BRPI0706393A2

BRPI0706393A2 - Dispositivo para dispensação de uma bebida com uma entrada de ar controlada, e um método para a mesma

Info

Publication number: BRPI0706393A2
Application number: BRPI0706393-8A
Authority: BR
Inventors: Andre Klopfenstein; Elmar Mock; Christoph Rusch; Naomi Bitmead
Original assignee: Nestec Sa
Priority date: 2006-01-09
Filing date: 2007-01-05
Publication date: 2011-03-22
Also published as: AU2007204348B2; AU2007204348A1; TWI436752B; US20090145926A1; WO2007080150A1; KR101318074B1; JP5249046B2; US8371477B2; TW200730117A; MX2008008682A; RU2008132823A; CA2636366A1; CN101389564A; JP2009522183A; EP1979263A1; RU2426687C2; KR20080089464A; NZ569662A; EP1806314A1; CN101389564B

Abstract

DISPOSITIVO PARA DISPENSAçãO DE UMA BEBIDA COM UMA ENTRADA DE AR CONTROLADA, E UM MéTODO PARA A MESMA. A presente invenção refere-se a um dispositivo (3) para dosar um líquido de base e misturar esse líquido de base com um diluente, para preparar um produto alimentício, tem um meio para conectá-lo a um recipiente (4), que contém o líquido de base, o dispositivo (3) compreendendo:- uma entrada de diluente (71); - uma câmara de mistura (80) para mistura do líquido de base com o diluente. Um meio para entrada de ar é proporcionado para que se tenha, seletivamente, entrada de ar ambiente no dispositivo e que ele seja orientado para o recipiente (4). Um meio de controle é proporcionado para dosar, seletivamente, o liquido na câmara de mistura, e permitir, seletivamente, um fluxo de ar pelo meio de entrada de ar, apenas durante os períodos nos quais nenhum líquido de base é dosado na câmara de mistura.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVOPARA DISPENSAÇÃO DE UMA BEBIDA COM UMA ENTRADA DE ARCONTROLADA, E UM MÉTODO PARA A MESMA".

A presente invenção refere-se à dispensação de um líquido dêum recipiente. Mais particularmente, a invenção refere-se à preparação edistribuição de bebidas, ou outros produtos alimentícios líquidos, por dispen-sação de um líquido alimentício de pelo menos um recipiente e, opcional-mente, mistura dele com pelo menos um diluente.

A invenção encontra aplicação, por exemplo, na distribuição delíquidos comestíveis (por exemplo, sopas), com ou sem espuma, quente oufria, de um concentrado líquido e água, higiênica, fácil e rapidamente, mes-mo quando os volumes distribuídos são grandes.

Em dispensadores de bebidas convencionais, as bebidas sãoreconstituídas de um concentrado líquido ou em pó contido em reservatórios.

O concentrado líquido ou em pó é dosado, depois misturado com um diluen-te, geralmente água quente ou fria, dentro do dispensador, passando portubos, bombas e tigelas de mistura. A mistura é geralmente feita por um agi-tador convéncional contido em uma câmara. A preparação convencionaldessas bebidas requer, portanto, um alto grau de manutenção e limpeza,para manter essas partes, que ficam em contato com o produto alimentícioconstantemente limpas e evitar os riscos de contaminação e crescimentobacteriano. As máquinas também representam um investimento significativopor parte dos operadores. Finalmente, essas máquinas carecem de versatili-dade em termos da seleção das bebidas distribuídas, mesmo quando a ten-dência de momento é estender a seleção de bebidas quentes, frias, espu-mosas e não espumosas.

Existem de fato sistemas para a distribuição de sucos de frutasde uma embalagem descartável ou reciclável contendo concentrado e incor-porando uma bomba operada por um dispositivo de dispensação, externo àembalagem. Esse sistema é descrito, por exemplo, na Patente U.S. 5 615 801.

Dispositivos similares são descritos nas Patentes U.S. 5 305 923e U.S. 5 842 603, que têm as mesmas desvantagens que a patente já discu-tida.

A Patente U.S. 6 568 565 refere-se a um método e a um disposi-tivo para distribuir uma bebida de um concentrado contido em um recipientede partes múltiplas descartável.

O pedido de patente internacional WO 01/21292 refere-se a ummétodo e a um dispositivo para a produção de uma bebida, na qual o con-centrado é colocado em uma zona de união em uma câmara de mistura; emcuja zona de união, o concentrado é colocado juntamente com um diluente.

Quando da dosagem de um líquido de um recipiente fechado,ocorre o problema de que o nível de enchimento do recipiente para o líquidoé reduzido bem-sucedidamente. Por sua vez, ou a pressão no recipiente vaiser reduzida (criando, desse modo, um vácuo) e/ou, no caso das paredes dorecipiente serem um pouco flexíveis, o próprio recipiente vai ser deformado("encolher"). Ambos os efeitos são prejudiciais a uma operação de dispen-sação sob condições controladas.

A invenção busca uma operação de dispensação aperfeiçoada,quando da dispensação de um líquido de pelo menos um recipiente.

De acordo com a solução da invenção, o volume perdido pordosagem do líquido de base de um recipiente é compensado por um fluxocontrolado de ar para o recipiente.

A compensação do volume perdido por dosagem do líquido dorecipiente, por introdução de um volume de ar compensatório, é tambémchamada "aeração" na estrutura da presente invenção.

Esse objetivo é alcançado por meio dos aspectos das reivindica-ções independentes. As reivindicações dependentes desenvolvem mais aidéia central da presente invenção.

Em um primeiro aspecto, a invenção refere-se a um dispositivopara a dispensação de um líquido de um recipiente, o dispositivo compreendendo:

- uma entrada para o líquido de pelo menos um recipiente; e

- uma saída de líquido,em que meios de controle são proporcionados, que são projetados para:

- controlar a drenagem de líquido de pelo menos um dos recipi-entes para a saída de líquido; e

- controlar o fluxo de ar para pelo menos um dos recipientes,durante os períodos nos quais nenhum líquido é deixado sair do recipiente eescoar pela saída de líquido.

Um segundo aspecto da invenção refere-se a um dispositivo paradispensação de um líquido de um recipiente, o dispositivo compreendendo:

- uma entrada para o líquido de pelo menos um recipiente;

- pelo menos um meio de dosagem rotativo; e

- uma saída de dispensação,em que meios de controle são proporcionados, que são projetados para:

- controlar o fluxo de líquido de pelo menos um dos recipientespara a saída de dispensação, por controle da operação de pelo menos ummeio de dosagem rotativo; e

- controle de um fluxo de ar compensatório para pelo menos umrecipiente.

De acordo com a invenção, antes de deixar o dispositivo na saí-da de dispensação, o líquido (sendo um líquido de base) pode ser misturadocom pelo menos um diluente em uma câmara de mistura do dispositivo dedispensação, o diluente sendo também introduzido na câmara de mistura.

O dispositivo pode compreender uma tampa, compreendendoduas metades de invólucros montadas entre si e configuradas para abrangero meio de bomba e o meio de válvula e definir o contorno da câmara de mistura.

A válvula pode compreender uma parte de atuação, que é posi-cionada para projetar-se para fora de uma das ditas metades de invólucros.

O meio de bomba pode compreender uma parte de conexão,que é posicionada para projetar-se para fora das ditas metades de invólucros.

A parte de atuação da válvula e a parte de conexão do meio debomba podem ser posicionadas na mesma metade de invólucro.O dispositivo pode compreender pelo menos um meio de supor-te referencial, intencionado para a conexão removível da dita tampa em umaestação de atracamento do dispositivo.

A estação de atracamento pode compreender:

- um motor elétrico, um eixo de acionamento e um conector deacionamento projetados para conexão removível com a parte conectante domeio de motor;

- um atuador configurado para acoplar seletivamente a parte deatuação da válvula; e

- pelo menos um meio de guia, que acopla complementarmenteo meio de guia da tampa.

O meio de controle pode ser projetado para controlar o fluxo dear para o recipiente, para iniciar quando, logo depois ou pouco antes da pa-rada da dosagem controlada de várias doses predeterminadas de líquido dorecipiente pela saída de líquido.

O meio de controle pode ser projetado para controlar o fluxo dear para o recipiente, para iniciar quando, logo depois ou pouco antes da pa-rada da dosagem controlada de uma única dose predeterminada de líquidodo recipiente pela saída de líquido.

