RU239819U1 - Емкость для двухкомпонентного напитка, содержащая в верхней части две кольцевые канавки, оборудованная боковой стенкой гнезда капсул, герметичным пакетом, дном из натурального каучука - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для приготовления напитков, а также к специально приспособленной для особых изделий таре. Полезная модель может быть использована для эксплуатации заявленного устройства в сложных условиях, например, пассажирами транспортных средств, в частности такси. Емкость для двухкомпонентного напитка, которая в своей верхней части содержит две кольцевые канавки, одна над другой, при этом емкость снабжена держателем двух капсул, который имеет два гнезда, по форме и размеру позволяющие установить в них капсулы, при этом держатель имеет выступ, позволяющий ему фиксироваться в верхней или в нижней канавках емкости, при этом держатель выполнен с возможностью перемещаться из своего верхнего положения, в котором его выступ находится в верхней канавке емкости, в свое нижнее положение, в котором его выступ находится в нижней канавке емкости, при этом емкость снабжена прокалывателем, содержащим два прокалывающих элемента, который находится внутри емкости и прикреплен к внутренней части емкости, при этом прокалыватель расположен таким образом, что, когда держатель находится в своем верхнем положении, прокалывающие элементы не взаимодействуют с капсулами, а когда держатель находится в своем нижнем положении, прокалывающие элементы прокалывают капсулы, при этом гнездо капсул снабжено боковой стенкой, форма внутренней поверхности которой повторяет форму части внешней боковой поверхности капсул, при этом емкость содержит герметичный пакет с водой, при этом эластомерный материал, из которого выполнено дно, крепится к корпусу емкости при помощи вклеивания и обеспечивает возможность перфорации дна прокалывателем кофемашины и восстановление целостности дна после съема емкости с прокалывателя кофемашины, при этом эластомерный материал представляет собой натуральный каучук толщиной 1,5-2 мм. Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении безопасности эксплуатации заявленного устройства. 3 ил.

Description

Область техники

Полезная модель относится к устройствам для приготовления напитков, а также к специально приспособленной для особых изделий таре. Полезная модель может быть использована для эксплуатации заявленного устройства в сложных условиях, например, пассажирами транспортных средств, в частности такси.

Уровень техники

Из уровня техники известны емкости для приготовления напитков, описанные в RU 218200 U1, 16.05.2023, RU 219996 U1, 18.08.2023, RU 221418 U1, 07.11.2023, RU 220130 U1, 28.08.2023, RU 220368 U1, 20.07.2023, RU 220129 U1, 28.08.2023, а также в RU 229407 U1, 04.10.2024, RU 229400 U1, 04.10.2024, RU 228658 U1, 09.09.2024, и снабженные держателями для капсул, а также прокалывателями.

Однако, в известных решениях, для приготовления двухкомпонентного напитка требуется использовать две капсулы, одна из которых содержит, например кофе, а другая сухое молоко или сахар. Для этого, в процессе приготовления напитка, необходимо после использования первой капсулы извлечь ее из гнезда капсулы, утилизировать ее и на ее место установить вторую капсулу.

Кроме того, ни держатели для капсул, ни прокалыватели, не являются подвижными, соответственно, прокалывание капсулы осуществляется пользователем при их установке в держатель, непосредственно перед приготовлением напитка.

Таким образом, известные решения не могут храниться с установленными капсулами, а также требуют от пользователя навыков корректной установки капсул, а при работе кофемашины с неправильно установленными капсулами могут привести к разбрызгиванию горячей воды, которая может попасть на пассажира, обжечь его, испачкать одежду и/или салон автомобиля.

Таким образом известные конструкции являются небезопасными при эксплуатации.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении безопасности эксплуатации заявленного устройства.

