УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОТОВОГО К УПОТРЕБЛЕНИЮ ЖИДКОГО ПРОДУКТА
DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURE OF LIQUID PRODUCT READY FOR CONSUMPTION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для получения готового к употреблению жидкого продукта из находящегося в первом контейнере полуфабриката, причем устройство содержит средство впрыска жидкости в первый контейнер с целью получения готового к употреблению продукта.
Изобретение также относится к способу получения готового к употреблению продукта из находящегося в первом контейнере полуфабриката.
Уровень техники
Вариант выполнения вышеописанного устройства известен из документа ЕР 1574452 А2. Известное устройство содержит первый контейнер в виде закрытой капсулы с полуфабрикатом, например быстрорастворимым кофе. Верхняя поверхность капсулы герметизирована для защиты полуфабриката от воздействия атмосферы. Известное устройство содержит также средство впрыска, обеспечивающее пробивание капсулы и подачу в нее соответствующей жидкости под давлением. Капсула снабжена собственным средством для ее вскрытия, приводимым в действие за счет повышения давления подаваемой в капсулу жидкости в момент заваривания. По этой причине известное устройство снабжено узлом удержания капсулы, форма которого по существу соответствует форме капсулы. В качестве альтернативы капсула может быть снабжена каналом для удаления готового к употреблению продукта во второй контейнер.
Недостаток известного устройства заключается в том, что для обеспечения правильного функционирования устройства необходимо принимать специальные меры, касающиеся конструкции устройства, что повышает стоимость устройства и снижает взаимозаменяемость применимых в нем первых контейнеров, имеющих различную форму и выполненных из различных материалов.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание безопасного устройства для гигиеничного получения готового к употреблению жидкого продукта, который может быть быстро приготовлен с использованием относительно простых средств, причем работа данного устройства по существу не зависит от формы и материала первых контейнеров.
В частности, задачей изобретения является создание устройства, в котором удаление содержимого первого контейнера происходит при давлении, почти равном давлению окружающей среды, что обеспечивает безопасность работы и дает большую свободу при выборе конструкции и типа материала первого контейнера.
С этой целью в устройстве согласно изобретению средство впрыска выполнено с возможностью удаления готового к употреблению жидкого продукта из первого контейнера во второй контейнер.
Такое выполнение средства впрыска в отличие от известных средств позволяет ему выполнять двойную функцию: подачу соответствующей жидкости в первый контейнер и удаление только что приготовленного готового к употреблению жидкого продукта во второй контейнер. Предпочтительно удаление готового к употреблению жидкого продукта осуществляется по существу немедленно после его получения.
Предпочтительно, в устройстве согласно изобретению используется первый контейнер, выполненный в виде обычной высокой чаши, изготовленной известными способами и заполненной соответствующим концентратом, пастой, порошком и подобными веществами. Предпочтительно данная чаша закрыта пленкой и может быть загерметизирована сваркой. Применяемые чаши имеют объем от 30 до 100 мл, предпочтительно 60 мл. Более предпочтительно, могут применяться чаши различных форм, если они имеют по существу близкие внешние диаметры. Следует отметить, что допускается разная высота чаш. Данный конкретный вариант выполнения устройства согласно изобретению более подробно описан со ссылками на фиг.1.
Предпочтительно нижняя поверхность чаши, выполняющая функцию преграды, выполнена из полистирола (PS), полипропилена (РР), аморфного полиэтилентерефталата (АРЕТ) или полиамида (РА) с этиленвиниловым спиртом (EVOH). Для уплотняющей пленки предпочтительными являются следующие материалы: РЕ, РР или подходящее лаковое покрытие, ориентированный полиэтилентерефталат (ОРЕТ), ориентированный полипропилен (ОРР). В качестве материала подложки может применяться ориентированный полиамид (ОРА). Также предпочтительно уделить соответствующее внимание отрыву нижней поверхности чаши. Было обнаружено, что подходящими материалами для нижней поверхности являются РР, АРЕТ или РА. Для предотвращения отрыва может быть выполнено несколько слоев PS. В качестве альтернативы на слой PS может быть нанесено соответствующее число слоев ОРА, ОРЕТ, РЕ или РР.
