СИСТЕМА ПОРЦИОННОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОДУКТА ПИТАНИЯ
SYSTEM FOR PORTIONED PREPARATION OF FOOD PRODUCTS

Настоящее изобретение относится к системе порционного приготовления жидкого продукта питания из пищевых компонентов, заключенных в контейнер, путем впрыскивания жидкости в контейнер и смешивания упомянутой жидкости с компонентами для образования жидкого продукта питания.
Системы порционного приготовления таких питательных жидкостей, как смеси для новорожденных и годовалых детей или взрослых, которым требуется особое питание, описаны в ряде документов. Порционная система позволяет подавать контролируемую порцию ребенку или пациенту более удобным образом, чем посредством стандартного приготовления ручным способом, включающим подогрев воды, дозирование порошка и смешивание его с подогретой водой в емкости (например, детской бутылочке).
В документе WO 2006077259 описан способ приготовления питательной композиции посредством одноразовой капсулы, открытой под давлением для отвода продукта прямо в емкость. Преимуществом является более гигиеничная подача продукта в результате исключения контакта с постоянными частями устройства.
В документе WO 2008012314 описано дозирующее устройство для питательной композиции, содержащее бактериальный фильтр между средством нагрева и отвода воды так, что при использовании подогретая вода проходит через фильтр прежде отвода из дозирующего устройства. Следовательно, воду обрабатывают перед смешиванием с компонентами, содержащимися в одноразовом контейнере.
В документе WO 2008130240 описано устройство приготовления готового к употреблению жидкого продукта из полуфабриката, упомянутый продукт заключен в контейнер, при этом устройство содержит дозатор для подачи определенного количества жидкости в контейнер, таким образом, получая готовый к употреблению жидкий продукт, при этом дозатор предусмотрен для откачки готового к употреблению жидкого продукта из контейнера в емкость.
В документе WO 2009/092629 описана капсула, используемая в устройстве приготовления напитков, при этом капсула содержит компоненты для получения питательной жидкости при подаче жидкости на входную поверхность капсулы, при этом капсула снабжена антибактериальным фильтром.
Таким образом, необходима система порционного приготовления продукта питания, которая будет более безопасна с точки зрения гигиены и питания. В частности, один из аспектов заключается в обеспечении контролируемой подачи, посредством улучшения опорожнения порционного контейнера с тем, что небольшое количество жидкого или твердого осадка, возможно, остается в контейнере. В другом аспекте предлагают гигиеническую систему с уменьшенными рисками с точки зрения микробиологического вопроса.
В связи с этим, настоящее изобретение относится к системе порционного приготовления жидких пищевых продуктов, содержащей устройство подачи жидкости и контейнер, содержащий пищевые компоненты; упомянутый контейнер имеет отверстие, при этом система дополнительно содержит промежуточное устройство впрыскивания жидкости для подачи определенного количества жидкости в контейнер, таким образом, получая жидкий пищевой продукт смешиванием упомянутой жидкости с компонентами в контейнере, при этом промежуточное устройство впрыскивания жидкости содержит вход для жидкости и выход для продукта для удаления жидкого пищевого продукта из контейнера, при этом промежуточное устройство впрыскивания жидкости содержит стенку, проходящую в поперечном направлении относительно отверстия контейнера в процессе работы системы; при этом поперечная стенка содержит вход для жидкости и выход для продукта, которые в поперечном направлении удалены друг от друга вдоль стенки.
Следовательно, в отличие от известных устройств, в настоящей системе предлагают решение, направленное на снижение риска контакта с устройством (таким образом, улучшая гигиену, посредством уменьшения риска загрязнения). Также совершенствуют откачку продукта питания из контейнера для обеспечения безопасного кормления. В настоящем решении также предлагают возможность уменьшения размера контейнера после использования, как например, посредством сжатия контейнера независимо от устройства впрыскивания жидкости.
В конкретных предпочтительных вариантах осуществления изобретения промежуточное устройство впрыскивания жидкости расположено вертикально в устройстве подачи жидкости, при соединении промежуточного устройства с контейнером, при этом выход для продукта расположен на промежуточном устройстве впрыскивания на расстоянии ниже входа для жидкости в процессе распределения продукта.
Предпочтительно выход для продукта расположен спереди отверстия и по существу прилегает к фланцеобразной кромке контейнера. Таким образом, содействуют откачке продукта питания, особенно, при расположении контейнера с промежуточным устройством впрыскивания жидкости, проходящим вдоль вертикальной плоскости. Предпочтительно, выход для продукта имеет, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, предусмотренное в стенке, расположенной спереди отверстия на расстоянии от 0 до 5 мм от кромки контейнера.