Для достижения технического результата заявляется емкость для двухкомпонентного напитка, которая в своей верхней части содержит две кольцевые канавки, одна над другой, при этом емкость снабжена держателем двух капсул, который имеет два гнезда, по форме и размеру позволяющие установить в них капсулы, при этом держатель имеет выступ, позволяющий ему фиксироваться в верхней или в нижней канавках емкости, при этом держатель выполнен с возможностью перемещаться из своего верхнего положения, в котором его выступ находится в верхней канавке емкости, в свое нижнее положение, в котором его выступ находится в нижней канавке емкости, при этом емкость снабжена прокалывателем, содержащим два прокалывающих элемента, который находится внутри емкости и прикреплен к внутренней части емкости, при этом прокалыватель расположен таким образом, что, когда держатель находится в своем верхнем положении, прокалывающие элементы не взаимодействуют с капсулами, а когда держатель находится в своем нижнем положении, прокалывающие элементы прокалывают капсулы, при этом гнездо капсул снабжено боковой стенкой, форма внутренней поверхности которой повторяет форму части внешней боковой поверхности капсул, при этом емкость содержит герметичный пакет с водой, при этом эластомерный материал из которого выполнено дно, крепится к корпусу емкости при помощи вклеивания и обеспечивает возможность перфорации дна прокалывателем кофемашины и восстановление целостности дна после съема емкости с прокалывателя кофемашины, при этом эластомерный материал представляет собой натуральный каучук толщиной 1,5-2 мм.

Сущность заявленной полезной модели поясняется иллюстрациями:

Фиг. 1 - Заявленное устройство с установленной капсулой до прокола капсулы. Вид сбоку в разрезе.

Фиг. 2 - Заявленное устройство с установленной капсулой после прокола капсулы. Вид сбоку в разрезе.

Фиг. 3 - Заявленное устройство. Вид сбоку в разрезе. А - до установки в автомобильную кофемашину. Б - после установки в автомобильную кофемашину.

При этом:

1 - Автомобильная кофемашина

2 - Емкость

3 - Верхняя канавка емкости

4 - Нижняя канавка емкости

5 - Держатель капсул

6 - Капсулы

7 - Выступ

8 - Прокалывающие элементы

9 - Прокалыватель

10 - Боковая стенка гнезда капсул

11 - Герметичный пакет

12 - Эластомерный материал

Осуществление полезной модели

Корпус емкости с водой выполнен с жесткостью, обеспечивающей возможность эксплуатации заявленного устройства, без его разрушения во время манипуляций пользователем с заявленным устройством на всех этапах эксплуатации заявленного устройства.

Для приготовления двухкомпонентного напитка требуется использовать две капсулы, одна из которых содержит, например кофе, а другая сухое молоко или сахар. Для этого, в процессе приготовления напитка, необходимо после использования первой капсулы извлечь ее из гнезда капсулы, утилизировать ее и на ее место установить вторую капсулу. При этом, после использования первой капсулы, в стакане уже находится жидкость и если извлечь капсулу, то эта жидкость будет находиться в открытом состоянии, что во время движения автомобиля, при резком маневрировании или при торможении может привести к разбрызгиванию жидкости на пассажира и/или салон автомобиля. Кроме того, извлеченная капсула может подтекать из проколов и жидкость из капсулы также может испачкать пассажира или автомобиль. Для уменьшения вероятности возникновения такой опасности, держатель заявленного устройства содержит два гнезда капсул, что дает возможность установить две капсулы одновременно в заявленное устройство. Такое решение позволяет избежать операции извлечения первой капсулы и позволяет держать жидкость внутри емкости стакана в закрытом положении на всех этапах эксплуатации заявленного устройства, что повышает безопасность эксплуатации заявленного устройства.

Емкость 2 для напитка в своей верхней части содержит две кольцевые канавки 3 и 4, одна над другой. Емкость снабжена держателем 5 двух капсул 6, который имеет два гнезда по форме и размеру, позволяющих установить в них капсулы. При этом держатель имеет выступ 7, позволяющий ему фиксироваться в верхней или в нижней канавках емкости. Кроме того, держатель выполнен с возможностью перемещаться из своего верхнего положения, в котором его выступ находится в верхней канавке емкости, в свое нижнее положение, в котором его выступ находится в нижней канавке емкости. Емкость снабжена прокалывателем 9, содержащим два прокалывающих элемента 8 (например, иглы), который находится внутри емкости и прикреплен к внутренней части емкости. При этом прокалыватель расположен таким образом, что когда держатель находится в своем верхнем положении, прокалывающие элементы не взаимодействуют с капсулами, а когда держатель находится в своем нижнем положении, прокалывающие элементы прокалывают капсулы.