Предпочтительно средство впрыска содержит отделенные друг от друга первую и вторую части, причем первая часть предназначена для подачи жидкости в первый контейнер, а вторая - для удаления готового к употреблению жидкого продукта.
Обнаружено, что для получения готового к употреблению жидкого продукта и для освобождения чаши от приготовленного жидкого продукта предпочтительно использовать отдельные каналы для подачи жидкости. Это особенно предпочтительно при использовании устройства для получения жидких продуктов с различными вкусовыми характеристиками. Этот вариант осуществления изобретения более подробно описан со ссылками на фиг.4. Также обнаружено, что за счет разделения объема средства впрыска на две части, одна из которых предназначена для подачи соответствующей жидкости в первый контейнер, а другая - для освобождения первого контейнера от готового к употреблению жидкого пищевого продукта, получается компактная гигиеничная система для получения быстро приготавливаемого жидкого пищевого продукта, в которой сведена к минимуму опасность загрязнения, в особенности бактериального.
Предпочтительно первая часть имеет первые отверстия, а вторая - вторые отверстия, причем диаметр первых отверстий меньше диаметра вторых отверстий. При такой конфигурации полуфабрикат, а именно порошок, может быть растворен в жидкости, выходящей из первой части, а именно - верхнего участка средства впрыска, в то время как отверстия во второй, а именно нижней части средства впрыска, могут быть использованы для эффективного освобождения первого контейнера от жидкого продукта. Следует заметить, что за счет подбора достаточно малого размера отверстий в первой части можно добиться получения множества микроструй подаваемой жидкости. Это позволяет лучше растворять полуфабрикат. Замечено, что по существу такой же эффект может быть достигнут при выполнении малого числа отверстий в первой части.
Более предпочтительно вторая часть содержит канал для освобождения первого контейнера от готового к употреблению жидкого продукта. В предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению пропускная способность при освобождении от готового к употреблению жидкого продукта по меньшей мере равна пропускной способности при подаче жидкости.
В еще одном варианте выполнения устройства согласно изобретению первая и вторая части расположены на съемном концевом элементе средства впрыска. Это улучшает гигиенические свойства устройства.
В другом варианте осуществления изобретения устройство предназначено для взаимодействия с закрытым первым контейнером, причем концевой элемент содержит пробойник для пробивания этого контейнера.
Пробойник также может быть установлен на средстве впрыска, предпочтительно при помощи крепежного средства, например соединительного штифта, винта, канавки или другого аналогичного им средства. Таким образом, пробойник может быть легко отсоединен от средства впрыска для чистки или замены. Предпочтительно пробойник изготавливают из полипропилена (РР) или полиэтилена высокой плотности (HDPE) путем литья под давлением. Предпочтительно концевой элемент, например пробойник, устанавливается на средстве впрыска посредством средств крепления. Предпочтительно пробойник снабжен уплотнением для герметизации поверхности первого контейнера в области пробивания. Уплотнение защищает от утечек через пробитое отверстие в уплотняющей пленке на первом контейнере. Этот вариант выполнения устройства описан со ссылками на фиг.2 и 3.
В еще одном варианте выполнения устройства согласно изобретению пробойник установлен с возможностью прохода через первый контейнер. Преимуществом этого является то, что получается простая и гигиеничная система для получения жидкого продукта и безопасного удаления жидкого продукта во второй контейнер. Предпочтительно устройство оборудовано держателем для фиксации чаши при пробивании. Более предпочтительно держатель установлен таким образом, что он облегчает прохождение пробойника через первый контейнер, например, за счет соответствующего удержания чаши. Предпочтительно первый контейнер оборудован центрирующим средством, предназначенным для взаимодействия с пробойником. Более предпочтительно устройство дополнительно содержит держатель первого контейнера, форма которого соответствует форме этого контейнера. Это повышает механическую устойчивость чаши, в особенности в момент пробивания. Предпочтительно первый контейнер является частью устройства согласно изобретению.
