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BRPI0808818B1 - linha de enchimento para encher uma série de recipientes, método para fabricar uma pluralidade de produtos, microdosador para uso com um microingrediente, e, método para criar uma bebida personalizada em um recipiente - Google Patents

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BRPI0808818B1
BRPI0808818B1 BRPI0808818A BRPI0808818A BRPI0808818B1 BR PI0808818 B1 BRPI0808818 B1 BR PI0808818B1 BR PI0808818 A BRPI0808818 A BR PI0808818A BR PI0808818 A BRPI0808818 A BR PI0808818A BR PI0808818 B1 BRPI0808818 B1 BR PI0808818B1
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BR
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micro
ingredient
container
filling line
ingredients
Prior art date
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BRPI0808818A
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E Gruben Donald
e goldman James
Lesage James
Kirschner Jonathan
L Reid Kevin
Patel Nilang
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Coca Cola Co
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Publication date
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Abstract

linha de enchimento para encher uma série de recipientes, método para fabricar uma pluralidade de produtos, microdosador para uso com um microingrediente, e, método para criar uma bebida personalizada em um recipiente a presente invenção diz respeito a uma linha de enchimento para encher uma série de recipientes. a linha de enchimento pode incluir um transportador contínuo, um ou mais dosadores de microingredientes e uma ou mais estações de micro ingredientes posicionadas ao longo do transportador contínuo.

Description

“LINHA DE ENCHIMENTO PARA ENCHER UMA SÉRIE DE RECIPIENTES, MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLURALIDADE DE PRODUTOS, MICRODOSADOR PARA USO COM UM MICROINGREDIENTE, E, MÉTODO PARA CRIAR UMA BEBIDA PERSONALIZADA EM UM RECIPIENTE”
CAMPO TÉCNICO
O presente pedido diz respeito no geral a sistemas de enchimento de recipientes de bebidas de alta velocidade e, mais particularmente, diz respeito a sistemas de enchimento que combinam correntes de concentrado, água, adoçante e outros ingredientes desejados no ponto de enchimento de um recipiente.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Garrafas e latas de bebidas são geralmente cheias com uma bebida por meio de um processo em lotes. Os componentes da bebida (normalmente concentrado, adoçante e água) são misturados em uma área de mistura e então carbonatados, se desejado. O produto bebida acabado é então bombeado para um vaso de filtro. Os recipientes são cheios com o produto bebida acabado por meio de uma válvula de filtro à medida que os recipientes avançam ao longo da linha de enchimento. Os recipientes então podem ser tampados, rotulados, embalados e transportados para o consumidor.
À medida que o número de diferentes produtos bebidas continua crescer, entretanto, os engarrafadores deparam com quantidades crescentes de tempo de parada em virtude de as linhas de enchimento precisarem ser trocadas de um produto para o seguinte. Isto pode ser um processo demorado em que os tanques, tubos e vaso de filtro têm que ser lavados com água antes de ser novamente cheios com o produto seguinte. Engarrafadores assim são relutantes em produzir um pequeno volume de um dado produto em virtude do tempo de parada exigido entre corridas de produção.
Não somente existe uma quantidade significativa de tempo de parada na troca de produtos, mas o tempo de parada também durante a adição de vários tipos de ingredientes ao produto. Por exemplo, pode ser desejável adicionar uma quantidade de cálcio a uma bebida suco de laranja. Uma vez que a corrida do suco de laranja com o cálcio é completada, entretanto, os mesmos procedimentos de lavagem devem ser realizados para remover qualquer traço do cálcio. Em decorrência disto, corridas personalizadas de bebidas com aditivos exclusivos simplesmente não são favorecidas, dado o tempo de parada exigido.
Assim, existe um desejo de um sistema de enchimento de alta velocidade melhorado que possa adaptar rapidamente aos diferentes tipos de produtos, bem como aos produtos com aditivos variados. O sistema preferivelmente pode produzir esses produtos sem tempo de parada ou procedimentos caros de troca. O sistema também deve poder produzir tanto produtos de alto volume quanto personalizados com alta velocidade e eficiência. Existe também um desejo de produzir uma mistura de flavores ou bebidas simultaneamente.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O presente pedido assim descreve uma linha de enchimento para encher uma série de recipientes. A linha de enchimento pode incluir um transportador contínuo, um ou mais dosadores de microingredientes posicionados ao redor do transportador contínuo e uma ou mais estações de macroingredientes posicionadas ao longo do transportador contínuo.
Os dosadores de microingredientes podem incluir um ou mais fontes de microingredientes. Os dosadores de microingredientes podem incluir uma bomba em comunicação com as fontes de microingredientes. A bomba pode incluir uma bomba de deslocamento positivo ou uma bomba sem válvula. Os dosadores de microingredientes podem incluir um servomotor em comunicação com a bomba e um bico em comunicação com a bomba. Os dosadores de microingredientes podem incluir um sensor de fluxo posicionado entre as fontes de microingredientes e a bomba. A linha de enchimento pode adicionalmente incluir um sensor de dosagem posicionado a jusante do bico. As estações de macroingredientes podem incluir uma ou mais fontes de macroingredientes e uma ou mais fontes de diluentes.