В других вариантах промежуточное устройство впрыскивания жидкости расположено горизонтально в устройстве подачи жидкости, при соединении с контейнером ниже последнего, таким образом, что выход для продукта расположен сбоку от входа для жидкости и направлен вниз в ходе работы. Кроме того, подобная конфигурация отличается от предшествующих вертикальных решений, но также обеспечивает снижение рисков перекрестного загрязнения и улучшения откачки продукта из контейнера.
Термин «вертикальный» означает строго вертикальный или близко к вертикали под углом меньше чем 45° относительно вертикали. Термин «горизонтальный» означает строго горизонтальный или близко к горизонтали под углом меньше чем 45° относительно горизонтали.
В основном аспекте настоящего изобретения, устройство впрыскивания жидкости содержит антибактериальный фильтр. Фильтр может быть расположен на входе для жидкости с целью фильтрации жидкости, подаваемой в контейнер. Альтернативно, фильтр может быть расположен на выходе для продукта с целью удаления нежелательных микроорганизмов из жидкого продукта, выходящего из контейнера. В предпочтительном аспекте, фильтр характеризуется поверхностью, по меньшей мере, в два раза меньше, чем поперечная поверхность устройства впрыскивания жидкости. Фильтр предпочтительно может быть тонкой микропористой мембраной.
В одном варианте осуществления, устройство впрыскивания содержит средство поддержания фильтра, образованное несколькими стойками каркаса и/или выступами, выступающими из гнезда, в котором расположен фильтр. Данное средство обеспечивает фильтру поверхностно распределенную механическую поддержку и, следовательно, позволяет ему избежать разрыва под давлением жидкости, подаваемой в устройство.
Для дополнительной защиты фильтра, его покрывают внешней крышкой. Данная крышка может быть герметично прикреплена на поперечной стенке устройства. Внешней крышкой может быть жесткий пластиковый элемент, имеющий входное отверстие для жидкости. Входное отверстие для жидкости может быть герметизировано перфорируемой или легко снимающейся фольгой для обеспечения целостности фильтра до использования. Для уменьшения числа элементов промежуточного устройства, крышка может проходить поперечно для формирования, по меньшей мере, части выхода для продукта. Например, крышка образует половинку трубчатого канала, проходящего по существу параллельно поперечной стенке промежуточного устройства.
В первом варианте промежуточное устройство впрыскивания жидкости жестко соединяют с контейнером. Предпочтительно, промежуточное устройство впрыскивания жидкости прикрепляют к фланцеобразной кромке контейнера. Закрепления достигают посредством нагрева или ультразвуковой сварки или любым другим подходящим способом. В данном случае, контейнер и устройство вместе формируют порционную капсулу, которая может быть связана с устройством подачи жидкости для загрузки жидкости. Капсулу затем удаляют после подачи продукта питания.
В предпочтительном вертикальном направлении промежуточного устройства впрыскивания жидкости в процессе работы системы настоящего изобретения, откачке жидкого продукта дополнительно способствуют обеспечением промежуточного устройства впрыскивания жидкости каналом распределения продукта практически параллельного поперечной стенке промежуточного устройства. В результате, при размещении контейнера с его отверстием практически вертикально, жидкий продукт направляют в канал вертикально в направлении емкости, находящейся ниже.
В другом варианте, в котором устройство впрыскивания жидкости горизонтально в ходе работы, канал распределения предпочтительно перпендикулярен поперечной стенке промежуточного устройства.
В другом варианте изобретения промежуточное устройство впрыскивания жидкости имеет, по меньшей мере, одно входное отверстие средства перфорирования для открытия, по меньшей мере, одного отверстия для жидкости в контейнере, при соединении с контейнером. Промежуточное устройство впрыскивания жидкости также имеет, по меньшей мере, одно средство перфорирования выходного отверстия для открытия, по меньшей мере, одного отверстия распределения продукта в контейнере, при соединении с контейнером. Средство перфорирования может быть образовано острыми выступами, такими как иглы или ножи. Контейнер может иметь перфорируемую мембрану, которая закрывает отверстие контейнера и, которую перфорируют посредством промежуточного устройства впрыскивания жидкости, при соединении с контейнером. В основном, контейнер выполняют из воздухонепроницаемого материала для обеспечения более продолжительно срока годности компонентов.
В определенном варианте промежуточное устройство впрыскивания жидкости является отделяемой и одноразовой частью, расположенной между контейнером и устройством подачи жидкости. Промежуточное устройство впрыскивания жидкости может, таким образом, быть удалено также часто как контейнер или может быть использовано с несколькими контейнерами до удаления.
В другом варианте промежуточное устройство впрыскивания жидкости (например, перемещающееся) соединяют с контейнером и передвигают между первой позицией, в которой контейнер не перфорирован и второй позицией, в которой контейнер перфорирован перфорирующим средством. Следовательно, контейнер и промежуточное устройство впрыскивания жидкости образуют одноразовую капсулу. Капсулу открывают только на время использования любым пригодным средством как, например, посредством механического давления и/или давления жидкости.