Em outro aspecto, a invenção refere-se a um dispositivo parapreparação de uma mistura diluída, por mistura de pelo menos dois líquidosnutritivos, ós líquidos sendo supridos de compartimentos distintos de um re-cipiente ou de recipientes distintos, o dispositivo compreendendo pelo me-nos dois meios de dosagem de líquido e dois dutos de dosagem, para dosar,respectivamente, os dois líquidos em uma câmara de mistura, na qual oslíquidos se misturam entre si. Pelo menos um duto de diluente é posicionadode uma maneira a interceptar um dos dutos de líquido. Uma entrada de ar étambém proporcionada, para prover ar na mistura.

O termo "nutritivo" inclui qualquer líquido comestível, tal comoalimento ou concentrado de bebida, aromatizante, condimentos, suplementonutritivo e/ou aditivos.

Mais outros aspectos da invenção refere-sem a métodos paradispensação de um líquido de pelo menos um recipiente.

As características e vantagens da invenção vão ser melhor en-tendidas em relação às figuras que se seguem:

a figura 1 ilustra uma vista em perspectiva global do sistema depreparação, que compreende uma embalagem de partes múltiplas em umaposição separada da estação de base;

a figura 2 ilustra uma vista em perspectiva global do sistema dafigura 1, com a embalagem de partes múltiplas em uma posição atracadacontra a estação de base;

a figura 3 ilustra uma vista da metade de invólucro frontal do dis-positivo de dosagem e mistura de acordo com a invenção;

a figura 4 ilustra uma vista da metade de invólucro traseira dodispositivo de dosagem e mistura de acordo com a invenção;

a figura 5 ilustra uma vista de acima do dispositivo das figuras 3e 4;

a figura 6 ilustra uma vista interna da metade de invólucro dodispositivo das figuras 3 a 5, sem os elementos de engrenagem;

a figura 7 ilustra uma vista interna da metade de invólucro trasei-ra do dispositivo das figuras 3 a 5;

a figura 8 ilustra uma vista detalhada em seção parcial da bombado dispositivo das figuras 3 a 7;

a figura 9 ilustra uma vista parcial em perspectiva dos elementosrotativos da bomba de dosagem de líquido;

a figura 10 ilustra uma vista frontal esquemática dos elementosrotativos em uma determinada configuração engrenada;

a figura 11 ilustra uma vista esquemática da parte interna da es-tação de base;

a figura 12 ilustra uma vista detalhada do meio de acoplamentoda estação de base;

a figura 13 ilustra uma vista esquemática do dispositivo de umaconcretização da invenção, de acordo com uma disposição fluida diferente;

a figura 14 ilustra uma vista em seção transversal detalhada deuma concretização do dispositivo da invenção, em particular, uma válvula deretenção, que é posicionada na saída da bomba para impedir gotejamentode líquido;

a figura 15 apresenta uma vista de uma disposição de aeraçãode acordo com a presente invenção;

a figura 16 mostra uma vista detalhada de uma disposição dapresente invenção;

a figura 17 mostra uma vista seccional de um dispositivo de ae-ração de acordo com a presente invenção;

a figura 18 mostra urria vista detalhada de uma tampa de acordocom uma concretização da invenção;

a figura 19 mostra um fluxograma para um exemplo do controledo processo de aeração e dosagem da invenção; e

as figuras 20 e 21 ilustram as concretizações tendo uma plurali-dade de recipientes e/ou dispositivos de dosagem rotativos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS:

As figuras 1 e 2 ilustram uma vista geral de um exemplo de umsistema para reconstituir e distribuir preparações alimentícias de acordo coma invenção, em particular, de um sistema para a preparação de bebidasquentes ou frias 1.

O sistema compreende, por um lado, pelo menos uma embala-gem funcional 2 formada de um dispositivo de dosagem e mistura e de umrecipiente 4, e, por outro lado, uma estação de base 5, que serve para anco-rar a embalagem funcional 2 com uma vista para a preparação e distribuiçãodas bebidas pelo dispositivo de dosagem e mistura 3. O dispositivo 3 é co-nectado a um recipiente 4, que pode ser de qualquer tipo, tal como uma gar-rafa, tijolo, um sachê, uma bolsa ou similares. O recipiente contém um líqui-do alimentício intencionado para ser diluído com um diluente, geralmentequente, à temperatura ambiente ou resfriado, água, suprido ao dispositivo dedosagem 3 pela estação de base 5. O líquido pode ser um concentrado decafé, um branqueador (por exemplo, concentrado de leite), um concentradode cacau, um suco de fruta ou uma mistura, tal como uma preparação base-ada em concentrado de café, um emulsificante, flavorizantes, açúcar ou a-doçante artificial, conservantes e outros componentes.

O líquido pode compreender uma fase puramente líquida com,possivelmente, inclusões sólidas ou pastosas, tais como grãos de açúcar,nozes, frutas ou similares. O líquido é elaborado preferivelmente para serestável à temperatura ambiente por vários dias, várias semanas ou mesmovários meses. A atividade na água do concentrado é, desse modo, usual-mente ajustada a um valor que permite que seja mantido à temperatura am-biente pelo período de tempo desejado.

O dispositivo de dosagem e mistura 3 e o recipiente 4 são proje-tados, de preferência, para ser dispostos para reciclo, uma vez que o recipi-ente tenha sido esvaziado do seu conteúdo. O recipiente é mantido em umaposição invertida, a sua abertura voltada para baixo e o seu fundo voltadopara cima, de modo a suprir constantemente o dispositivo de dosagem emistura 3, particularmente, a bomba de dosagem de líquido contida nele,com líquido sob gravidade. O recipiente 4 e o dispositivo 3 são conectadospor um meio de conexão, que pode ser destacável ou permanente, comopode ser o caso. É, no entanto, preferível proporcionar um meio de conexãopermanente, para evitar o uso excessivamente prolongado do dispositivo dedosagem e mistura, que, sem limpeza após um período de atividade exces-sivamente longo, pode passar a apresentar problemas de higiene. Uma co-nexão permanente força, portanto, a substituição de toda a embalagem 2,uma vez que o recipiente tenha sido esvaziado, ou mesmo antes, se o dis-positivo ficar sem uso por muito tempo e se existe um risco de higiene. Noentanto, a parte interna do dispositivo 3 é também projetada para ser capazde ser limpa e/ou enxaguada com diluente, a uma alta temperatura, por e-xemplo, regularmente, por exemplo, durante ciclos de enxaguadura, que sãoprogramados ou ativados manualmente e controlados da estação de base 5.

As figuras 3 a 9 mostram o dispositivo de dosagem e mistura 3da invenção em detalhes, de acordo com uma concretização preferida. Odispositivo 3 é, de preferência, na forma de uma tampa, que fecha a aberturado recipiente em um modo selado, quando o recipiente está na posição in-vertida, com sua abertura voltada para baixo. A tampa tem uma parte conec-tante tubular 30, equipada com um meio conectante, tal como um filete derosca interna 31 complementando o meio conectante 41 pertencente ao re-cipiente, também do tipo de filete de rosca, por exemplo. Dentro da parteconectante, há uma superfície terminal e uma entrada 32 situada por essasuperfície terminal, para que o líquido entre no dispositivo. Deve-se notarque a posição invertida do recipiente é justificada apenas se o recipiente ti-ver uma entrada de ar para equalização das pressões no recipiente e, por-tanto, não contrai na medida em que esvazia. Se o oposto for verdade, talcomo no caso de um saco, que contrai sem ar, o líquido pode ser dosadoquando o recipiente está em uma posição, que não é necessariamente a-quela invertida com a tampa.

O dispositivo 3 é constituído, de preferência, entre outras coisas,de duas metades de invólucros 3A, 3B montadas entre si ao longo de umalinha de partição P, que corre mais ou menos na direção longitudinal dosdutos, particularmente, do duto de líquido e da câmara de mistura, circulan-do dentro do dispositivo. A construção na forma de duas metades de invólu-cros, isto é, uma parte frontal 3A e uma outra parte traseira 3B, possibilitasimplificar o dispositivo, enquanto definindo, ao mesmo tempo, a sucessãode dutos e câmaras necessários para dosar, misturar, possivelmente espu-mar, e distribuir a mistura.

Quando o recipiente é um que não pode contrair, é necessárioproporcionar uma entrada de ar no recipiente, para compensar a retirada delíquido. Essa entrada pode ser proporcionada ou pelo próprio recipiente, talcomo uma abertura no fundo do recipiente, uma vez que esse recipiente es-teja na posição invertida, ou alternativamente pelo menos um canal de arpela parte conectante tubular 30 do dispositivo, que se comunica com a en-trada para o recipiente.