Os recipientes podem cada qual incluir um identificador nele e a linha de enchimento pode adicionalmente incluir um ou mais sensores de posicionamento posicionados no transportador de maneira a ler o identificador. O identificador identifica a natureza de um produto a ser cheio em cada um dos recipientes.
O bico pode incluir um bico rotativo. O bico rotativo pode incluir uma série de bicos de roda de pino. O transportador pode incluir uma ou mais depressões nele. O transportador pode incluir uma série de pegadores posicionados em tomo das depressões de maneira a pegar uma série de recipientes à medida que eles passam pelas depressões. Os dosadores de microingredientes podem incluir um bico posicionado no meio das depressões.
Os dosadores de microingredientes podem incluir um ou mais microingredientes. Os microingredientes podem incluir razões de reconstituição de pelo menos cerca de 10 para um ou mais ou cerca de 100 a 1 ou mais. Os microingredientes podem incluir concentrado não adoçado, componentes ácidos e não ácidos de concentrado não adoçado; flavores naturais e artificiais; aditivos de flavor; cores naturais e artificiais; adoçantes artificiais; aditivos para controlar a acidez; aditivos funcionais; componentes nutricionais; ou remédios. Os microingredientes no geral podem constituir não mais que cerca de dez porcento (10 %) do recipiente. As estações de macroingredientes podem incluir um ou mais macroingredientes. Os macroingredientes podem incluir razões de reconstituição de mais de cerca de um para um a menos de cerca de dez para um. Os macroingredientes podem incluir xarope de açúcar, xarope de milho com alto teor de frutose ou concentrações de suco.
O presente pedido descreve adicionalmente um método de fabricar uma série de produtos. O método pode incluir posicionar um ou mais dosadores.de microingredientes ao longo de um transportador, posicionar uma ou mais estações de microingredientes ao longo do transportador, instruir um primeiro de um ou mais dosadores de microingredientes para dosar um primeiro recipiente com um primeiro microingrediente, instruir um segundo recipiente de um ou mais dosadores de microingredientes para dosar um segundo microingrediente com um segundo microingrediente, e encher o primeiro recipiente e o segundo recipiente com um macroingrediente e um diluente na estação de macroingredientes de maneira a formar um primeiro produto e um segundo produto.
O primeiro recipiente pode incluir um primeiro identificador e o segundo recipiente pode incluir um segundo identificador. A etapa de instruir um primeiro dos dosadores de microingredientes a dosar um primeiro recipiente com um primeiro microingrediente pode incluir ler o primeiro identificador, e a etapa de instruir um segundo dos dosadores de microingredientes a dosar um segundo recipiente com um segundo microingrediente pode incluir ler o segundo identificador.
O presente pedido descreve adicionalmente um microdosador para uso com um microingrediente. O microdosador pode incluir uma bomba de deslocamento positivo, um servomotor que aciona a bomba de deslocamento positivo, e um bico em comunicação com a bomba.
O microdosador pode adicionalmente incluir uma ou mais fontes de microingredientes em comunicação com a bomba. A bomba pode incluir uma bomba sem válvula. O microdosador pode adicionalmente incluir um fluxímetro posicionado entre as fontes de microingredientes e a bomba. O bico pode incluir um bico rotativo. O bico rotativo pode incluir uma série de bicos de roda de pinos.
O presente pedido descreve adicionalmente um método de criar uma bebida personalizada em um recipiente. O método inclui as etapas de posicionar uma série de estações ao longo de um trajeto predeterminado, com as estações tende um ou mais ingredientes personalizados, selecionar os ingredientes personalizados para criar a bebida personalizada, avançar continuamente o recipiente ao longo do trajeto predeterminado e encher o recipiente de maneira tal que a bebida inclua mais de noventa porcento de ingredientes básicos e um diluente e menos de dez porcento dos ingredientes personalizados selecionados.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A figura 1 é uma vista esquemática de uma linha de enchimento de alta velocidade tal como aqui descrita.
A figura 2 é uma vista plana lateral de uma modalidade alternativa de um bico de enchimento para uso na linha de enchimento de alta velocidade.
A figura 2A é uma vista seccional transversal de um bico rotativo para uso na modalidade alternativa da figura 2.
A figura 3 é uma vista plana lateral de uma modalidade alternativa de um transportador para uso na linha de enchimento de alta velocidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Descritos de maneira geral, muitos produtos bebidas incluem dois ingredientes básicos: água e xarope. O xarope por sua vez também pode ser dividido em adoçante e concentrado flavorizante. Em uma bebida refrigerante gasosa, por exemplo, água é acima de oitenta porcento (80 %) do produto, adoçante (natural ou artificial) é cerca de quinze porcento (15 %) e o restante é concentrado flavorizante. O concentrado flavorizante e/ou colorante pode ter razões de reconstituição de cerca de 150 para 1 ou mais. Em uma concentração como esta, pode haver cerca de 2,5 gramas de concentrado flavorizante em uma bebida de doze (12) onças (340 gramas) típica.