Настоящее изобретение также относится к капсуле для приготовления жидкого пищевого продукта из пищевых компонентов, содержащей контейнер с отверстием, при этом капсула содержит промежуточное устройство впрыскивания жидкости для подачи определенного количества жидкости в контейнер, тем самым, получая жидкий пищевой продукт, при этом промежуточное устройство впрыскивания жидкости содержит вход для жидкости и выход для продукта для удаления жидкого пищевого продукта из контейнера. В частности, промежуточное устройство впрыскивания жидкости содержит поперечную стенку для закрытия отверстия контейнера; при этом поперечная стенка содержит вход для жидкости и выход для продукта, которые поперечно удалены друг от друга вдоль стенки.
Контейнер предпочтительно имеет сжимаемые стенки, более гибкие, чем поперечная стенка промежуточного устройства впрыскивания жидкости. Например, контейнер с более тонкими стенками и/или стенками, выполненными из более гибкого материала. Контейнер, предпочтительно, чашеобразный с более жестким дном, чем боковой частью.
Настоящее изобретение также относится к комплекту капсул для приготовления жидкого пищевого продукта из пищевых компонентов, включающему в себя контейнеры с дном, боковой стенкой и отверстием, при этом контейнеры содержат определенное количество пищевых компонентов, причем каждая капсула содержит промежуточное устройство впрыскивания жидкости, расположенное поперечно для закрытия отверстия контейнера; при этом промежуточное устройство впрыскивания жидкости содержит, по меньшей мере, вход для жидкости для подачи определенного количества жидкости в контейнер, при этом контейнеры в комплекте прогрессивно увеличенных размеров и устройство впрыскивания жидкости одинаково для различных контейнеров.
В другом аспекте, настоящее изобретение относится к устройству для подачи жидкости в контейнер, содержащему компоненты питания или напитка, при этом упомянутое устройство содержит распределитель жидкости на стороне впрыскивания контейнера и средство для сжатия контейнера для уменьшения размера контейнера после и/или в процессе распределения жидкости; средство сжатия предназначено для сжатия контейнера в направлении от его дна к стороне впрыскивания.
Необходимо заметить, что настоящее устройство можно использовать для приготовления различных видов напитков (например, кофе, молока, супа и т.д.) или специализированных продуктов питания (например, детских смесей, детского питания, высококачественных продуктов питания и т.д.).
В частности, средство сжатия предназначено для регулировки различных размеров контейнеров.
В частности, устройство содержит поршень, который перемещают относительно контейнера для сжатия контейнера. Настоящее устройство может содержать полую часть для размещения передвигаемого поршня, в которой также может быть помещен кожух, соответствующий размеру контейнера. Поршень можно дополнительно активировать (например, толкая дно контейнера вперед), чтобы вытолкнуть контейнер из средства сжатия, например, из кожуха, соразмерного контейнеру.
Настоящее изобретение дополнительно охарактеризовано в следующем подробном описании.
На фиг.1 показан вид спереди порционной капсулы в первом варианте системы настоящего изобретения,
на фиг.2 - вид в поперечном сечении капсулы из фиг.1 вдоль А-А,
на фиг.3 - вид в перспективе и с разделением деталей капсулы из фиг.1 и 2,
на фиг.4 - порционная система, включающая в себя капсулу из фиг.1-3, помещенную в устройство подачи жидкости с накапливающей емкостью, расположенной под капсулой для сбора продукта питания,
на фиг.5 - вид поперечного сечения вдоль В-В капсулы из фиг.2, размещенной в устройстве из фиг.4,
на фиг.6 - вид капсулы из фиг.2 в поперечном сечении вдоль С-С, при соединении с устройством,
на фиг.7 - вид спереди порционной капсулы во втором варианте настоящего изобретения,
на фиг.8 - вид капсулы из фиг.1 в поперечном сечении вдоль А-А,
на фиг.9 - вид в перспективе и с разделением деталей капсулы из фиг.7 и 8,
на фиг.10 - вид поперечного сечения и с разделением деталей порционной системы по третьему варианту настоящего изобретения,
на фиг.11 - вид поперечного сечения варианта из фиг.10 в ходе работы,
на фиг.12 - деталь в поперечном сечении одного варианта капсулы варианта осуществления из фиг.1-3,
на фиг.13 - вид спереди порционной капсулы согласно четырем возможным вариантам капсулы настоящего изобретения,
на фиг.14 - вид капсулы из фиг.13 в поперечном сечении вдоль А-А,
на фиг.15 - вид в перспективе и с разделением деталей капсулы из фиг.13 и 14,
на фиг.16 - вид в перспективе системы, использующей капсулу согласно фиг.13-15 до соединения капсулы,
на фиг.17 - вид в перспективе системы из фиг.16, при соединении капсулы в системе,
на фиг.18 - вид настоящей системы из фиг.16 и 17 в поперечном сечении,
на фиг.19-21 - комплект контейнеров настоящей системы различных размеров,
На фиг.22-24 - модификация капсул, содержащих различные контейнеры из фиг.19-21, при соединении со средством сжатия устройства подачи жидкости,
на фиг.25 - процесс сжатия контейнера одной из капсул из фиг.22-24 в средстве сжатия устройства подачи жидкости.