При подаче воды под давлением внутрь капсул через проколы в верхней части капсул, вода, при прохождении через экстракт напитка создает давление внутри корпуса капсул, которое создает напряжение на стенках корпуса капсул, которое может привести к его растяжению и утоньшению, что может привести к быстропротекающему разрушению корпуса капсул и разбрызгиванию взрывного характера горячей воды под давлением из разорвавшегося корпуса капсул. Такой взрыв капсул под давлением может повредить корпус стакана изнутри, что может привести к разбрызгиванию горячей жидкости на пользователя. Для уменьшения вероятности возникновения такой опасности заявленное устройство содержит гнездо капсул с боковой стенкой, форма внутренней поверхности которой повторяет форму части внешней боковой поверхности капсул.

Боковая стенка корпуса может быть выполнена цилиндрической формы, зауженной книзу, с возможностью контакта с боковой поверхностью капсулы (обжима капсулы), по форме повторяющими часть боковой поверхности капсулы.

Наличие дополнительной наклонной плоскости, формируемой корпусом гнезда капсул и повторяющей форму боковой стенки капсул, обеспечивает усиление боковых стенок капсул, что позволяет сдерживать давление воды, поступающей внутрь капсул, препятствуя растяжению их стенок, их истончению и разрыву, таким образом повышая безопасность эксплуатации заявленного устройства.

Для приготовления напитка используется вода, которая проходит под давлением через вещество, находящееся в капсулах. Для добавления воды в кофемашину, необходимо налить воду в это устройство из бутылки. При этом надо открыть бутылку, перевернуть ее и лить воду в устройство. В условиях движущегося транспортного средства, где может быть тряска, торможение или резкие маневры такая операция может привести к проливанию воды на пользователя и/или элементы салона автомобиля. Для уменьшения вероятности возникновения такой опасности, заявленное устройство содержит воду, из которой готовится напиток. При этом, вода, находящаяся внутри емкости, может протечь в процессе его перемещении с производственной линии на место хранения и/или с места хранения к месту использования или на любом другом этапе эксплуатации заявленного устройства. Для уменьшения вероятности возникновения такой опасности, вода находится в герметичном пакете.

Вода в герметичном пакете обеспечивает функциональное единство устройства и является средой, выполняющей функцию части устройства, при отсутствии которой отпадает функция нижнего принимающего прокалывателя, чем нарушается функциональное единство устройства, а заявленный технический результат - повышение безопасности эксплуатации - не будет достигнут, поскольку для приготовления напитка требуется залить воду в кофемашину, что неудобно и небезопасно в условиях движущегося транспорта. Кроме того, наличие воды в герметичном пакете для приготовления напитка обеспечивает процессуальное единство. В данном случае вода в герметичном пакете - не просто содержимое, как вода в стакане для питья, она является активным компонентом технологического процесса представляя собой сборочную операцию, поскольку заправка герметичного пакета водой происходит непосредственно на производстве, а далее она неизменно присутствует в герметичном пакете емкости вплоть до начала производства напитка. Таким образом, исключается необходимость взаимодействия с водой, чем повышается безопасность эксплуатации заявленного устройства.

Переливание воды из емкости в кофемашину так же сопряжено с опасностью пролить воду на пользователя и/или элементы салона автомобиля. Для уменьшения вероятности возникновения такой опасности эластомерный материал, из которого выполнено дно, крепится к корпусу емкости при помощи вклеивания и обеспечивает возможность перфорации дна нижним принимающим прокалывателем кофемашины, являющимся элементом устройства для приготовления напитков, и восстановление целостности дна после съема емкости с прокалывателя кофемашины.

В качестве такого материала может быть использован натуральный каучук (NR), получаемый из латекса гевеи. Натуральный каучук обладает выдающейся эластичностью (удлинение при разрыве до 1000%), низкой остаточной деформацией и способностью восстанавливать исходную форму после сильных деформаций, что идеально подходит для применения в качестве материала, используемого для дна емкости, выполненного с возможностью самогерметизации после прокола. Его высокая упругость и прочность на разрыв предотвращают образование постоянных каналов после извлечения иглы, обеспечивая полную герметичность (https://proplast.ru/articles/nk/).