O princípio básico do dispositivo de dosagem e mistura 3 vai serdescrito a seguir em detalhe. O dispositivo compreende uma bomba de do-sagem 6 embutida, para dosar o líquido passando pela abertura 32. A bom-ba é, de preferência, uma bomba de engrenagem, definida por uma câmara60 equipada com mancais 61, 62, 63, 64 presentes no fundo de cada super-fície lateral 67, 68 da câmara e capaz de guiar dois elementos rotativos 65,66 cooperando de um modo engrenado, para formar os elementos de dosa-gem móveis da bomba na câmara. O elemento rotativo 65 é um elemento"mestre", equipado com um eixo 650 associado com um meio de acopla-mento 651, capaz de acoplar-se com um meio de acoplamento complemen-tar pertencente à estação de base 5 (descrita a seguir). Um selo de borda épreferivelmente incorporado entre o mancai 64 e o eixo 650, para selar acâmara da bomba com relação à parte externa. A pressão interna quando abomba está em movimento ajuda na manutenção do selo, por submeter oselo à tensão. O elemento rotativo 66 é o elemento "escravo", que è aciona-do na direção oposta de rotação pelo elemento mestre. Os elementos dedosagem rotativos 65, 66 são acionados nas direções A, B, como ilustradonas figuras 8 e 10, para que seja possível dosar o líquido pela câmara. Aconstrução na forma de metades de invólucros é tal que a câmara é definidapela montagem das duas partes 3A, 3B. A câmara 60 pode ser, desse modo,definida como oca na parte frontal 3A, com uma superfície de fundo definin-do uma das superfícies laterais. A outra parte encerra a câmara por umaparte superfície mais ou menos plana 68 compreendendo, por exemplo, omancai 64, que suporta o eixo de acionamento 650, que é estendido paratrás por uma passagem 78 pela parte invólucro 3B.

O líquido é, desse modo, dosado por um duto de saída de líqui-do 69, formando uma redução em seção. O diâmetro é da ordem de 0,2 a 4mm, de preferência, 0,5 a 2 mm. O duto 69 propicia o controle fino da vazãode líquido que deixa a bomba e possibilita formar um fluxo de líquido relati-vamente minguado, encorajando, desse modo, a dosagem fina.

O dispositivo compreende um duto 70, para suprimento com di-luente, que intercepta o duto de líquido 69. O diluente é transportado para odispositivo por uma entrada de diluente 71, localizada na parte traseira 3Bda tampa. Essa entrada tem a forma de um tubo conectante, capaz de serequipado eficazmente com selagem em um acoplamento tubular e em umaparte de suprimento de diluente, localizados na estação de base 5. A vazãode diluente é controlada por uma bomba de diluente, situada na estação debase 5. O duto de diluente 70 termina em uma restrição 72, começando exa-tamente a montante do ponto no qual os dutos de líquido e diluente 69, 70se encontram è estendendo-se pelo menos até desse ponto e, de preferên-cia, além do ponto de encontro. A restrição possibilita acelerar o diluente eisso, usando um fenômeno de venturi, provoca uma pressão no ponto deencontro, que é mais baixa do que ou igual à pressão do líquido no duto desaída de líquido 69. Quando a bomba é desligada, esse equilíbrio ou dife-rencial de pressão garante que o diluente atravessa o ponto de dosagem ese desloca até a câmara, sem voltar para dentro do duto de líquido. A bombade líquido é interrompida enquanto o diluente continua a passar pelo disposi-tivo, por exemplo, no sentido do final do ciclo de preparação de bebida, paraobter a diluição desejada da bebida. Igualmente, o diluente é usado paraenxaguar regularmente o dispositivo. Desse modo, o líquido, por exemplo,um concentrado de café ou chocolate, é impedido de ser contaminado norecipiente ou na bomba pelo diluente sendo sugado de volta pelo duto 69.

A restrição é, desse modo, dimensionada para criar uma ligeiradepressão no ponto de encontro. No entanto, a depressão precisa ser con-trolada de modo que não baixe excessivamente o ponto de ebulição e façacom que o diluente ferva no duto, quando bebidas quentes estão sendo pre-paradas.

Por preferência, a restrição tem um diâmetro entre 0,2 e 5 mm,particularmente, entre0,5 e 2 mm.

Após o ponto de encontro, um e o mesmo duto 73 transporta osfluidos. Um alargamento do duto é, de preferência, projetado para reduzir aqueda de pressão e considerar o aumento em volume dos fluidos que secombinam, uma vez que tenham se encontrado no ponto de encontro. O du-to alargado 73 é estendido para uma câmara de mistura 80 adequada, naqual o produto é misturado homogeneamente.

Naturalmente, a parte duto 73 e a câmara 80 podem formar ume o mesmo duto ou uma e a mesma câmara, sem que se tenha necessaria-mente uma variação abrupta.Uma entrada de ar representada por um duto de ar 74 abertopara entrada de ar é de preferência proporcionado, quando se deseja espu-mar a mistura líquido - diluente. Como uma preferência, o duto de ar podeser posicionado para interceptar a restrição. É nessa região que o efeito ven-turi é sentido e, portanto, que a redução em pressão está no seu máximo,por causa da aceleração dos fluidos. O duto de ar pode ser desse modo po-sicionado para interceptar, por exemplo, a parte duto 73. A posição da toma-da de ar pode variar e também pode ser localizada de tal modo a levar aoduto de diluente 70 ou, alternativamente, ao duto de líquido 69. Desse modo,como uma preferência, a entrada de ar é posicionada de modo que o ar ésugado pelo efeito da aceleração do diluente pela restrição.

Em um modo possível (não ilustrado), uma bomba de ar podeser conectada à entrada de ar. A bomba de ar pode ser usada para criaruma pressão positiva na entrada de ar, que pode forçar o ar a misturar-secom a corrente de diluente. Normalmente, a restrição do duto dè diluente ésuficiente para arrastar uma quantidade suficiente de ar, para criar bolhas namistura, mas uma bomba de ar pode provar ser útil, em particular, a tempe-raturas elevadas do diluente, quando vapor pode começar a ser formado nodispositivo, resultando, desse modo em ar insuficiente para que seja arras-tado. A bomba de ar pode ser também usada para enviar ar na câmara demistura, ao final do ciclo de dispensação, para esvaziar a câmara da misturae/ou secar a câmara de mistura para fins de higiene. A tomada de ar deveser também conectada à pressão atmosférica, ao final do ciclo de dispensa-ção, para garantir que a câmara de mistura possa ser esvaziada adequada-mente. Esse equilíbrio de pressão atmosférica pode ser obtido por uma vál-vula ativa colocada no ponto mais alto no sistema de alimentação de ar.

A câmara de mistura 80 tem uma largura da ordem de pelo me-nos cinco vezes, de preferência, pelo menos dez ou vinte vezes a seçãotransversal da parte duto 73 mais ou menos, na saída do ponto de encontro.Uma câmara ampla é preferível a um duto simples, para encorajar a misturae também impedir que qualquer líquido seja sugado de volta para o sistemaventuri, quando o dispositivo está em repouso, pois isso poderia prejudicar amanutenção de boa higiene no dispositivo. No entanto, em princípio, a câ-mara pode ser substituída por um duto de menor seção transversal.

A câmara também permite que a mistura seja desacelerada e,portanto, evita que a mistura seja expelida muito abruptamente e, possivel-mente, provoque salpico, na medida em que é distribuída. Por isso, a câma-ra tem, por exemplo, uma forma arqueada, ou tem uma forma de um S, demodo a encompridar a rota da mistura e reduzir a sua velocidade.

A câmara é conectada basicamente a um duto de distribuição 85para distribuir a mistura. Uma passagem de sifão 81 pode ser também pro-porcionada, para esvaziar completamente a câmara, em virtude da sua for-ma arqueada, após cada ciclo de bebida transferido.

O duto compreende, de preferência, os elementos 86, 87, 88,para quebrar a energia cinética da mistura no duto. Esses elementos podemser, por exemplo, várias paredes estendendo-se transversalmente ao duto einterceptando, parcialmente, o fluxo de mistura e forçando essa mistura aseguir uma rota sinuosa. Esses elementos podem ter também uma funçãode homogeneizar a mistura, antes que ela saia. Naturalmente, outras formassão possíveis para quebrar o fluxo da bebida.

