PT106338A - Dispositivo automático de esterilização de recipientes e execução de misturas - Google Patents

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PT106338A
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solid
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PT106338A
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Paulo Jorge Da Silva Bartolo
Nuno Manuel Fernandes Alves
Armando Jose Balreira Bastos
Carina Alexandra Rodrigues Ramos
Jose Filipe Goncalves Teixeira
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Inst Politecnico De Leiria
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Abstract

O DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE ESTERILIZAÇÃO DE RECIPIENTES E EXECUÇÃO DE MISTURAS CONSISTE NUM EQUIPAMENTO QUE PERMITE DOSEAR E MISTURAR UM SÓLIDO COM UM LÍQUIDO, DE FORMA AUTOMÁTICA, SENDO A MISTURA DEPOSITADA NUM RECIPIENTE ESTERILIZADO DE ACORDO COM AS NORMAS DEFINIDAS PELAS ENTIDADES QUE REGULAM O SECTOR. CONTEMPLA QUATRO FUNCIONALIDADES PRINCIPAIS, A ESTERILIZAÇÃO DE RECIPIENTES DE ARMAZENAMENTO DE MISTURAS, A MISTURA DE UM PRODUTO SÓLIDO COM UM LÍQUIDO, VAZAMENTO CONTROLADO DA MISTURA PARA O INTERIOR DO RECIPIENTE ESTERILIZADO E TERMOACUMULAÇÃO NA BASE DE ENCAIXE DO RECIPIENTE DE FORMA A MANTER A MISTURA À TEMPERATURA PRETENDIDA, DURANTE UM PERÍODO DE TEMPO. TODAS AS FUNCIONALIDADES OCORREM DE FORMA SEQUENCIAL E TOTALMENTE AUTOMÁTICA, DISPENSANDO A INTERVENÇÃO DO UTILIZADOR DURANTE O PROCESSO. O EQUIPAMENTO É CONSTITUÍDO POR CINCO MÓDULOS FUNCIONAIS: A ESTRUTURA DE SUPORTE, O RESERVATÓRIO PARA LÍQUIDOS, O RESERVATÓRIO PARA SÓLIDOS, O MÓDULO PARA ESTERILIZAÇÃO E PAINEL DE CONTROLO. O PRINCIPAL POTENCIAL DESTA INVENÇÃO É O FUNCIONAMENTO AUTÓNOMO DO EQUIPAMENTO E A FORMA COMO OS MÓDULOS FUNCIONAIS INTERAGEM ENTRE SI.

Description

DESCRIÇÃO "Dispositivo automático de esterilização de recipientes e execução de misturas"
Domínio técnico da invenção A presente invenção permitirá ganhos de eficiência e eficácia, podendo ser uma solução abrangente a todas as classes sociais, creches, infantários e instituições direcionadas para acolher crianças, idoso ou com deficiências físicas e psicológicas, pelas suas características de autonomia, fiabilidade do processo, flexibilidade de utilização. Por outro lado, este invento pode prestar um auxílio bastante importante aos invisuais, devido ao facto de ser programável e de emitir sinais sonoros no final de cada ciclo, permitindo-lhes uma maior independência.
Estado da técnica da invenção
Foi realizada uma pesquisa ao estado da técnica da invenção, da qual destacamos os seguintes documentos: • (Dl) DE 2316403 - divulga um aparelho para a preparação de leite para bebés, contendo um reservatório de abastecimento da mistura e um sistema de agitação rotativo no interior do reservatório, contudo, a realização da mistura deve ser realizada de forma controlada e a uma determinada temperatura; 1 /11 • (D2) W02007021110 - divulga um dispositivo de mistura de água com leite em pó, armazenados em reservatórios independentes, a fim de serem utilizados quando o botão de mistura é acionado. A água sofre um aquecimento prévio dentro do reservatório, onde existe um sensor de temperatura, monitorizado no painel de controlo frontal. Por outro lado, este dipositivo também permite controlar a quantidade de leite em pó que irá ser utilizada, recorrendo ao uso de um doseador; • (D3) W02007/135608 - neste tipo de procedimento, para além da execução da mistura de água a determinada temperatura com leite em pó, a esterilização também é um procedimento que deve ser considerado, conforme é abordado em D3, onde é incorporado um dispositivo de esterilização da água utilizada que, após ser aquecida passa para um dispositivo de arrefecimento, de forma a obter a temperatura ideal da mistura; • (D4) W02005120313 - para que o procedimento de preparação de um biberão de leite para bebés seja fiável, é necessário garantir a esterilização o recipiente que vai receber a mistura. Para além da esterilização da água, no equipamento é benéfico considerar um dispositivo de esterilização, conforme é apresentado em D3, onde é considerado um dispositivo que, para além de incorporar um mecanismo de realização da mistura, também comtempla uma câmara de esterilização, utilizando vapor de água para esterilizar os recipientes. Este dispositivo ainda permite ser modificado, de forma a permitir o enchimento simultâneo/paralelo de vários recipientes; 2 /11 • (D5) US2010/0326285 - divulga um equipamento, que apesar de não dispor de um sistema de esterilização, apresenta uma inovação comparativamente aos existentes, visto que permite um aquecimento/arrefecimento controlado da água, através da incorporação de um temporizador, possibilitando obter um biberão de leite na temperatura adequado, em curto espaço de tempo.