На фиг.1-3 показан первый вариант выполнения одноразовой капсулы 1А согласно настоящему изобретению. Капсула 1 является частью порционной системы, содержащей устройство 2 подачи жидкости, в которое вставляется капсула, как показано на фиг.4-6.
Емкость 3, которая не является необходимой частью порционной системы также необходима для сбора жидкого пищевого продукта, как показано на фиг.4-6. Емкостью может быть любой пригодный для сбора продукта сосуд, такой как детская бутылочка, стакан или чашка.
Как показано на фиг.1-3, капсула согласно настоящему изобретению содержит одноразовый контейнер 4 подобный чашке, содержащий дно 5, боковую стенку 6 и фланцеобразную кромку 7, ограничивающую большое отверстие 8. Контейнер может быть выполнен из пластика, алюминия или биоразлагаемого материала, такого как PLA, целлюлоза или крахмал, или их комбинация. Контейнер имеет достаточную вместимость для получения дозы компонентов в несколько грамм, например, детской смеси на основе молока. Компоненты могут быть в виде порошка, геля или жидкого концентрата. Контейнер может быть различных размеров в зависимости от дозы, которая должна быть доставлена. В частности, доза компонентов может изменяться в зависимости от возраста ребенка, как описано в документе WO 2006/077259.
Капсула 1 дополнительно содержит одноразовое промежуточное устройство 9 впрыскивания жидкости, которое закрывает контейнер. Промежуточное устройство 9 содержит поперечную стенку 10, которая выполнена, например, из жесткого пластика, является достаточно большой, чтобы покрыть отверстие 8, и закреплена на фланцеобразной кромке 7. Промежуточное устройство впрыскивания жидкости предназначено для обеспечения ввода жидкости в контейнер для смешивания с компонентами и передачи полученной смеси, т.е. жидкого продукта питания в капсулу. Подаваемая жидкость, использованная для приготовления данного продукта, представляет собой, предпочтительно, теплую воду или воду с температурой окружающей среды. Промежуточное устройство 9 впрыскивания жидкости может дополнительно обеспечивать фильтрование жидкости для удаления определенных микропримесей, таких как нежелательные микроорганизмы (например, бактерии, дрожжевые и плесневые грибки, вирусы и т.д.).
В частности, промежуточное устройство 9 впрыскивания жидкости имеет вход 11 для жидкости, обеспечивающий прохождение жидкости через поперечную стенку 10. Вход для жидкости может иметь, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, выполненное в стенке 10. Вход также содержит антибактериальный фильтр 12 для фильтрования жидкости от микропримесей. Фильтр плотно устанавливают поперек траектории потока жидкости, поступающей во вход промежуточного устройства впрыскивания жидкости для очистки жидкости до ее смешивания с компонентами. Фильтр характеризуется номинальным размером пор 1 мкм или меньше, более предпочтительно 0,5 мкм или даже меньше. Антибактериальный фильтр может содержать микропористую полимерную мембрану. Материал для мембраны может быть выбран из следующих материалов: PES (полиэфирсульфон), ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы, полиамид и их комбинации.
Фильтр расположен в опорном гнезде 13 поперечной стенки и герметично зацеплен с его краем посредством защитной крышки 14. На дне гнезда 13 образовано сквозное отверстие для впрыска, проходящее через поперечную стенку 10 (сквозное отверстие 130 видно только в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.14). Отверстие, предпочтительно, имеет маленький диаметр, обеспечивающий высокую скорость течения жидкости в контейнер. Диаметр данного отверстия может быть, например, от 0,2 до 1,0 мм, предпочтительно, от 0,5 до 0,8 мм. Скорость жидкости, предпочтительно, составляет от 5 до 30 м/с. Гнездо 13 предпочтительно содержит множество отдельных выступов 131, выступающих из дна гнезда 13, например, шипы, небольшие гребни и т.д. Данные выступы ограничивают провисание фильтра, на который воздействует давление жидкости, и, таким образом, предохраняют фильтр 12 от разрушения. Край фильтра может быть просто защемлен между гнездом и крышкой или может быть дополнительно, или альтернативно прикреплен как к гнезду, так и к крышке, например, ультразвуковой сваркой. Крышка такова, что имеет местное входное отверстие 15. Такое отверстие может быть уже открыто или, предпочтительно, может быть закрыто воздухонепроницаемым образом до использования. Если оно закрыто воздухонепроницаемым образом, как показано на фиг.1, оно может быть открыто механически или под давлением жидкости. Например, входное отверстие 15 может быть закрыто разрушаемой пластмассовой крышкой или перфорируемой или легко отслаивающейся мембраной. Необходимо заметить, что входное отверстие 15 и выходное отверстие для жидкости распределителя 28 могут быть значительно меньшего диаметра, предпочтительно, по меньшей мере, в два раза меньше всей поверхности фильтра 12. Например, диаметр фильтра около 25 мм, тогда как диаметр стенки 10 около 62 мм.