O dispositivo de dosagem e mistura de acordo com a invençãotambém compreende, de preferência, meios de guia para permitir atraca-mento com a estação de base e, em particular, facilitar o alinhamento domeio de acoplamento de diluente e acionamento de bomba. Esses meios deguia podem ser, por exemplo, partes das superfícies 33, 34, 35, 36 pelo dis-positivo, por exemplo, transversalmente às partes 3A, 3B. As superfícies po-dem ser, por exemplo, partes parcial ou completamente cilíndricas. Os meiosde guia também executam a função de suporte do peso da embalagem easseguram um atracamento firme e estável. Esses meios podem natural-mente adotar outras formas bastante variadas.

As partes 3A, 3B são montados por qualquer meio adequado, talcomo soldagem, união ou similares. Em uma concretização preferida, asduas partes são soldadas a laser. A soldagem a laser pode ser controladapor computador e tem a vantagem de soldar as partes conjuntamente, semqualquer movimento, diferentemente da soldagem por vibração; isso aperfei-çoa a admissão às tolerâncias dimensionais e a precisão da soldagem. Parasoldagem a laser, uma das partes pode ser formada em um material, queseja mais absorvente à energia de laser, enquanto que a outra parte é feitade um plástico transparente à energia de laser. No entanto, outras técnicasde soldagem são possíveis, sem que se afaste do escopo da invenção, porexemplo, soldagem por vibração.

É preferível proporcionar uma junta conectante 79, tal como umasolda, que limita, parcial ou completamente, os dutos e câmaras do disposi-tivo. A junta é, de preferência, selada perfeitamente. No entanto, uma juntacom regiões não soldadas pode ser proporcionada para controlar a entradade ar no dispositivo.

As figuras 9 e 10 mostram uma ilustração detalhada dos elemen-tos rotativos 65, 66 da bomba de líquido. Em uma construção vantajosa, oselementos de engrenagem têm todos os dentes 652, 660 de formas comple-mentares, cujas seções transversais têm uma forma redonda no sentido dasextremidades com uma área de seção transversal restrita 661, na base decada um dos dentes. Essa geometria de dente redondo possibilita criar umaregião de dosagem volumétrica fechada 662, que não experimenta compres-são e transporta um volume de líquido que é constante para cada revolução.

Essa configuração tem o resultado de reduzir os efeitos da compressão dolíquido dosado, e isso aperfeiçoa a eficiência da bomba e reduz as cargasnela. Como uma outra preferência, a parte mais externa 662 de cada dente éachatada com um raio superior ao raio das partes laterais 663 de cada dente.

Em particular, o achatamento das partes mais extremas 664 permite que osdentes sejam colocados mais próximos à superfície da câmara de bombea-mento, reduzindo, desse modo, o vão livre e aperfeiçoando a selagem.

Deve-se notar que o dispositivo pode dosar líquidos em umaampla gama de viscosidades. No entanto, quando o líquido é muito fluido,pode ser necessário adicionar uma válvula ao duto de dosagem de líquido69, ou à entrada 32, para impedir os riscos de vazamentos de líquido. A vál-vula é configurada para abrir sob o impulso do líquido exercido pela bomba eficar fechada e selada, quando a bomba é desligada, de modo a impedirqualquer líquido de vazar pelo dispositivo.

Deve-se também notar que o recipiente, se não projetado espe-cificamente para ser deformável, pode precisar ser retornado a uma pressãode equilíbrio com o meio ambiente externo, por meio de um meio de aera-ção. Se o recipiente não for aerado, pode deformar devido à redução depressão dentro dele e pode romper. Um meio de aeração pode ser uma vál-vula, tal como uma válvula bico de pato e similares. Outro modo de aeraçãodo recipiente pode ser para acionar a bomba várias vezes na direção opostaà direção de dosagem. Um modo de aeração preferido é descrito em relaçãoàs figuras 15 a 17, como vai ser explicado abaixo na presente descrição.

Com referência às figuras 1, 2, 11 e 12, o sistema de acordo coma invenção também compreende uma estação de base 5, formando a partemáquina, oposta à embalagem 2. A estação de base compreende uma áreatécnica 50, geralmente interna e protegida, pelo menos em parte, por umacobertura 55 e uma área de interface 51 diretamente acessível pelo usuário. Aárea de interface também oferece um meio de controle 53, para controlar adistribuição de uma bebida. O meio de controle pode ser na forma de um pai-nel de controle eletrônico (figuras 1 e 2) ou uma alavanca (figura 11).

A área de interface 51 é configurada para permitir o atracamentode pelo menos uma embalagem 2, por pelo menos uma estação de atracamen-to 52. Várias estações de atracamento podem ser proporcionadas, dispostasem fileiras, para que cada uma delas aceite uma embalagem contendo o mes-mo ou um líquido alimentício diferente, de modo que uma seleção variada debebidas pode ser oferecida ou alternativamente para aumentar a capacidade deserviço do sistema. Como mostra em detalhes a figura 12, uma estação de a-tracamento compreende um meio de acoplamento de diluente 520 e um meiopara acoplamento do acionador para a bomba de dosagem 521.

O meio 520 pode ser uma parte de um tubo equipado com umaválvula de retenção, cujo diâmetro complementa o diâmetro da entrada dediluente 71 do dispositivo de dosagem e mistura, de modo a acoplar-se comele. A montagem pode ser obtida por uso de um ou mais selos. O meio deacoplamento 521 é, por exemplo, uma parte de um eixo terminando em umacabeça de menor seção transversal e com superfícies que complementam assuperfícies internas do meio de acoplamento 651, pertencente ao dispositivode dosagem e mistura. A cabeça pode ter uma forma pontuda de seção trans-versai poligonal, ou pode ser em forma de estrela, por exemplo, oferecendoambas a velocidade de acoplamento e a confiabilidade no acionamento rotati-vo da bomba. A estação de atracamento pode também compreender meiosde guia 522, 523, que complementam os meios de guia 33, 34 do dispositivode dosagem e mistura. Esses meios 522, 523 podem ser simples barras oudedos, para aceitar as superfícies dos meios de guia em deslizamento. Nãose pode deixar de mencionar que a forma dos meios de guia 522, 523, 33, 34pode adotar várias formas, sem afastar-se do escopo da invenção. Dessemodo, os meios de guia 522, 523 da estação de atracamento podem ter for-mas ocas e os meios de guia 33, 34 podem ser salientes.

A estação de base, como ilustrada na figura 11, tem uma áreatécnica 50, que combina os componentes essenciais para suprir o dispositivode dosagem e mistura 3 com diluente e para acionar a bomba de líquido.

Para isso, a estação de base compreende uma fonte de suprimento de dilu-ente, tal como um reservatório de água potável 90 conectado a um sistemade bombeamento de água 91. A água é depois transportada ao longo detubos (não apresentados) até um sistema de controle de temperatura de á-gua 92. Esse sistema pode ser um sistema de aquecimento e/ou um sistemade refrigeração, permitindo que a água seja aquecida ou resfriada na tempe-ratura desejada, antes que seja introduzida no dispositivo de dosagem emistura 3. Além do mais, a estação de base possui um motor elétrico 93 con-trolado por um controlador 94. O motor elétrico 93 compreende um eixo deacionamento 524, que passa pelo painel de atracamento 58.

Como uma preferência, o sistema de acordo com a invençãooferece a possibilidade de variação da dosagem do líquido, de acordo comos requisitos, por meio de um painel de controle 53 introduzido na área deinterface, devido a uma seleção de botões, cada um dos quais selecionandoum programa de dispensação de bebidas específicas. Em particular, a razãode diluição líquido : diluente pode variar, por variação da velocidade na quala bomba é acionada. Quando a velocidade é mais baixa, a vazão do diluentepara essa parte é mantida constante pelo sistema de bomba de diluente 91,a razão líquido : diluente sendo assim reduzida, levando à distribuição deuma bebida mais diluída. Contrariamente, se a velocidade da bomba de lí-quido for maior, a concentração da bebida pode ser aumentada. Outro pa-râmetro controlável pode ser o volume da bebida, por controle do período detempo no qual o sistema de bomba de diluente está ativado e do período detempo no qual a bomba de líquido está acionada. O controlador 94 contém,desse modo, todas os programas de bebidas necessários, correspondentesà seleção feita por cada botão no painel de controle 53.

