидкостей до клапана, когда клапан находится в открытом положении.
3. Контейнер по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что вставка содержит гнездо клапана, окружающее выпускное отверстие вставки, причем первый выходной канал частично ограничен наружным участком гнезда клапана, а второй выходной канал частично ограничен внутренним участком гнезда клапана.
4. Контейнер по п.3, отличающийся тем, что клапанный элемент является эластичной диафрагмой, выполненной с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором она опирается на гнездо клапана, в открытое положение, в котором она, по меньшей мере, частично удалена от гнезда клапана.
5. Контейнер по п.4, отличающийся тем, что эластичная диафрагма содержит одно или несколько щелевых отверстий, которые могут быть изогнуты с образованием отверстия для дозирования первой и второй жидкостей из контейнера, когда диафрагма находится в открытом положении.
6. Контейнер по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающийся тем, что корпус содержит горловину, расположенную вокруг отверстия, причем вставка, по меньшей мере, частично поддерживается при помощи горловины.
7. Контейнер по п.6, отличающийся тем, что вставка содержит проходящий наружу выступ, а горловина содержит проходящее вовнутрь ребро, причем выступ вставки и ребро горловины сконфигурированы таким образом, чтобы выступ вставки опирался на ребро для обеспечения, по меньшей мере, частичной поддержки вставки относительно корпуса.
8. Контейнер по п.6, отличающийся тем, что первый выходной канал содержит обводной участок, расположенный между горловиной и наружной стороной вставки.
9. Контейнер по п.3, отличающийся тем, что гнездо клапана и выпускное отверстие сформированы в верхнем участке вставки, причем выпускное отверстие гидравлически связано с проходящим вниз отсеком, который содержит вторую жидкость.
10. Контейнер по п.9, отличающийся тем, что выступ вставки сформирован на периферийно проходящем фланце вставки, причем фланец сконфигурирован с одним или несколькими проходящими через него каналами для того, чтобы ограничить обводной участок первого выходного канала.
11. Контейнер по п.10, отличающийся тем, что отсек расположен на расстоянии от выступа вставки при помощи горловины, характеризующейся поперечным сечением, которое меньше поперечного сечения отсека.
12. Контейнер по п.3, отличающийся тем, что вставка содержит верхний опорный элемент и нижний стержневой элемент, причем верхний опорный элемент содержит гнездо клапана, а нижний стержневой элемент содержит отсек.
13. Контейнер по п.12, отличающийся тем, что верхний опорный элемент и нижний стержневой элемент взаимодействуют для образования выходного канала жидкости до выпускного отверстия.
14. Контейнер по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что выступ вставки сформирован на периферийно проходящем фланце нижнего стержневого элемента, причем фланец содержит один или несколько проходящих через него каналов для того, чтобы частично ограничить обводной участок первого выходного канала.
15. Контейнер по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что верхний опорный элемент содержит один или несколько проходящих через него каналов для того, чтобы частично ограничить обводной участок первого выходного канала.
16. Контейнер по любому из пп.12-13, отличающийся тем, что крышка прикреплена к горловине корпуса, а верхний опорный элемент удерживается при помощи крышки.
17. Контейнер по п.16, отличающийся тем, что крышка и верхний опорный элемент содержат средства для удержания верхнего опорного элемента на крышке, а нижний стержневой элемент и горловина содержат средства для удержания нижнего стержневого элемента на горловине.
18. Контейнер по п.16, отличающийся тем, что клапанный элемент прикреплен к крышке.
19. Контейнер по п.16, отличающийся тем, что крышка содержит колпак, выполненный с возможностью перемещения для избирательной блокировки доступа к клапанному элементу.
20. Способ сборки контейнера для изолирования первой жидкости от второй жидкости перед дозированием, включающий:
введение вставки в наружный корпус контейнера через его отверстие;
наполнение наружного корпуса контейнера первой жидкостью через отверстие;
наполнение вставки второй жидкостью после осуществления стадии, по меньшей мере, частичного введения вставки в наружный корпус контейнера; и
расположение клапанного элемента относительно отверстия для управления потоком первой и второй жидкостей, причем клапанный элемент выполнен с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором заблокировано смешивание первой и второй жидкостей, в открытое положение, в котором обеспечивается совместное дозирование первой и второй жидкостей.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию обеспечения поддержки вставки при помощи горловины наружного корпуса.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что вставка содержит гнездо клапана, сконфигурированное для взаимодействия с клапанным элементом, когда он находится в закрытом положении.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что дополнительно включает вывод газов из наружного корпуса во время стадии наполнения наружного корпуса первой жидкостью и/или во время стадии наполнения вставки второй жидкостью.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что, если вставка содержит нижний отсек для второй жидкости и верхний опорный элемент, содержащий гнездо клапана, то способ дополнительно включает присоединение верхнего опорного элемента к крышке и обеспечение поддержки нижнего отсека при помощи горловины наружного корпуса, а также присоединение крышки к наружному корпусу и образование проточного канала между нижним отсеком и верхним опорным элементом.
25. Способ дозирования первой жидкости и второй жидкости из контейнера, изолирующего первую жидкость от второй жидкости перед дозированием при помощи общего клапанного элемента, причем способ включает:
сжатие контейнера для обеспечения перемещения клапанного элемента из закрытого положения, в котором заблокировано смешивание первой и второй жидкостей до клапанного элемента, в открытое положение, в котором обеспечена возможность совместного дозирования первой и второй жидкостей; и
совместное дозирование первой и второй жидкостей из контейнера, когда клапанный элемент находится в открытом положении.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что стадия дозирования первой и второй жидкостей включает стадию дозирования первой и второй жидкостей через отверстие в клапанном элементе.
27. Способ по любому из пп.25 или 26, отличающийся тем, что первая жидкость расположена в отсеке для первой жидкости, а вторая жидкость расположена в отсеке для второй жидкости, причем способ дополнительно включает стадию всасывания воздуха в отсек для второй жидкости после стадии совместного дозирования первой и второй жидкостей из контейнера, когда клапанный элемент находится в открытом положении, с тем, чтобы заполненный объем отсека для второй жидкости увеличивался до размеров, превосходящих объем второй жидкости, который дозировали в течение цикла дозирования.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что стадия сжатия контейнера для обеспечения перемещения клапанного элемента из закрытого положения в открытое положение дополнительно включает стадию преодоления разрежения внутри отсека для второй жидкости.
29. Способ по любому из пп.25, 26 или 28, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию открытия колпака крышки контейнера, причем при нахождении в закрытом положении колпак блокирует дозирование первой и второй жидкостей.