Такое же промежуточное устройство 9 дополнительно имеет выход 16 для продукта, образованный в поперечной стенке 10. Конструкция капсулы обеспечивает уменьшение числа частей и облегчает сборку в ходе изготовления. Таким образом, в первом варианте осуществления изобретения выход 16 для продукта имеет фильтрующую мембрану 17, выполненные в стенке сквозные отверстия 18 и канал 19, образованный стенкой 10 и крышкой 14. Фильтрующая мембрана 17 может быть перфорируемой мембраной, выполненной, например, из алюминия или тонкого полимера, или может быть фильтром, например бумажным фильтром или пористым полимером. Фильтрующая мембрана препятствует проходу слишком больших частиц пищи непосредственно через выход. Если мембрана 17 является перфорируемой, она может быть перфорируема, по меньшей мере, одним выступом 20, выступающим из углубления или полости 21, сформированного на внутренней поверхности стенки (подробно показано на фиг.12). Фильтрация жидкого продукта, таким образом, осуществляется посредством зазоров, образованных между прорезями мембраны и выступом(ами). Выступ 20 может иметь различные формы, такие как форма усеченной пирамиды (фиг.12) или перекрестие. Дно углубления имеет ряд сквозных отверстий 18, позволяющих потоку продукта течь поперек стенки и сообщенных с каналом 19. Сквозные отверстия, предпочтительно, расположены по возможности ближе к кромке 7 для того, чтобы усилить откачку продукта, если контейнер установлен в устройстве вертикально. Предпочтительно, сквозные отверстия удалены от внутреннего края кромки 7 на расстояние около 5 мм или меньше. Число сквозных отверстий и их диаметр могут изменяться. Например, отверстий может быть четыре, и каждое из них может иметь диаметр 2 мм. Канал 19 образован двумя половинками трубок, соответственно, стенки и крышки. Канал 19 расположен по существу параллельно плоскости, проходящей через поперечную стенку, так что поток продукта, выходящего из контейнера направляется вниз в направлении расположенной внизу емкости.
Как показано на фиг.4-6, капсула 1 предназначена для ввода в устройство 2 подачи жидкости. Например, капсула может быть введена через отделение 22, которое расположено в устройстве подачи жидкости и которое видно после открытия, например, шарнирно установленной дверцы 23. Капсулу затем удерживают на месте в устройстве подачи жидкости посредством зажима или удерживающим механизмом для подобных капсул (не показано). Капсулу устанавливают таким образом, чтобы ее канал 19 был расположен выше и по центру относительно накопительной зоны 24 для емкости 3 (фиг.5). Как изображено на фиг.6, устройство подачи жидкости содержит средство подачи жидкости, например резервуар 25 для воды, насос 26 для транспортировки жидкости к нагревателю 27 и, наконец, через распределитель 28 жидкости к промежуточному устройству 9 впрыскивания. Распределитель жидкости может быть соединен с промежуточным устройством 9 герметичным образом. Распределитель жидкости может содержать поршень 29, выполненный с возможностью перемещения относительно капсулы для оказания давления на промежуточное устройство 9 для жидкости при закрытии устройства подачи жидкости. Устройство подачи жидкости может дополнительно содержать источник 30 сжатого воздуха, например насос сжатого воздуха, для подачи сжатого воздуха в капсулу после процесса подачи жидкости для того, чтобы содействовать опорожнению капсулы. Отбор жидкости или воздуха осуществляют посредством клапана 31, например трехходового клапана, как показано, или может также быть образовано независимой линией жидкости, соединенной с капсулой, и выборочно открываемой отдельным одноходовым клапаном. Герметичность контура жидкости между распределителем жидкости и промежуточным устройством 9 для жидкости может быть обеспечена уплотнителем, таким как резиновый упругий элемент, вставленный между поршнем 29 и входом промежуточного устройства.