Предпочтительно первый контейнер изготавливается из термопластичного материала. Обнаружено, что особенно предпочтительным является снабжение первого контейнера центрирующим средством, взаимодействующим со средством впрыска или пробойником. Это обеспечивает механическую устойчивость первого контейнера при пробивании и предотвращает расплескивание готового к употреблению жидкого продукта. Первый контейнер может иметь тонкий участок в области днища для упрощения продавливания.
В еще одном варианте выполнения устройства согласно изобретению устройство снабжено фильтром, предпочтительно бактериальным, пересекающим поток жидкости, направляемый в первый или во второй контейнеры. Этот вариант осуществления изобретения является особенно предпочтительным при приготовлении жидких продуктов, для которых имеются повышенные гигиенические требования. Примерами таких продуктов являются ингредиенты для питания грудных детей. Бактериальный фильтр может быть установлен в средстве впрыска, в частности в пробойнике, или дополнительно или в качестве альтернативного варианта - в трубопроводе, по которому подается жидкость от источника жидкости к форсунке, или в альтернативном варианте - в канале, идущем от пробойника ко второму контейнеру. Предпочтительно устройство согласно изобретению также содержит второй контейнер. В этом случае устройство может дополнительно содержать держатель для первого контейнера, причем форма держателя соответствует форме первого контейнера. Первый контейнер может дополнительно содержать выступ, обеспечивающий удобство удержания первого контейнера.
Следует отметить, что устройство согласно изобретению особенно пригодно для получения продуктов питания для детей грудного возраста, быстрорастворимого кофе или настоек. Таким образом, полуфабрикат может относиться к любому продукту, содержащему ингредиенты для питания детей грудного возраста, быстрорастворимый кофе или ингредиенты для настойки. Предпочтительно жидкость является водой с температурой от 30 до 90°С. Устройство согласно изобретению может содержать второй контейнер.
Способ получения готового к употреблению жидкого продукта из полуфабриката согласно изобретению включает получение готового к употреблению жидкого продукта путем подачи жидкости в первый контейнер при помощи средства впрыска и удаление готового к употреблению жидкого продукта из первого контейнера во второй контейнер при помощи средства впрыска.
Предпочтительно способ согласно изобретению дополнительно включает этап установки на средство впрыска концевого элемента, содержащего первую часть для подачи жидкости и отделенную от нее вторую часть для удаления жидкого продукта.
Предпочтительно способ согласно изобретению дополнительно включает этап продавливания первого контейнера пробойником, установленным на концевом элементе средства впрыска. Более предпочтительно способ согласно изобретению дополнительно включает этап установки фильтра, предпочтительно бактериального, пересекающего поток жидкости, направляемый в первый контейнер.
Следует отметить, что в способе согласно изобретению в качестве полуфабриката может быть выбран любой из следующих продуктов: ингредиенты для питания детей грудного возраста, быстрорастворимый кофе или экстракт, а в качестве жидкости может быть выбрана вода предпочтительно с температурой от 30 до 90°С.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематично показан вариант выполнения устройства согласно изобретению;
на фиг.2 - вариант выполнения пробойника для средства впрыска в устройстве согласно изобретению;
на фиг.3 - другой вариант выполнения пробойника согласно изобретению;
на фиг.4 - другой вариант выполнения устройства согласно изобретению;
на фиг.5 - первый контейнер для устройства согласно изобретению.