Эластомерный материал выполнен с возможностью обеспечения герметичности емкости стакана при снятии с прокалывателя кофемашины. Толщина эластомерного дня подобрана таким образом, что после извлечения нижнего принимающего прокалывателя кофемашины, дно емкости не пропускает жидкость, находящуюся внутри емкости. Использование емкости, дно которого выполнено из эластомерного материала, обеспечивает возможность перфорации дна прокалывателем кофемашины и восстановление целостности дна после съема емкости с прокалывателя кофемашины, позволяет добиться его герметичности, исключает открытую струю воды, возникающую при наливании воды в устройство для приготовления напитка классическим способом, что повышает безопасность использования в движущемся транспортном средстве.

Кофемашина выполнена с возможностью приема воды из емкости при помощи нижнего принимающего прокалывателя кофемашины, являющегося элементом устройства для приготовления напитков, представляющего из себя заостренную трубку, диаметр и угол заострения которой выполнены с возможностью легкого прокалывания слоя эластомерного материала при насаживании заявленного устройства на нижний прокалыватель кофемашины, исключающего вероятность разрушения заявленного устройства при насаживании заявленного устройства на нижний прокалыватель.

Прокалыватель представляет собой иглу, выполненную из хирургической стали, с внешним диаметром 3,2 мм и внутренним просветом 3,0 мм (например, https://clck.ru/3Mp3Gv), обладающую идеальной заточкой и высокой прочностью.

Ниже представлены примеры осуществления полезной модели, показывающие возможность получения технического результата при толщине дна из натурального каучука в интервале 1,5-2,0 мм.

Заявителем были изготовлены и испытаны емкости, выполненные в соответствии с заявленной полезной моделью.

В частности, были изготовлены емкости в виде стаканчиков, из ламинированного картона плотностью 250 г/м² объемом 200 мл (верхний диаметр 70 мм, нижний - 44 мм, высота 93 мм), в верхней части которых были выполнены две кольцевые канавки, расположенные одна над другой. Дно емкостей изготавливали из натурального каучука различной толщины - от 1,0 до 3,0 мм. Каждый стаканчик содержал прокалыватель с прокалывающим элементом в виде иглы и держатель капсулы (с отверстием под капсулу) с выступом, позволяющим фиксировать держатель в верхней или нижней канавках емкости в зависимости от верхнего или нижнего положения держателя, при этом в случае верхнего положения держателя прокалывающий элемент не взаимодействовал с капсулой, а когда держатель находился в своем нижнем положении, прокалывающий элемент прокалывал капсулу. Емкость была заполнена водой.

Для испытания изготовленных емкостей поочередно осуществляли их установку и извлечение из держателя стаканов автомобильной кофемашины, содержащего иглу 8G с внешним диаметром 3,2 мм и внутренним просветом 3,0 мм (https://clck.ru/3Mp3Gv), визуально оценивая герметичность дна емкостей по наличию или отсутствию капель воды в течение 24 часов после извлечения емкостей. Результаты наблюдений представлены в таблице 1.

Таблица 1

№	Толщина дна емкости, мм	Наблюдение после извлечения емкости из держателя
1	1	Просачивание воды сквозь отверстие в течение первых 3-5 с после извлечения емкости
2	1,5	Отсутствие образования капель, герметичность дна емкости
3	1,7	Отсутствие образования капель, герметичность дна емкости
4	2	Отсутствие образования капель, герметичность дна емкости

При использовании емкостей с дном из натурального каучука толщиной менее 1,5 мм отверстие после прокола дна обладало меньшей способностью к упругому сжатию и через 3-5 секунд после извлечения емкости из держателя наблюдалось просачивание воды.

При использовании емкостей с дном толщиной от 1,5 до 2 мм в течение всего периода наблюдения дно оставалось герметичным, эластомерный материал после извлечения иглы смыкался по толщине канала, при этом силы упругости не вызывали сопротивление ползучести материала (за счет равномерного распределения напряжения). Толщина слоя натурального каучука 1,5-2 мм обеспечивала 100% герметичность дна стакана при снятии с прокалывателя кофемашины.

В процессе испытания емкостей с толщиной дна 3 мм в 10% случаев при их установке в держатель наблюдалась деформация стенок, поскольку пользователю требовалось прикладывать большее усилие для прокалывания дна иглой. Следует также отметить, что при использовании натурального каучука большей толщины с течением времени возможно образование капель на поверхности дна емкости за счет большей концентрацией локальных напряжений вокруг прокола, приводящих к медленному росту микротрещин от края прокола под действием давления воды, что может способствовать ухудшению герметичности и возобновлению просачивания воды.