На фиг.5 показано возможное распознавание капсулы, вставленной в устройство подачи жидкости, для обеспечения корректной установки, по меньшей мере, определенных параметров подачи жидкости в зависимости от типа капсулы, вставленной в устройство подачи жидкости. Относительно капсулы, содержащей пищевые компоненты, важно автоматически установить определенные параметры для содействия потребителям (например, матерям) с целью более легкого и безопасного приготовления конечного продукта питания. В частности, температуру и/или объем жидкости контролируют автоматически в результате распознавания капсул. Другие параметры, такие как объем сжатого воздуха в зависимости от емкости контейнера также контролируют для обеспечения полного опорожнения капсулы. В связи с этим, промежуточное устройство дополнительно содержит средство 33 распознавания, такое как заданные комбинации механических вмятин (например, одна, две или три) способных к избирательной активности соответствующего номера электронно-механических переключателей 34 устройства для получения двоичных кодов (например, 001, 010,100, и т.д.), детектируемых контрольным блоком устройства. Данный принцип распознавания капсулы известен сам по себе и таким образом не нуждается в дополнительной детализации. Конечно, могут быть использованы другие средства распознавания капсулы, такие как штрих-коды, магнитные полосы или радиочастотные метки.
Необходимо заметить, что после приготовления продукта питания из капсулы, контейнер 4 может быть сжат вручную или средством сжатия, так, что использованная капсула приобретает меньший объем для мусора. Сжатие контейнера осуществляют путем приложения силы к дну 5 контейнера в направлении устройства впрыскивания. Контейнер 4 может иметь определенную форму, способствующую сжимаемости в предпочтительном направлении. Также плоское дно 4 контейнера обеспечивает устойчивую опору для прикладываемых сжимающих усилий.
Второй вариант выполнения капсулы показан на фиг.7-9. Основное отличие капсулы 1В в сравнении с описанной выше капсулой состоит в различной конструкции выхода 16 для продукта. В частности, фильтрующая мембрана 17 теперь расположена в гнезде 35, образованном на внешней поверхности поперечной стенки 10. Таким образом, средство перфорации, например выступ 20 выступает из внутренней поверхности крышки 14, в частности, на начальном участке канала 19. Из-за вставки мембраны 17 между стенкой 10 и крышкой 14, мембрана лучше закреплена и защищена, в частности, в процессе управления устройством впрыскивания жидкости для обработки капсулы. Мембрана 17 также может быть стенкой фильтра, обеспечивающей относительно низкую потерю давления, так, что капсулу значительно легче опорожняют под действием силы тяжести или посредством низкого давления воздуха.
В обоих предыдущих вариантах осуществления изобретения промежуточное устройство 9 может быть отделено от контейнера разрывом связи на запаянной кромке 7 между промежуточным устройством и контейнером. Промежуточное устройство впрыскивания жидкости может быть отделено, если пользователь хочет приготовить продукт вручную или после использования в целях переработки. Для содействия отделению промежуточное устройство 9 может дополнительно содержать выступающую в поперечном направлении лапку 36. Лапка 36 может быть оттянута наружу в направлении, перпендикулярном стенке 10, что вызывает разламывание крепления на кромке 7 и таким образом, данное устройство отделяют от контейнера.
На фиг.10 и 11 показана порционная система согласно изобретению. В данном варианте осуществления изобретения промежуточное устройство 37 впрыскивания жидкости является элементом, самостоятельно отделенным от контейнера 38. Контейнер содержит чашу 39 и мембрану 40, закрепленную на кромке 7 контейнера. Промежуточное устройство 37 впрыскивания жидкости может быть дискообразным элементом, приблизительно, размера мембраны 40 или немного больше, тем самым, формируя поперечную стенку 10, соединяемую с контейнером, т.е., с мембраной 40, в ходе процесса. Промежуточное устройство впрыскивания жидкости отделимо от устройства 41 впрыскивания жидкости. Промежуточное устройство может быть вставлено в устройство впрыскивания жидкости, например, в корпус 42 до вставки контейнера в устройство. Промежуточное устройство может быть связано с устройством любым пригодным средством соединения, таким как скользящий контакт (например, как выдвижная секция), запрессовкой или резьбой (не показано). Средство уплотнения, такое как кольцевое уплотнение 43 обеспечивает герметичность контура жидкости между поверхностью входного отверстия промежуточного устройства 37 и каналом 44 для подачи жидкости устройства. Как в предыдущем варианте осуществления, промежуточное устройство предпочтительно содержит антибактериальный фильтр 45, вставленный внутри пути фильтрации входного отверстия для жидкости. Вход 43 для жидкости дополнительно содержит, по меньшей мере, один перфорирующий элемент 46, например, иглу или нож, выступающие из выходной поверхности 47 промежуточного устройства. Вход для жидкости может обеспечивать высокую скорость струи жидкости в контейнере. С этой целью, во входном отверстии можно сформировать сопло уменьшенного сечения в направлении выходной поверхности 47.