O dispositivo de dosagem e mistura ou o recipiente também po-dem compreender um código, que pode ser lido por um leitor associado coma estação de base 5. O código compreende informações referentes à identi-dade e/ou natureza do produto e/ou aos parâmetros relativos à ativação dosuprimento de diluente e/ou ao meio de acionamento da bomba de líquido. Ocódigo pode ser, por exemplo, usado para o controle da vazão da bomba delíquido e/ou da bomba de diluente, contidas na estação de base, de modo acontrolar a razão de líquido : diluente. O código pode também controlar aabertura ou fechamento da entrada de ar, para obter uma bebida espumanteou não espumante.

Como ilustrado na figura 13, a entrada ou canal de ar 74 podeser colocado para interceptar o duto de diluente 70. Portanto, é colocadoantes da interseção da corrente de líquido com a corrente de diluente. Oproblema com o canal de ar, após a interseção dos dutos de líquido e diluen-te é que o canal de ar pode ficar contaminado pelo líquido diluído, o que po-de provocar crescimento bacteriano. O problema é causado em grande partepor fatores geométricos e físicos, tais como tensão superficial do líquido,variações de fase, etc. Esse canal de ar não pode ser limpo adequadamentedurante um ciclo de jato com um líquido de limpeza (isto é, água quente),pois a restrição provoca um efeito de sucção do canal de ar para a câmarade mistura, o que impede a entrada do líquido de limpeza no canal de ar.Portanto, esse novo local garante que nenhum líquido alimentício pode en-trar no canal de ar. No presente exemplo, o duto de diluente 70 e o duto dedosagem de líquido 69 não são posicionados diretamente na interseção en-tre si, mas se encontram com a câmara de mistura 80. O duto de diluente 70é, não obstante, posicionado de tal modo que a sua corrente é dirigida nosentido da corrente de líquido, isto é, na direção da saída de líquido ou ligei-ramente abaixo dela. Uma entrada de ar 74 é além disso proporcionada naregião da restrição 72. A velocidade do diluente é tal que nessa região o ar ésugado na corrente de diluente, antes da corrente encontrar a corrente delíquido. Essa disposição reduz o risco da entrada de ar ser contaminada como produto diluído originário da entrada de ar por acidente.

Em uma concretização ilustrada pela figura 14, o dispositivocompreende uma válvula de barreira 690, colocada entre a bomba de dosa-gem 65 e a câmara de mistura 80. A válvula de barreira 690 é uma válvulade retenção, que se abre sob a pressão da bomba, para deixar ó líquido es-coar no sentido da câmara de mistura, mas impede um contrafluxo, isto é,diluente entrando na bomba de dosagem 65 e até o recipiente. A válvula 690age como uma barreira higiênica e de segurança, de modo que o líquido a-limentício não fica contaminado antes de atingir a câmara de mistura (dilui-ção). De fato, se o diluente contatasse o líquido, por exemplo, o concentradode bebida, parte ou partes do líquido ficaram diluídas e atingiriam uma ativi-dade de água mais alta, que podem ficar propensas de constituir um meiopara crescimento bacteriano. Portanto, a válvula de barreira 690 garante queo líquido não é nem diluído na bomba nem a montante da bomba. Também,uma vez que é virtualmente impossível garantir uma impermeabilidade total,em particular para líquidos de baixa viscosidade, a válvula 690, que é incor-porada, por exemplo, no condutor de dosagem de líquido, a jusante da bom-ba, impede gotejamento de líquido na câmara de mistura ou na área de in-terseção 72. Uma vez que traços de água não podem ser totalmente remo-vidos ou secos na área de interseção 72 e na câmara de mistura, se o líqui-do gotejar da bomba nessas áreas, o diluente pode contaminar o líquido,provocando, portanto, um sítio potencialmente favorável para crescimentobacteriano, após várias horas de inatividade. A válvula também impede essaconseqüência por parada do gotejamento de líquido, durante inatividade dodispositivo.

Finalmente, a válvula de barreira 690 também permite reduzir ociclo de enxaguadura. Em particular, a quantidade de fluido de enxaguadura,isto é, água quente, que é necessária para ser jorrada, após cada dosagemde líquido, pode ser reduzida vantajosamente, uma vez que a válvula fechaautomaticamente o duto de líquido 69, quando o meio de dosagem é inter-rompido. Portanto, o líquido para imediatamente de ser dispensado na câ-mara. Portanto, a enxaguadura com diluente quente pode ser mantida a mí-nima possível, sendo, de preferência, integrada como uma parte do ciclo dedispensação de bebida final, e pode ser, desse modo, menos perceptívelpara o usuário. A válvula 690 pode ser qualquer tipo de válvula de retenção.A válvula 690 pode ser como a ilustrada nã concretização da figura 14, umaválvula elastomérica 690 injetada em uma única peça, por exemplo, umaválvula de silicone injetada. Nesse caso, a válvula 690 pode ser mantida nolugar ao longo das suas bordas, sendo firmemente inserida em uma parte defenda proporcionada em cada metade de invólucro 3a, 3b.

Na figura 14, a válvula 690 compreende uma camada ou ele-mento de válvula de fenda de elastomérico ou de silicone 691, mantidotransversalmente no duto de líquido 69 por duas capas rígidas, tais comoduas placas metálicas 692, 693. A válvula 690 pode ser inserida pelas ra-nhuras proporcionadas pelas duas metades de invólucros 3A, 3B. O elemen-to de válvula de fenda é configurado de modo que as fendas se abram des-cendentemente, quando uma pressão de fluido foi gerada a montante daválvula, em conseqüência da bomba ser ativada na câmara da bomba 60(elementos da bomba não mostrados). Tão logo a bomba é parada, a válvulafique resiliente o suficiente para fechar a saída.

A seguir, vai-se descrever, com referência às figuras 15 - 17,como o ar do ambiente pode escoar para o recipiente de uma maneira con-trolada.

Esse aspecto da invenção trata do problema que, quando dadispensação de um líquido de um recipiente essencialmente fechado, apressão no recipiente vai diminuir, criando, desse modo, um vácuo, que po-de ser prejudicial para a ação de dispensação.

Portanto, esse aspecto da presente invenção propõe uma solu-ção particularmente vantajosa, para compensar o volume de líquido dispen-sado de um recipiente selado, de modo que a pressão dentro do recipienteessencialmente selado é reequilibrada quando da dispensação de líquidodele.

Intermitentemente, a pressão pode ser efetivamente diminuída,isto é, de acordo com a invenção, o fluxo de compensação de ar não temque necessariamente ocorrer ao mesmo tempo da ação de dispensação. Aqueda de pressão provocada por uma ação de dispensação única curta nãoé usualmente um problema, desde que essa queda de pressão não se acu-mule durante o transcorrer de várias ações de dispensação. Como vai serexplicado abaixo, permitir uma redução curta da pressão durante a dispen-sação e a compensação depois pode ter ainda vantagens.

Notar que esse aspecto da invenção pode também encontraraplicação, sem misturar o líquido dispensado com um diluente, como descri-to com referência às figuras 1 a 14, mas também pode aplicar-se a simples-mente dosar e dispensar um líquido sem a incorporação de diluente (por e-xemplo, na aplicação de dispensação de uma bebida "pronta para beber",por exemplo).

Com referência às figuras 1 a 14 anteriores, já foi descrito emdetalhes que meios de controle são proporcionados, que controlam a drena-gem de líquido de um recipiente para uma saída de dispensação.

Nos exemplos mostrados, meios de dosagem rotativos (umabomba de engrenagem sendo apenas um exemplo deles) são usados paracontrolar a dosagem, isto é, o fluxo de um líquido (por exemplo, um líquidode base) do recipiente, por exemplo, para uma câmara de mistura.

Então, com referência às figuras 15 a 18, uma disposição mecâ-nica da tampa de dispensação vai ser explicada, que permite um fluxo com-pensatório de ar do ambiente pelo canal de ar na tampa e depois para o re-cipiente.

Como vai ficar claro da explicação detalhada apresentada a se-guir, o fluxo compensatório de ar pela tampa ocorre de uma maneira contro-lada, por exemplo, especialmente se puder ser ativado ou desativado, porexemplo, por meios de controle,

O fluxo compensatório de ar para o recipiente pode ser controla-do com relação à sincronização (isto é, o tempo quando ocorre) e/ou o vo-lume de ar que é deixado entrar no recipiente.

Esses meios de controle podem ser, por exemplo, meios de con-trole eletrônicos, que também controlam a drenagem dosada do líquido, dorecipiente para a saída de líquido 69 e na câmara de mistura.