Осуществление изобретения
На фиг.1 схематично показан вариант выполнения устройства 10 для получения готового к употреблению жидкого продукта из полуфабриката согласно изобретению. Устройство 10 содержит корпус 7, в котором может быть установлен резервуар 8, содержащий соответствующую жидкость. Предпочтительно в качестве соответствующей жидкости выбирается вода. Например, когда устройство 10 используется с целью получения питания для грудных детей из соответствующих ингредиентов, резервуар 8 может быть снабжен соответствующим нагревательным средством (не показано) для нагрева жидкости, в частности воды, до требуемой температуры. Предпочтительно температура выбирается из диапазона 35-40°С, в частности около 37°С. Устройство 10 дополнительно содержит чашу 1 с полуфабрикатом 1а для получения готового к употреблению жидкого продукта. Чаша 1 снабжена пленкой 4 для герметизации внутреннего объема и предотвращения его взаимодействия с окружающей средой. Чаша может быть закрыта любым пригодным для этого способом. Устройство 10 согласно изобретению дополнительно содержит средство впрыска 2, к которому может быть прикреплен пробойник (не показан). Следует отметить, что концевой участок средства впрыска может быть выполнен в виде пробойника. В предпочтительном варианте осуществления изобретения из соображений удобства и гигиены пробойник устанавливается на средстве впрыска с возможностью отсоединения. Средство впрыска 2 может представлять собой несъемный участок устройства 10. В альтернативном варианте средство впрыска 2 может быть съемным. Средство впрыска 2 соединено по жидкости с резервуаром 8 посредством соответствующего канала 8а. Предпочтительно резервуар 8 и/или канал 8а содержит фильтр, в частности бактериальный, для исключения попадания в чашу 1 бактерий и/или других микроорганизмов. Это обеспечивает особое преимущество в случаях, когда устройство 10 используется для получения соответствующего детского питания.
Средство впрыска 2 может быть снабжено по существу заостренным наконечником для упрощения проникновения в чашу 1. Пробиваемое в уплотнительной пленке отверстие 6 (показанное увеличенным по сравнению со средством впрыска 2) может быть защищено уплотнением, показанным на фиг.2 или 3. Средство впрыска 2 предпочтительно разделено на две части 2а и 2b, причем первая часть 2а и вторая часть 2b не имеют между собой непосредственной связи по жидкости. Первая часть имеет первые отверстия 3 для подачи жидкости в первый контейнер, а вторая часть 2b имеет вторые отверстия 5 для удаления готового к употреблению жидкого продукта. Первая часть 2а отделена от второй части 2b перегородкой 2с.
При работе устройства жидкость предпочтительно под давлением поступает во внутренний объем чаши 1 через отверстия 3 и вступает во взаимодействие с полуфабрикатом 1а. В результате получается готовый к употреблению жидкий продукт. Указанный жидкий продукт затем удаляется из чаши 1 через вторые отверстия 5 и канал 9а во второй контейнер 9. Примером второго контейнера может быть бутылка, чашка или любая другая соответствующая емкость для приема жидкого продукта. Следует понимать, что первый контейнер содержит полуфабрикат, который быстро растворяется или размешивается в жидкости, в частности в воде. После продавливания форсункой 2 первого контейнера и после того, как, например, горячая вода начнет вытекать из отверстий 3, жидкое содержимое чаши 1 предпочтительно полностью удаляется из нее, в отличие от обычных устройств для получения экстрактов, в которых первый контейнер остается заполненным материалом экстракта. Процесс приведения в жидкое состояние предпочтительно происходит при низком давлении из-за наличия связи участка 2b со вторым контейнером 9. Дополнительно следует отметить, что термин «полуфабрикат» охватывает любые вещества в любом агрегатном состоянии, способные переходить в жидкое состояние при взаимодействии с жидкостью, предпочтительно водой, а более предпочтительно с горячей водой. Следует также понимать, что второй контейнер может не быть несъемным элементом устройства 10, а представлять собой бутылку, чашку или подобную емкость, которая может быть помещена в устройство 10 в пустом состоянии и после заполнения может быть извлечена, при этом она может быть оборудована соответствующими средствами, например соской, для облегчения ее использования человеком, например пациентом, ребенком, тренирующимся спортсменом или любым другим соответствующим потребителем.