Промежуточное устройство впрыскивания жидкости дополнительно имеет выход 48 для продукта, расположенный в поперечном направлении на расстоянии от вход 43 и ниже входа 43 при вертикальной ориентации устройства как показано на фиг.10. На второй поверхности 47 промежуточного устройства выход продолжается, по меньшей мере, одним перфорирующим элементом 50 для перфорации выходного(ных) отверстия(тий) в мембране 40 контейнера. Как в предыдущих вариантах осуществления, выход 48 также содержит участок канала 49, который проходит по существу параллельно направлению протяженности промежуточного устройства. Канал 49 сообщен с участком трубы, открывающей выходную поверхность 47 промежуточного устройства, предпочтительно посредством перфорирующего элемента 50.
На фиг.11 показана система из фиг.10 в процессе приготовления продукта питания. Контейнер 38 перемещают относительно промежуточного устройства 37 впрыскивания жидкости, что приводит к перфорированию мембраны 40 контейнера в области, соответствующей входу 43 для жидкости и выходу 48 для продукта. Жидкость может, таким образом, быть введена в контейнер через промежуточное устройство 37 и смешена с компонентами в контейнере. Полученную смесь можно отвести через выход для продукта без значительного увеличения давления в контейнере. Из-за того, что выход расположен ниже отверстия, контейнер может быть опорожнен, оставляя небольшой осадок в контейнере. Предпочтительно, после впрыскивания жидкости в контейнер, воздух попадает в контейнер 38 для обеспечения правильного опорожнения капсулы от жидкой пищи. Воздух может проникнуть, по меньшей мере, посредством частичного отделения промежуточного устройства 37 от мембраны 40, таким образом, оставляя достаточный проход для воздуха через отверстие(я) мембраны 40. Воздух также может проникнуть в капсулу, если только посредством отдельного воздушного канала через контейнер, например, за счет перфорирования отдельного отверстия в мембране 40. Например, устройство может быть пересечено дыроколом устройства для перфорирования мембраны 40 после подачи жидкости в контейнер. Вместо мембраны 40, могут быть перфорированы дно или стенки контейнера 39 для создания отверстия для воздуха.
Следующий шаг с целью опустошения контейнера продувкой сжатым воздухом не является необходимым, хотя также может быть исследован как возможное решение, если сопротивление потока в выходе 48 для продукта или в мембране 40 слишком высокое.
Промежуточное устройство 37 впрыскивания жидкости может быть удалено после единственного использования, когда гигиена существенна, как при подаче детской смеси. В альтернативе, устройство удаляют после ограниченного числа использований или после определенного периода использования. Возможно, что система становится непригодной автоматически до замены использованного промежуточного устройства новым. С этой целью промежуточное устройство может быть снабжено штрихкодом или электронным или RFID чипом, который передает информацию устройству. Устройство контролирует число использований или период использования промежуточного устройства в устройстве.
На фиг.12 показан вариант капсулы из фиг.7-9, в котором распределяющий канал 19 выхода для продукта может быть сформирован как неотъемлемая часть поперечной стенки 10 промежуточного устройства.
В другом экономичном варианте (не показан) крышка 14 может быть отлита на мембране или фильтре 17 так, как соединяют два элемента. Блок фильтр-крышка может быть сформирован так, что затем закреплен прямо на поперечной стенке.
На фиг.13-14 показан другой вариант капсулы 1C согласно настоящему изобретению, которая предполагает быть направленной в устройство подачи жидкости с промежуточным устройством 9 впрыскивания, лежащим вдоль горизонтальной плоскости Р2, как показано на фиг.14. Капсула содержит контейнер 4, который закрывают промежуточным устройством 9, закрепленным на кромке 7 контейнера. Промежуточное устройство впрыскивания также содержит основную поперечную стенку 10, лежащую вдоль упомянутой плоскости Р2, при функционировании в устройстве, как описано далее. Стенка 10 содержит приемное гнездо 13 для поддержки антибактериального фильтра 12. Как в предыдущих вариантах осуществления капсулы 1А, 1В, защитная крышка 14 перекрывает фильтр 12 и закрепляет фильтр по его контуру в его гнезде 13. Крышка имеет впускное отверстие 15, которое может быть открыто или, альтернативно, закрыто колпачком или прокалываемой или удаляемой мембраной. Основное отличие по сравнению с другими вариантами осуществления заключается в выходе для продукта, который содержит канал 19, образующий трубчатый участок, выступающий перпендикулярно поперечной стенке 10. В результате, когда жидкий продукт выпускают из капсулы, его направляют вниз непосредственно в емкость, расположенную прямо под каналом 19. Выход для продукта 16 также содержит перфорируемую мембрану или фильтр 17, который также устанавливают в гнездо на внутренней поверхности поперечной стенки 10. Выступающий элемент может быть помещен в гнездо для разрыва мембраны под давлением жидкости, накопленной в контейнере. В результате, дно гнезда имеет сквозные отверстия 18 между мембраной или фильтром 17 и каналом 19.