Os equipamentos para esterilização de biberões/tetinas que permitem a mistura do leite em pó em água, executam o processo de esterilização e mistura em fases independentes, o que implica a intervenção do utilizador. Ou seja, após a esterilização do biberão e tetina, o utilizador tem que mover o biberão para zona de enchimento. Neste sentido, o presente invento apresenta uma solução autossuficiente e controlada para a realização de uma mistura, depositando-a num recipiente esterilizado, de acordo com as normas definidas pelas entidades que regulam o sector.
Descrição geral da invenção 0 desenvolvimento deste equipamento tem como objetivo conceber um equipamento que permita, de forma completamente automática, esterilizar um recipiente e efetuar uma mistura, de acordo com as necessidades do utilizador, tendo em conta as condições ideais de execução da mistura ou a pretensão do utilizador, sem que este tenha que interferir no processo. 0 equipamento é constituído por cinco elementos funcionais: a estrutura de suporte, o reservatório para liquidos, o reservatório para sólidos, o módulo para esterilização e o 3 /11 painel de controlo. A estrutura de suporte apresenta aspetos inovadores, nomeadamente, em relação às suas caracteristicas de interface entre o módulo de esterilização e módulos de reservatório de armazenamento de líquidos com sólidos. 0 reservatório de líquidos serve de alimentador ao módulo de esterilização e vazamento, necessitando de duas descargas distintas. 0 painel de controlo permite ao utilizador, temporizar o início do ciclo de processamento, assim como, permite ajustar a temperatura final da mistura, caso não seja para manter as condições ideais, pré-definidas pelos fornecedores dos produtos sólidos. 0 ciclo de processamento do equipamento é iniciado quando o módulo de esterilização inicia, para efetuar a esterilização do recipiente que armazenará a mistura. Segue-se a movimentação do recipiente, da zona de esterilização para a zona de vazamento, onde é realizada a mistura e vazamento e no final, emite um sinal sonoro de fim de ciclo, para que o utilizador esteja informado de que o ciclo terminou.
Uma das caracteristicas deste equipamento consiste na integração de um temporizador que permite ao utilizador definir previamente, quando pretende que o equipamento inicie o processo, permitindo programar até 3 inícios de ciclo, sem ter que interagir com o equipamento, apenas tem que recolher o resultado final (recipiente com mistura no seu interior, nas condições pré-definidas pelo utilizador ou Standard) A sua portabilidade é outra das suas caracteristicas, visto que permite ser facilmente transportado, devido às suas dimensões. 4 /11
Descrição das Figuras
Descrição dos números de referência: (1) modulo para o armazenamento do liquido; (2) estrutura do equipamento; (3) modulo para o armazenamento da sólido; (4) painel de controlo; (5) modulo para esterilização e enchimento; (6) tampa de estanquicidade do recipiente de armazenamento; (7) recipiente de armazenamento da água; (8) tampa de estanquicidade do recipiente de armazenamento; é igual à (6) (9) recipiente de armazenamento do sólido; (10) doseador do material sólido; (11) motor de movimentação do doseador (10); (12) misturador de sólido com o liquido; (13) limitador exterior da câmara de esterilização; (14) separador das 3 zonas de esterilização e vazamento; (15) suporte de fixação do recipiente (16); (16) recipiente que vai receber a mistura; (17) suporte de fixação acessórios complementares ao recipiente (9); (18) grelha de escoamento de líquidos; (19) reservatório de líquidos escoados e dispositivo de termo acumulação; (20) estrutura de suporte do equipamento; (21) bomba para movimentação do líquidos armazenados; (22) caldeira de aquecimento do liquido; (23) base de dissipação térmica; (24) painel de interação com o utilizador; (25) botão de acionamento do modo manual do equipamento; 5 /11 (26) botão de acionamento do modo pré-definido do equipamento; (27) botão de validação de opções; (28) botão de ligar/desligar do equipamento; (29) botão de acionamento decremental; (30) botão de acionamento incremental.