На фиг.2 схематично показан вариант выполнения пробойника для устройства согласно изобретению. Пробойник 20 содержит первую часть 22 с первыми отверстиями 24 и вторую часть 26 с каналами 27. Предпочтительно каналы 27 выполнены в соответствующей стенке 25, предназначенной для отделения первой части 22 пробойника от второй части пробойника. В данном конкретном варианте осуществления изобретения пробойник 20 снабжен уплотнением 21 для защиты от возникновения при пробивании чаши 23 утечек через отверстие (не показано). Пробойник 20 имеет отверстия 24 в первой части 22 и выходные каналы 27 на второй части 26. В данном конкретном варианте осуществления изобретения пробойник 20 предназначен для продавливания чаши 23 с целью обеспечения прямого прохода готовой к употреблению жидкости 28 во вторую емкость. Следует отметить, что когда пробойник 20 снабжен отсеками или другими средствами, подходящими для отделения потока подаваемой жидкости от потока готового жидкого продукта, отсутствует необходимость в выполнении аналогичных средств на частях средства впрыска, на котором устанавливается пробойник 20.
На фиг.3 схематично показан другой вариант выполнения пробойника 30. Пробойник 30 снабжен средством 34 крепления для соединения со средством впрыска (не показано). Средство крепления может включать в себя винт 34 или любое другое эквивалентное средство, например соединительный штифт или канавку. Также показан модифицированный вариант уплотнения 33. В данном конкретном варианте осуществления изобретения уплотнение 33 представляет собой кольцо, плотно установленное на пробойнике 30. Для фиксации кольца 33 на корпусе пробойника 30 пробойник может быть снабжен выступами 35, размеры которых предпочтительно соответствуют толщине уплотнительного кольца 33. Предпочтительно уплотнение изготовлено из подходящей резины.
На фиг.4 схематично показан другой вариант выполнения устройства 40 согласно изобретению. Устройство 40 содержит корпус 42, в котором находится резервуар 43 с соответствующей жидкостью. Жидкость подается в средство впрыска 44 через соответствующий канал 43а. В соответствии с рассмотренными выше вариантами осуществления изобретения средство впрыска 44 может входить внутрь чаши 41, содержащей полуфабрикат (не показан). Средство впрыска 44 имеет отверстия 44а для выхода жидкости. Готовый к употреблению жидкий продукт получается после того, как продукт 47 попадает в канал 46, выполненный внутри средства впрыска 44 для удаления указанного жидкого продукта 47 из первого контейнера 41 во второй контейнер 48. Следует отметить, что в канале 46 может быть установлен бактериальный фильтр. Это особенно предпочтительно при использовании устройства с целью получения смесей для детского питания. Также следует отметить, что части 45а и 45b не связаны между собой по жидкости напрямую, при этом первая часть 45а имеет первые отверстия для подачи жидкости в первый контейнер, а вторая часть имеет канал 46 для удаления готового к употреблению жидкого продукта во второй контейнер 48.
На фиг.5 схематично показан первый контейнер 50 согласно изобретению. Первый контейнер 50 предпочтительно может иметь углубление 54, форма которого по существу соответствует форме средства впрыска или пробойника 53, снабженного уплотнительным кольцом 55. Предпочтительно на нижней поверхности 57 чаши 50 имеется тонкий участком 57а днища, предназначенный для упрощения продавливания средством впрыска или пробойником 53, как это объяснено со ссылками на фиг.3. Предпочтительно чаша 50 содержит по меньшей мере один выступ 56, 52, облегчающий ее удержание.
Хотя выше описаны конкретные варианты осуществления изобретения, понятно, что изобретение может быть осуществлено и другими способами, отличными от вышеописанных. Приведенное описание имеет иллюстративный, а не ограничивающий характер. Таким образом, специалистам в данной области техники понятно, что вышеописанное изобретение может быть подвергнуто модификациям, не выходящим за объем формулы изобретения.