Капсула 1C, показанная на фиг.13-15, может быть вставлена в устройство подачи жидкости, для которого блок управления капсулой представлен на фиг.16-18. Устройство содержит держатель 70 капсулы, к которому капсула 1C может быть присоединена посредством скольжения вдоль направляющего средства. Направляющее средство содержит ряд боковых фланцев 72, 73, которые направляют кромку 7 капсулы. Направляющее средство может дополнительно содержать центральный рельс 71, обеспечивающий свободное прохождение канала 19 капсулы. Кроме того, средство 74 блокировки предназначено для фиксации капсулы и ее удерживания на держателе капсулы. Средство 74 блокировки может быть составлено как пара зажимов, удерживающих устройство, и более точно крышку 14 капсулы, устойчивым образом. Зажимы могут быть упруго смонтированы под действием упругого средства, например, пружины (не показана) для сопротивления упругой силе крышки в процессе ввода капсулы и таким образом, поддерживая герметичность вокруг крышки в положении введения капсулы. Из-за положения входного отверстия для жидкости на той же стороне капсулы в промежуточном устройстве 9, держатель капсулы дополнительно содержит распределитель 75 жидкости, который соединяет покрытие непроницаемым для жидкости образом.
Устройство дополнительно содержит сжимающий блок 76, который соединяет контейнер вне устройства впрыскивания. Сжимающий блок 76 образован фиксированной полой частью 77, в которую помещен регулировочный корпус 78, способный перемещаться в полой части 77 для подгонки к глубине контейнеров. Данный блок дополнительно содержит поршень 79 сжатия, пригодный для перемещения относительно корпуса 78 из положения покоя, показанного на фиг.18, в положение сжатия контейнера, изображенное на фиг.25. В сжатом состоянии контейнер может быть достаточно смят в отношении промежуточного устройства 37 и распределителя жидкости (не показан). Поршень также может быть дополнительно перемещен вперед для выталкивания контейнера (например, вся капсула, включая его устройство) из средства 76 сжатия. Сжатый контейнер, таким образом, может быть заключен в резервуар или расположен вне устройства.
Таким образом, блок 76 предназначен для соединения контейнеров различных размеров, как показано на фиг.22-24.
Кроме того, контейнеры различных размеров могут быть предложены для приспособления к возрасту детей для кормления. Таким образом, в настоящей системе предлагают огромную универсальность для создания комплекта капсул, приспособленных к возрасту человека, для подачи пищи с помощью контейнеров различных размером при удержании такого же устройства впрыскивания.
На фиг.19-21 представлены возможные варианты размеров контейнеров без их устройства впрыскивания жидкости (для упрощения чертежей). Контейнеры 4а, 4b, 4с в комплекте имеют одинаковый диаметр "D", измеренный на их закрепленных кромках 7, но различную глубину "d". Увеличение размера контейнеров может быть получено увеличением ширины "w" боковых стенок контейнера в комплекте. В результате постоянства диаметра D в комплекте контейнеров 4а-4с, единственное устройство впрыскивания жидкости можно приспособить к различным контейнерам. Число элементов сборки может быть значительно уменьшено при производстве капсулы для системы кормления детей годовалого возраста.
На фиг.22-24 представлена возможная модификация серии капсул с различными контейнерами 4а-4с, связанными с общим промежуточным устройством впрыскивания жидкости, в устройстве 76 сжатия, которое приспособлено для уменьшения размера контейнеров. Устройство 76 сжатия может быть частью устройства подачи жидкости как в варианте осуществления фиг.16-18 или, альтернативно, может быть также отдельным устройством. Для того чтобы содействовать сжимаемости капсул от дна в направлении устройства, контейнеры 4а-4с имеют более гибкие стенки, чем поперечная стенка устройства впрыскивания жидкости. Увеличенной гибкости достигают утоньшением стенок и/или использованием более гибких материалов упаковки. Предпочтительно, стенки контейнера, по меньшей мере, в 2 раза тоньше, чем поперечная стенка устройства (при измерении толщины на стенке снаружи входного отверстия для жидкости и выходного отверстия для продуктов). Кроме того, относительно плоское днище стенки контейнера более жесткое, чем боковая стенка также для содействия сжимания боковой стенки в сравнении с донным порогом.