Figura 1: Representação esquemática do equipamento. Na qual, (1) representa o modulo para o armazenamento do liquido, (2) representa a estrutura do equipamento, (3) representa o modulo para o armazenamento da solido, (4) representa o painel de controlo, (5) representa 0 modulo para esterilização e enchimento.
Figura 2: Representação esquemática do módulo de armazenamento do liquido. Na qual, (6) representa a tampa de estanquicidade do recipiente de armazenamento, (7) representa o recipiente de armazenamento da água.
Figura 3: Representação esquemática do módulo de armazenamento do solido. Na qual, (8) representa a tampa de estanquicidade do recipiente de armazenamento, (9) representa o recipiente de armazenamento do sólido, (10) representa o doseador do material solido, (11) representa o motor de movimentação do doseador, (12) representa o misturador de solido com o liquido.
Figura 4: Representação esquemática do módulo de esterilização e vazamento. Na qual, (13) representa o limitador exterior da câmara de esterilização, (14) representa o separador das 3 zonas de esterilização e vazamento, (15) representa suporte de fixação do recipiente que vai receber a mistura, (16) representa o recipiente que 6 /11 vai receber a mistura, (17) representa o suporte de fixação acessórios complementares ao recipiente de armazenamento da mistura, (18) representa a grelha de escoamento de liquidos, (19) representa o reservatório de liquidos escoados e dispositivo de termo acumulação.
Figura 5: Representação esquemática da estrutura do equipamento. Na qual, (20) representa a estrutura de suporte do equipamento, (21) representa bomba para movimentação do liquidos armazenados, (22) representa a caldeira de aquecimento do liquido, (23) representa base de dissipação térmica.
Figura 6: Representação esquemática do painel de controlo. Na qual, (24) representa o painel de interação com o utilizador, (25) representa o botão de acionamento do modo manual do equipamento, (26) representa o botão de acionamento do modo pré-definido do equipamento, (27) representa o botão de validação de opções, (28) representa o botão de ligar/desligar do equipamento, (29) representa o botão de acionamento decremental, (30) representa o botão de acionamento incremental.
Descrição detalhada da invenção O equipamento apresentado é composto por 5 módulos de funcionamento principais, (1) o modulo para o armazenamento do liquido, (2) a estrutura do equipamento, (3) o modulo para o armazenamento da solido, (4) o painel de controlo, (5) o módulo para esterilização e enchimento. 7 /11 0 módulo de armazenamento de líquidos (1) , tem como funcionalidade armazenar o líquido que será utilizado na mistura, num recipiente estanque composto por uma tampa de estanquicidade do recipiente de armazenamento (6) e um recipiente de armazenamento (7). Este módulo encontra-se dividido em duas zonas, de forma a permitir que a áqua utilizada para o processo de esterilização seja independente do líquido que será utilizado para a mistura.