При проведении натурных испытаний в процессе приготовления и употребления напитка в кофемашине с использованием изготовленных в соответствии с заявленной полезной моделью емкостей, была также подтверждена их безопасность эксплуатации в условиях движущегося транспортного средства (на 100 поездок). При использовании емкостей с толщиной дна из натурального каучука 1,5-2 мм на протяжении всех поездок не возникло ни одного эксцесса, связанного с пролитием напитка, тогда как при использовании емкостей с толщиной дна менее 1,5 мм или более 2 мм в 90% случаев наблюдались эксцессы, связанные с негерметичностью дна емкости и деформацией стенок емкости при её установке на прокалыватель кофемашины, что сопровождалось, в частности, разбрызгиванием жидкости, попаданием горячего напитка на пользователя (с ожогом в 3% случаев), порчей обивки салона транспортного средства и/или одежды пользователя.

Нижний принимающий прокалыватель находится в держателе стакана, выполнен вертикально прокалывающей частью вверх, без возможности перемещения. Прокалывание дна емкости осуществляется, после того как пользователь размещает емкость на держатель стакана. При помощи насоса вода забирается из заявленного устройства, проходит по элементам устройства для приготовления напитков и через верхний прокалыватель подается в капсулы и, пройдя через наполнитель капсулы, стекает внутрь емкости в виде готового напитка. После этого пользователь снимает емкость с держателя стакана, таким образом снимая его с нижнего принимающего прокалывателя. Эластомерный материал, находящийся в дне заявленного устройства, герметизирует отверстие от принимающего нижнего прокалывателя, обеспечивая герметичность дна. Таким образом, исключается необходимость взаимодействия с водой, чем повышается безопасность эксплуатации заявленного устройства.

Полезная модель работает следующим образом.

Пользователь может воспользоваться емкостью для напитка, которая уже укомплектована капсулами в соответствии с рецептурой напитка. Также пользователь может осуществить собственную сборку, установив в держатель емкости для напитка соответствующие капсулы. Важно отметить, что капсулы в момент установки не прокалываются, а также пользователю не требуется сменять капсулу для получения двухкомпонентного напитка.

Далее пользователь помещает емкость для напитка в кофемашину, которая за счет перемещения держателя осуществляет прокол капсул снизу.

Кофемашина выполнена с возможностью одновременно с прокалыванием капсул сверху верхними прокалывателями, прорезания отверстия для питья. Для этого кофемашина оборудована ножом, являющимся элементом кофемашины, выполненным с возможностью прорезания отверстия для употребления напитка при опускании прокалывателей на заявленное устройство.

Далее, кофемашина осуществляет нагрев и подачу воды под давлением через капсулы в емкость, таким образом, пользователь получает готовый напиток, который готов к употреблению через отверстие, образованное в результате прорезания отверстия для питья.

Claims (1)

1. Емкость для двухкомпонентного напитка, которая в своей верхней части содержит две кольцевые канавки, одна над другой, при этом емкость снабжена держателем двух капсул, который имеет два гнезда, по форме и размеру позволяющие установить в них капсулы, при этом держатель имеет выступ, позволяющий ему фиксироваться в верхней или в нижней канавках емкости, при этом держатель выполнен с возможностью перемещаться из своего верхнего положения, в котором его выступ находится в верхней канавке емкости, в свое нижнее положение, в котором его выступ находится в нижней канавке емкости, при этом емкость снабжена прокалывателем, содержащим два прокалывающих элемента, который находится внутри емкости и прикреплен к внутренней части емкости, при этом прокалыватель расположен таким образом, что, когда держатель находится в своем верхнем положении, прокалывающие элементы не взаимодействуют с капсулами, а когда держатель находится в своем нижнем положении, прокалывающие элементы прокалывают капсулы, при этом гнездо капсул снабжено боковой стенкой, форма внутренней поверхности которой повторяет форму части внешней боковой поверхности капсул, при этом емкость содержит герметичный пакет с водой, при этом эластомерный материал, из которого выполнено дно, крепится к корпусу емкости при помощи вклеивания и обеспечивает возможность перфорации дна прокалывателем кофемашины и восстановление целостности дна после съема емкости с прокалывателя кофемашины, при этом эластомерный материал представляет собой натуральный каучук толщиной 1,5-2 мм.