A figura 15 mostra a tampa 3, que vai ser presa em uma abertu-ra de um recipiente (garrafa, etc.). De novo, a referência 3A designa o invó-lucro frontal e a referência 3B designa o invólucro traseiro do dispositivo detampa de dispensação 3.

Como pode-se notar particularmente da vista detalhada na figura16, uma haste de pistão 1000 se projeta por uma abertura 1001, feita na par-te central do invólucro traseiro 3b. A haste de pistão 1000 é o elemento prin-cipal de uma válvula, que é controlada para permitir ou impedir o fluxo de arde fora para a tampa 3 e depois para o recipiente preso. Outras disposiçõesde válvulas controladas ativamente podem ser igualmente usadas em con-junto com á presente invenção.

Como pode-se notar da figura 17, a haste de pistão 1000 podeser transferida entre uma posição fechada (lado esquerdo da figura 17), queinibe o fluxo de ar, e uma posição aberta (lado direito da figura 17), que impe-de o fluxo de ar de fora para a tampa e depois dela para o recipiente preso.

Na posição fechada, como mostrado no lado esquerdo da figura17, uma sede cônica 1004 da haste de pistão 1000 sela firmemente a aber-tura 1001 no invólucro traseiro 3B. Nessa posição da haste de pistão 1000,nenhum ar de fora pode entrar no canal de fluxo de ar 1005. O canal de fluxode ar 1005 é proporcionado entre o invólucro traseiro 3B e o invólucro frontal3A do dispositivo de dispensação de tampa 3. O canal de fluxo de ar 1005pode proporcionar seletivamente uma conexão fluida entre o ambiente (istoé, a parte externa do dispositivo de dispensação de tampa 3) e a parte inter-na de um recipiente preso no dispositivo de dispensação de tampa 3.

Como se mostra na figura 18, o canal de fluxo de ar 1005 é se-parado do canal ou entrada 32, para dispensar o líquido de um recipientepreso na tampa de dispensação 3. A separação pode ser aperfeiçoada poruma parte de deflexão ou proteção de fluxo de ar, que pode se projetar in-ternamente na cavidade formada pela conexão tubular. Na concretizaçãoilustrada, uma parte protetora da parede 1030 é proporcionada, que cobre,pelo menos parcialmente, a entrada de líquido 32. Essa parte tem aberturasque são preferivelmente localizadas em um lado distante da saída do canalde fluxo de ar 1005. Portanto, garante que nenhum ar pode ser arrastado naentrada de líquido, no caso da aeração de ar começar antes da bomba serinterrompida.

A haste de pistão 1000 é dotada com um elemento de propen-são por mola 1003, que pode ter um efeito elástico de mola, devido à suaforma e/ou seu material constituinte (por exemplo, pode ser feito de silício ououtros materiais elásticos de borracha). Esse elemento de propensão de mo-la 1003 fixa a haste de pistão 1000 na posição fechada, no caso em que ne-nhuma força externa é aplicada. De novo, nessa posição fechada propendi-da por mola da haste de pistão, não há qualquer comunicação fluida entre aparte externa do dispositivo de tampa 3 e o canal de fluxo de ar 1005, levan-do para a parte interna de um recipiente preso.

Meios de guia 1002, tais como, por exemplo, três rebordos Iongi-tudinais de guia podem ser proporcionados na borda da abertura, para guiara haste de pistão durante o curso pela abertura 1001 no invólucro traseiro3B e para proporcionar uma seção transversal aberta para o ar.

Os meios de controle podem compreender um atuador na má-quina, para transferir ativamente a haste de pistão 1000 da posição fechadapara a posição aberta, como mostrado na figura à direita da figura 17. Naposição aberta, a haste de pistão 1000 é empurrada ativamente por um atu-ador para a direita, contra a força de propensão por mola do elemento depropensão por mola 1003. A sede cônica 1004 da haste de pistão deixa asua sede selada na abertura 1001 no invólucro traseiro 3B, de modo que umvão livre ocorre entre um elemento cilíndrico 1006 da haste de pistão e aabertura 1001 no invólucro traseiro 3B, pois o diâmetro do elemento cilíndri-co 1006 da haste de pistão 1000 é um pouco menor do que o diâmetro inter-no da abertura 1001. A seção transversal aberta para o ar é feita pelos es-paços entre os rebordos.

Esse vão livre constitui então um canal de comunicação de fluxofluido (ar), entre a parte externa do dispositivo de tampa 3 e o canal de fluxode ar 1005, de modo que na posição mostrada na figura 17, lado direito, ar,como indicado pela seta, pode escoar da parte externa, pelo vão livre entre aparte cilíndrica 1006 e a abertura 1001 no invólucro traseiro 3B para o canalde fluxo de ar 1005 do dispositivo de tampa 3, e, desse modo, para a parteinterna de um recipiente preso no dispositivo de dispensação de tampa 3.

Notar que na figura 18 o canal de fluxo de ar 1005 entra na parteinterna do recipiente preso, em uma posição que é diferente da posição naqual o líquido de base é deixado sair do recipiente.

De novo, a transferência do estado fechado para o estado abertoda haste de pistão 1000 é controlada ativamente, por exemplo, por um sole-nóide controlado por uma Unidade de Controle Eletrônico (ECU). A unidadede controle pode ser parte da estação de base 5, como descrito em relaçãoàs figuras 1, 2 e 11. Tão logo esse controle ativo para o estado aberto para,a haste de pistão vai retornar automaticamente para a posição fechada, co-mo mostrado no lado esquerdo na figura 17, devido à força de propensãopor mola do elemento de propensão por mola 1003. Em outras palavras,sem um controle ativo, o fluxo compensatório de ar vai parar.

Notar que a válvula de ar, compreendendo a haste de pistão ouum meio comparável, pode ser alternativamente propendida na posição a-berta e depois ser ativamente transferida para a posição fechada. Finalmen-te, ambos os estados (aberto/fechado) e a transferência entre esses estadospodem ser controlador ativamente por um atuador e a unidade de controleeletrônico; ambos sendo parte da estação de base.De acordo com um aspecto da presente invenção, os meios decontrole são projetados de modo que o fluxo compensatório de ar para orecipiente seja apenas permitido durante os períodos nos quais nenhum lí-quido é deixado sair do recipiente para a saída de dispensação. Isso tem avantagem de que nenhuma bolha de ar gerada pelo fluxo compensatório dear é ressugada para a tampa de dispensação 3, em particular, no meio dedosagem de líquido, que pode, por sua vez, gerar problemas com relação auma dosagem confiável e à função confiável do meio de dosagem rotativo(bomba).

O fluxo compensatório de ar é particularmente vantajoso no casode um recipiente não deformável ou um recipiente com capacidade limitadade deformar (por exemplo, plástico moldado por sopro semi-rígido) ser usado.

Nesses cenários, quando líquido é drenado do recipiente pela bomba, paradosar e depois subseqüentemente misturar, uma diminuição de pressão vaiocorrer no recipiente, forçando, desse modo, as paredes do recipiente paradentro para a diferença de pressão entre a pressão externa (atmosférica) e apressão interna diminuída. Por conseguinte, quando a pressão negativa norecipiente atinge um certo valor, a precisão da dosagem diminui e, finalmente,o líquido pode não ser mais bombeado pelo dispositivo de dosagem.

Portanto, a invenção proporciona um meio para equilibrar apressão interna do recipiente, de modo que o recipiente possa manter ourecuperar a sua forma após dosar um certo volume de líquido do recipiente.

Portanto, o líquido pode ser dosado a uma pressão próxima à, ou na, pres-são atmosférica, portanto, não mais forçando o dispositivo de dosagem.

De acordo com a invenção, o ativar e desativar o fluxo compen-satório de ar é controlado ativamente, por exemplo, por um atuador. Vanta-josamente, essa ativação/desativação do fluxo compensatório de ar para orecipiente é independente da ação de dispensação do líquido. O controleindependente do fluxo compensatório de ar, face a face com a drenagem dolíquido, propicia a possibilidade de que os períodos nos quais o fluxo com-pensatório de ar é permitido possam ser feitos separados, a partir do períododurante o qual líquido é drenado do recipiente.Os dispositivos usando válvulas de aeração passivas para o flu-xo compensatório de ar ou usando dispositivos nos quais a habilitação dofluxo compensatório de ar é ligada mecanicamente à ativação da dosagemdo líquido têm,' de fato, o problema de que o fluxo compensatório de ar temque ocorrer durante os mesmos períodos de tempo nos quais o líquido édrenado do recipiente. Essa entrada simultânea de ar no recipiente, quandoo líquido é dosado do recipiente, por, por exemplo, uma bomba, tem o riscode formação de bolhas de ar entrando após dosagem pela bomba. Há trêsefeitos negativos de ar entrando na bomba:

1. A dosagem fica imprecisa por causa da quantidade de ar serincontrolável e o ar pode ser sugado para a bomba, de modo que a bombaalimentar ar em vez de líquido;

2. Quando a válvula é aberta muito cedo, líquido pode sair pelaváivuia compensatória de ar, criando, desse modo, um vazamento nos as-pectos higiênicos; além do mais, o líquido tende a secar, após um momento,bloqueando desse modo a válvula compensatória; e

3. O concentrado deixando o dispositivo de dispensação detampa pode ficar em forma de sabão, devido à incorporação de bolhas de ar.