Para que seja possível efetuar uma mistura, foi incorporado o módulo de armazenamento dos sólidos (3), composto por uma tampa de estanquicidade (8), um recipiente de armazenamento do sólido. Para que a mistura seja controlada, foi adicionado um doseador do material solido (10), acionado por um motor (11) que, por transmissão direta promove a movimentação do doseador, permitindo a seleção da quantidade de solido pretendida. Após estarem controladas as quantidades que darão origem à mistura, foi acoplado um dispositivo misturador(12) que permite a união do líquido com o sólido, promovendo a mistura. Para além da mistura, este dispositivo permite o vazamento da mistura para o recipiente que será utilizado para armazenar o preparado. A zona de armazenamento e descarga do solido, não pode estar em contacto com a água ou vapor de água, de forma a evitar que haja formação de pasta, que poderia causar problemas no equipamento. A transferência do solido do reservatório de armazenamento para o recipiente recetor da mistura é feita apenas pela ação da gravidade, daí que o reservatório do sólido tenha sido definido por cima da zona de enchimento. A base do reservatório do solido tem uma inclinação de forma a garantir que não ficam desperdícios de solido no seu fundo. A movimentação do pó é feita de forma rotativa, através do 8 /11 auxílio de pás, originando assim secções. Também tem incorporado um limitador, que garante que o volume de pó que está na secção é o pretendido. A secção anterior à secção que se encontra na zona de escoamento para o reservatório da mistura, deve ter sempre material solido. A peça que está seccionada com as doses é encaixada diretamente no veio do motor para que a transmissão do movimento de rotação seja direta. 0 módulo de esterilização (5), foi incorporado neste equipamento, para garantir que os recipientes utilizados para armazenar a mistura estejam esterilizados. É composto por um limitador da câmara de esterilização exterior (13) , um separador das 3 zonas de esterilização e vazamento (14), um suporte de fixação do recipiente que vai receber a mistura (15), de forma a permitir a utilização de três recipientes de armazenamento da mistura (16) em simultâneo. Considerando que o recipiente de armazenamento da mistura poderá ter acessórios complementares que também necessitam de ser esterilizados, foi incorporado um suporte de fixação (17), para que este possa passar pelo ciclo de processamento sem danificar o equipamento. A modalidade da esterilização utilizada neste equipamento processa-se recorrendo a vapor de água. Para tal, foi considerada uma grelha de escoamento de líquidos (18), para que a água necessária para a esterilização seja armazenada num reservatório (19) . Este reservatório tem incorporado um sistema de termoacumulação, de forma a permitir que a mistura seja mantida a uma temperatura superior à temperatura ambiente, durante um período de tempo.
Para que o processo decorra de forma eficiente, foi considerado que a zona de esterilização está vedada, para 9 /11 que não haja contaminação da atmosfera envolvente ao sistema. A cabine de esterilização não deve estar em contacto com o módulo de doseamento do sólido, de forma a evitar que haja a formação de pasta na zona de deslizamento do solido. Para minimizar o consumo energético, o equipamento vai esterilizar o máximo de recipientes possíveis, neste caso 2. Como o 2o recipiente, que já está esterilizado fica em espera dentro da cabine de esterilização, no caso de o utilizador pretender encher 2 recipientes seguidos, o equipamento só executa um ciclo de esterilização em cada ciclo. 0 movimento de rotação do módulo de esterilização para o módulo de enchimento é feito por transmissão direta de movimento entre o motor e o suporte dos recipientes. Logo, o suporte dos recipientes terá uma zona de acoplamento direto com o veio do motor, promovendo o movimento.
Todos estes módulos estão fixos a uma estrutura (2), composta por uma estrutura de suporte do equipamento (20), uma bomba para movimentação do líquido armazenado (21), uma caldeira de aquecimento do líquido (22) e uma base de dissipação térmica (23).
Exemplos de aplicação O presente invento é aplicável ao mercado dos equipamentos expresso direcionados para todos os locais onde existam crianças que tenham necessidade de serem alimentados por biberão. Desta forma, deverá valorizar-se a produção de um equipamento de fácil acesso, economicamente acessível, para que seja um produto tecnológico de fácil penetração no mercado. Num contexto global, este equipamento permitirá ganhos de eficiência e eficácia, podendo ser uma solução 10 /11 abrangente a todas as classes sociais, creches, infantários e instituições direcionadas para acolher crianças, pelas suas características de autonomia e baixo custo de produção.
Leiria, 24 de Maio de 2013 11 /11

Claims (1)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo automático de esterilização de recipientes e execução de misturas caracterizado por ser composto por: a. módulo para o armazenamento do liquido (1) dividido em duas zonas e o qual é constituído por um recipiente estanque composto por uma tampa de estanquicidade do recipiente de armazenamento (6) e um recipiente de armazenamento (7); b. estrutura do equipamento (2) composta por uma estrutura de suporte do equipamento (20), uma bomba para movimentação do líquido armazenado (21), uma caldeira de aquecimento do líquido (22) e base de dissipação térmica (23); c. módulo para o armazenamento da sólido (3), composto por uma tampa de estanquicidade (8) e um recipiente de armazenamento do sólido (9) o qual se situa por cima da zona de enchimento, tem base inclinada e apresenta incorporado um limitador (13); d. painel de controlo (4); e. módulo para esterilização e enchimento (5) composto por um limitador da câmara de esterilização exterior (13), um separador das zonas de esterilização e vazamento (14) , um suporte de fixação do recipiente que vai receber a mistura (15), três recipientes de armazenamento da mistura (16) , suporte de fixação (17) , qrelha de escoamento de líquidos (18), que armazena a água necessária para a esterilização no reservatório (19), o qual tem incorporado um sistema de termo acumulação. Leiria, 24 de Maio de 2013 1/1
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