Além do mais, os sistemas passivos baseados em um puro aco-plamento mecânico, entre a ação de dispensação e a aeração, são maiscomplicados, quando a dispensação é feita usando um dispositivo de dosa-gem rotativo, tal como, por exemplo, uma bomba de engrenagem, palhetasou lóbulos.

De novo, de acordo com a invenção, uma válvula compensatóriade ar é proposta que é controlada ativamente e especialmente controladaindependentemente da ação de drenagem de líquido. Desse modo, a válvulacompensatória de ar pode ser assim atuada ativamente, sendo aberta ape-nas durante os períodos nos quais a ação da bomba dosadora é interrompi-da ou quase que interrompida. Por conseguinte, o ar entrando no recipientenão pode mais ser arrastado de novo para o dispositivo de dispensação.

O dispositivo compensador de ar (dispositivo de aeração) de a-cordo com a invenção é baseado em um elemento de válvula (haste de pis-tão), que é propendido por mola e compreende uma parte controlada ativa-mente, que pode ser controlada pelo dispositivo de controle externo compre-endendo um atuador (por exemplo, um solenóide) e uma unidade de controleeletrônico, que envia sinais de ativação e desativação para atuar o atuador. Odispositivo de aeração pode ser integrado na tampa e é, desse modo, descar-tável junto com o recipiente, enquanto o dispositivo de controle e o atuadorpodem ser uma parte permanente da máquina ou da estação de base.

Durante distribuição do líquido, o produto é dosado do dispositi-vo de tampa de dispensação, enquanto o elemento de válvula compensató-ria de ar se mantém fechado. A bomba é girada para distribuir (dosar) aquantidade adequada de líquido, dependendo da bebida a distribuir e mistu-rar com um diluente. Durante a dosagem, o recipiente se deforma ligeira-mente, uma vez que a pressão dentro do recipiente vai ser diminuída. Tãologo a ação da bomba é interrompida, a válvula compensatória de ar vai seraberta ativamente pelo controlador, que comanda, por exemplo, um solenói-de. Ar vai então entrar no recipiente provocando borbulhamento nele. Noentanto, uma vez que o dispositivo de dosagem é interrompido, nenhum arvai ser forçado no dispositivo de dosagem.

De acordo com a invenção, a ação compensatória de ar (aera-ção) pode ser controlada, dependendo da quantidade de líquido dispensadado recipiente. Portanto, a quantidade de ar que é arrastada, para compensara quantidade de líquidos, pode ser calculada adequadamente. Nesse aspec-to, por exemplo, um controle eletrônico pode ter uma função de controlesimples, que proporciona uma correlação entre o volume de líquido dispen-sado e o tempo de aeração, isto é, o tempo durante o qual ar compensatórioé deixado escoar para o recipiente. A válvula compensatória de ar vai semanter aberta, durante um período de tempo definido, que é uma funçãocalculada do volume de líquido que foi dispensado em uma etapa prévia.

Pode-se também notar que o dispositivo de aeração auxilia naprevenção de arrasto do diluente no duto de dosagem de líquido ou na des-carga de líquido, por equilíbrio da pressão, isto é, remoção da pressão nega-tiva no recipiente. O dispositivo de aeração age conjuntamente com a válvu-Ia de barreira 690, para garantir que nenhum diluente, por exemplo, água,possa efetivamente entrar no dispositivo de dosagem e acima no recipiente,o que poderia provocar, de outro modo, uma fonte potencial de contamina-ção e crescimento microbiano.

A figura 19 ilustra um esquema de controle simples para contro-lar a dosagem do líquido pela tampa e a aeração do recipiente, de uma ma-neira coordenada, como já explicado. Em uma primeira etapa de controle1240, a unidade de controle eletrônico 1200 proporciona um sinal para partira bomba de líquido 1250, para bombear um volume predeterminado de Ii-quido do recipiente ou um volume requerido. Os valores predeterminadosrepresentativos do volume de líquido podem ser armazenados em uma me-mória da unidade de controle eletrônico 1200. Em uma segunda etapa 1255,a unidade de controle pára a bomba 1250 e a unidade de controle, simulta-neamente ou com um pequeno avanço ou retardo, inicia o atuador do tiposolenóide 1260, para empurrar a válvula de aeração 1265 na posição de a-bertura. O atuador se mantém energizado, durante um período de tempoque corresponde à restauração da pressão inicial dentro do recipiente, deacordo com o volume de líquido distribuído dispensado. Em um possívelprocesso de controle, os valores representando os volumes de líquido, otempo de aeração e a correlação entre esses parâmetros são armazenadosna memória da unidade de controle. Em outro possível processo de controle,os períodos do tempo de aeração são calculados em tempo real por um pro-cessador da unidade de controle, em função do volume de líquido distribuídoefetivo. O volume de líquido pode ser determinado por contagem direta donúmero de voltas da bomba e/ou, indiretamente, por medida da vazão poruso, por exemplo, de um rotâmetro.

Deve-se notar que pode haver um certo tempo de sobreposiçãoou, ao contrário, um retardo entre o período de bombeamento e o período deaeração. Também, o período de bombeamento pode ocorrer intermitente-mente, para permitir períodos de aeração, entre dois períodos de bombea-mento, com ou sem tempos de sobreposição ou retardo.

Em um modo possível, ilustrado nas figuras 20 e 21, o dispositi-vo da invenção é um dispositivo para dosar pelo menos um primeiro e umsegundo líquidos e mistura dos dois líquidos com um diluente, para prepararum produto alimentício. O dispositivo é capaz de ser conectado a pelo me-nos dois compartimentos 1100, 1101. Cada compartimento 1100, 1101 podeconter um do primeiro ou segundo líquido a ser misturado.

O dispositivo de acordo com essa concretização compreende:

- um primeiro e um segundo dutos de dosagem de líquido 1102, 1103;

- pelo menos uma entrada de diluente 1104, 1105 com um dutode diluente; e

- uma câmara de mistura comum 1106 para mistura de pelo me-nos dois líquidos com o diluente.

O pelo menos um duto de diluente pode ser posicionado relati-vamente aos dutos de dosagem de iíquiao 1102, 1103, para que o diiuenteintercepte a corrente de líquido, antes ou na câmara de mistura 1106.

Uma primeira e uma segunda bombas de líquido 1107, 1108 sãoproporcionadas, que são parte do dispositivo, para dosar, respectivamente,os primeiro e segundo líquidos nos primeiro e segundo dutos de líquido.

O dispositivo pode compreender meios ativos ou passivos 1109,1110, para acelerar a velocidade do diluente na entrada de diluente, na regi-ão na qual o diluente se encontra com os primeiro e segundo líquidos. Nosexemplos mostrados, os meios de aceleração são regiões com seçõestransversais restritas. Na figura 20, o duto de diluente 1104 é comum e posi-cionado centralmente em relação aos dois meios de dosagem de líquido. Ofluxo de diluente é dividido em duas partes, para passar por duas restriçõesseparadas 1109, 1110, para interceptar os líquidos dosados em dois pontosde interseção separados. Na figura 21, dois dutos de diluente separados1104, 1105 são proporcionados, um para meio de dosagem de líquido 1107,1108. Cada duto de diluente é capaz de acelerar o fluxo de diluente pelasrestrições 1109, 1110. Também, uma entrada de ar controlada ativamente1020, 1021 pode ser proporcionada na interseção com pelo menos um doduto de fluxo de diluente ou nas vizinhanças do ponto de encontro do con-centrado/diluente.

Portanto, o dispositivo pode também compreender várias bom-bas de líquido, cada uma delas compreendendo um duto de líquido, que en-contra um ou mais dutos de diluente. A vantagem é então aquela de serpossível misturar vários diferentes líquidos com razões de vazões determi-nadas por cada uma das bombas. As bombas podem ser ou no mesmo pla-no ou em um plano paralelo.

Um ou mais recipientes 1100, 1101 podem ser proporcionados.Se um recipiente é proporcionado, o recipiente pode compreender váriascâmaras ou compartimentos contendo diferentes líquidos, cada câmara co-municando-se com a sua bomba correspondente. As bombas podem se co-municar com uma câmara de mistura comum, de modo que a mistura ocorrena câmara de mistura comum. Vários recipientes separados (cada um delestendo um compartimento de iíquido) podem ser proporcionados, que sãopresos em um dispositivo comum, como mencionado.

Desse modo, a preparação de uma bebida pode também com-preender dois ou mais componentes líquidos, que precisam ser mantidosseparados por razões de estabilidade, tempo de vida útil e/ou padronizaçãoda bebida. Por exemplo, os componentes líquidos podem compreender umabase de concentrado, por um lado, e um flavorizado, destilado ou flavor, poroutro, desse modo, dosado por diferentes bombas, para reconstituir umabebida flavorizada ou uma bebida com melhor flavor. As bombas são ajusta-das para distribuir os componentes líquidos na câmara de mistura, a umarazão predeterminada dos primeiro e segundo componentes líquidos. Umprimeiro componente de base de concentrado pode ser café ou chá. Um se-gundo componente pode ser um destilado de café ou chá, ou flavor, ou outroaditivo. Nesse modo, o concentrado de base de café ou chá pode ser subs-tancialmente isento de flavor de café. O flavor pode ser extraído e depoiscoletado, durante processamento de café ou chá. Em outro modo possível, oprimeiro componente pode ser também um concentrado de café ou chá, e osegundo componente pode ser um branqueador líquido. A dispensação sele-tiva dos primeiro e segundo componentes podem ser comandados para for-mar uma bebida branqueada ou não e/ou uma bebida espumante ou não.Uma bebida espumante pode ser distribuída por controle da quantidade dear em pelo menos um de

É também possível proporcionar um duto de diluente separadopara cada duto de líquido. Portanto, cada duto de diluente pode se encontrarcom cada duto de líquido ém um diferente ponto de interseção (consultar asfiguras 20 e 21). Um meio para acelerar o fluxo de diluente 1109, 1110 podeser colocado antes de cada ponto de interseção com os primeiro e segundolíquidos. A câmara de mistura pode ser colocada a jusante dos dois diferen-tes pontos de interseção.

A invenção também se estende ao campo da preparação deprodutos não alimentícios. Por exemplo, a invenção pode ser usada no cam-po da dispensação de produtos, que estão na forma de líquidos que podemser diluídos, tais como pós para iavagem, sabões, detergentes ou outrosprodutos similares. Portanto, a invenção também refere-se a um dispositivopara a dispensação de um líquido não nutritivo é não alimentício de um reci-piente, incluindo os aspectos e vantagens mencionados acima.

Claims

1. Dispositivo para dispensação de um líquido de um recipiente(4), o dispositivo compreendendo uma entrada para o líquido do recipiente(4) e uma saída de líquido (69), no qual um meio de controle é proporciona-do, que é projetado para:- controlar a dosagem de líquido do recipiente para a saída delíquido (69); e- controlar o fluxo de ar para o recipiente, durante pelo menosum período no qual não se permite que nenhum líquido saia do recipiente eescoe pela saída de líquido (69).

2. Dispositivo para dispensar um líquido de um recipiente (4), odispositivo compreendendo uma entrada para o líquido do recipiente (4),uma saída de líquido (69), no qual um meio de controle é proporcionado, quecontrolam ativamente o fluxo de ar para o recipiente em função do volumede líquido dispensado.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, no qual o meiode controle é projetado para controlar ativamente o fluxo de ar para o recipiente.

4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, compreendendo ainda:- uma entrada para um diluente; e- uma câmara de mistura para misturar o líquido com o diluentee o líquido originário da saída de líquido; e- uma saída de dispensação para dispensar a mistura de líquidoe diluente.

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, no qual o meio de controle compreende uma unidade de controleeletrônico.

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, no qual o meio de controle compreende um elemento de válvula,controlando o fluxo de ar para o dispositivo e para o recipiente (4).

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, no qual o meiode controle compreende uma bomba (6), para dosagem do líquido do recipi-ente (4).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, no qual a bombaé uma bomba rotativa de deslocamento positivo (6).

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, que com-preende uma tampa compreendendo duas metades de invólucro montadasuma na outra e configuradas para abranger a bomba e o meio de válvula edefinir o contorno da câmara de mistura.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, no qual a partede atuação da válvula e a parte de conexão da bomba são posicionadas namesma metade de invólucro.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, que compre-ende pelo menos um meio de suporte referente intencionado para a conexãoremovível da dita tampa a uma estação de acoplamento do dispositivo.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, no qual a es-tação de acoplamento compreende:- um motor elétrico, um eixo de acionamento, e um conector deacionamento projetado para conectar-se removivelmente à parte de conexãodo meio de bomba;- um atuador configurado para acoplar-se seletivamente à partede atuação da válvula; e- pelo menos um meio de guia, que se acopla complementar-mente ao meio de guia da tampa.

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, no qual o meio de controle é projetado para controlar o fluxo dear para o recipiente, para que seja iniciado quando, ou logo depois, ou poucoantes, da parada da dosagem controlada de uma dose ou várias doses pre-determinadas do recipiente pela saída de líquido.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, no qual o meiode controle é projetado para controlar o início do fluxo de ar para o recipientequando, ou logo depois, ou pouco antes da parada da dosagem controladade líquido do recipiente pela saída de líquido.

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, no qual o meio de controle é projetado para controlar o volume dear escoando para o recipiente (4), em função do volume prévio do líquidodosado do recipiente.

16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, no qual o meiode controle propicia o fluxo de ar para o recipiente (4) por um período detempo definido, ajustado em função do volume prévio do líquido de base do-sado do recipiente.

17. Dispositivo para mistura de um líquido de base de um recipi-ente (4) com um diluente, o dispositivo compreendendo:- uma entrada para um líquido de base de um recipiente (4);- uma saída para um diluente; e- uma câmara de mistura (80),no qual um meio de controle é proporcionado, que é projetado pára:- controlar o fluxo do líquido de base do recipiente (4) para acâmara de mistura (80), por controle do meio rotativo de dosagem; e- controlar o fluxo de ar para o recipiente (4).

18. Método para dispensar um líquido de um recipiente (4), ométodo compreendendo as etapas de:- dosar o líquido pela saída de líquido (69);- controlar o fluxo do líquido de um recipiente (4) para a saída delíquido; e-controlar ativamente o fluxo de ar para o recipiente (4), duranteperíodos nos quais nenhum líquido de base é deixado escoar pela saída delíquido.

19. Método de acordo com a reivindicação 18, no qual o fluxo delíquido é controlado independentemente do fluxo de ar.

20. Método de acordo com a reivindicação 18 ou 19, no qual ofluxo de líquido de base é controlado por uso de uma bomba (6).

21. Método de acordo com a reivindicação 19 ou 20, no qual ofluxo de ar e o fluxo de líquido de base são controlados por uso de um meiode controle eletrônico ou elétrico.

22. Dispositivo para preparar uma mistura diluída por mistura depelo menos dois líquidos nutritivos com um diluente, os líquidos sendo supri-dos de compartimentos distintos de um recipiente ou de recipientes distintos,o dispositivo compreendendo pelo menos dois meios de dosagem de líquidoe dois dutos de dosagem para, respectivamente, dosar os dois líquidos emuma câmara de mistura, na qual os líquidos se misturam, em que compre-ende ainda pelo menos um duto de diluente, colocado em interseção compelo menos um dos dutos de dosagem, para diluição e mistura com pelomenos dois líquidos.

23. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22, no qual o dilu-ente é acelerado, antes do encontro com pelo menos um líquido, por pelomenos um meio de aceleração de fluxo.

24. Dispositivo de acordo com a reivindicação 23, no qual o dilu-ente é acelerado, antes do encontro com os dois líquidos, por dois meios deaceleração.

25. Dispositivo de acordo com a reivindicação 23 ou 24, no qualo diluente passa por pelo menos uma restrição, colocada antes do ponto deinterseção dos fluxos de líquido e diluente.

26. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 22 a 25, que compreende ainda pelo menos uma entrada de ar.