A bebida pode assim ser dividida em macroingredientes, microingredientes e água. Os macroingredientes podem ter razões de reconstituição na faixa de mais de cerca de um para um a menos de cerca de dez para um, e/ou constituir pelo menos cerca de noventa porcento (90 %) de um dado volume de bebida quando combinados com o diluente, independente das razões de reconstituição. Os macroingredientes tipicamente têm uma viscosidade de cerca de 100 centipoise ou mais. Os macroingredientes podem incluir xarope de açúcar, HFCS (Xarope de milho com alto teor de frutose), concentrados de suco e tipos similares de fluidos. Similarmente, um produto base de macroingredientes pode incluir adoçante, ácido e outros componentes comuns. Os macroingredientes podem ou não precisar ser refrigerados.
Os microingredientes podem ter razões de reconstituição variando de pelo menos cerca de dez para um ou mais e/ou constituírem não mais que cerca de dez porcento (10 %) de um dado volume de bebida independente das razões de reconstituição. Especificamente, muitos microingredientes podem ser na faixa de cerca de 50 para 1 a cerca de 300 para 1 ou mais. A viscosidade dos microingredientes tipicamente varia de cerca de 1 a cerca de 215 centipoise ou algo parecido. Exemplos de microingredientes incluem flavorizantes naturais e artificiais; aditivos de flavor; corantes naturais e artificiais; adoçantes artificiais (alta potência ou não); aditivos para controlar a acidez; por exemplo, ácido cítrico, citrato de potássio; aditivos funcionais tais como vitaminas, minerais, extratos de ervas; componentes nutritivos; e remédios de venda livre (ou não) tais como acetaminofen e tipos similares de materiais. Similarmente, os componentes ácidos e não ácidos do concentrado não adoçado também podem ser separados e armazenados individualmente. Os microingredientes podem ser formas líquidas, pós (sólidos) ou gasosas e/ou combinações destas. Os microingredientes podem ou não exigir refrigeração. Substâncias não bebida como tintas, corantes, óleos, cosméticos, etc. podem também ser usados. Vários tipos de álcoois podem também ser usados como micro ou macroingredientes.
Vários métodos para combinar esses microingredientes e macroingredientes são revelados no pedido de patente do mesmo requerente U.S. número de série 11/276.550, intitulado Beverage Dispensing System; pedido de patente U.S. número de série 11/276.549, intitulado Juice Dispensing System e pedido de patente U.S. número de série 11/276.553, intitulado Methods and Apparatuses for Making Compositions Comprising an Acid end an Acid Degradable Component and/or Compositions Comprising a Pluralithy of Selectable Componentes.
Os dispositivos e métodos de enchimento descritos a seguir são para encher inúmeros recipientes 10 de uma maneira a alta velocidade. Os recipientes 10 estão mostrados no contexto de garrafas de bebida convencionais. O recipiente 10, entretanto, também pode ser na forma de latas, caixas de papelão, sacolas, copos, baldes, tambores ou qualquer outro tipo de dispositivo de carregar líquido. A natureza dos dispositivos e métodos aqui descritos não está limitada pela natureza dos recipientes 10. Qualquer tamanho ou forma de recipiente 10 pode ser usado aqui. Similarmente, os recipientes 10 podem ser constituídos de qualquer tipo de material convencional. Os recipientes 10 podem ser usados com bebidas e outros tipos de produtos consumíveis, bem como produtos não consumíveis de qualquer natureza. Cada recipiente 10 pode ter uma ou mais aberturas 20 de qualquer tamanho desejado e uma base 30.
Cada recipiente pode ter um identificador 40 tais como um código de barras, um código Snowflake, código de cores, etiqueta RFID ou outro tipo de marca de identificação posicionada nele. O identificador 40 pode ser colocado no recipiente 10 antes, durante ou depois do enchimento. Se usado antes do enchimento, o identificador 40 pode ser usado para informar à linha de enchimento 100 da natureza dos ingredientes a ser cheios nele, como será descrito com mais detalhes a seguir. Qualquer tipo de identificador ou outra marca pode ser usado aqui.
Referindo-se agora aos desenhos, nos quais números iguais referem-se a elementos iguais em todas as diversas vistas, a figura 1 mostra uma linha de enchimento 100 da maneira aqui descrita. A linha de enchimento 100 pode incluir um transportador 110 para transportar os recipientes 10. O transportador 110 pode ser um transportador convencional de uma única pista ou de múltiplas pistas. O transportador 110 tem capacidade de movimento tanto contínuo quanto intermitente. A velocidade do transportador 110 pode variar. O transportador 110 pode operar a cerca de 0,42 a cerca de 4,2 pés pode segundo (cerca de 0,125 a cerca de 1,25 metros por segundo). Um motor do transportador 120 pode acionar o transportador 110. O motor do transportador 120 pode ser um dispositivo CA padrão. Outros tipos de motores incluem Acionamento de Frequência Variável, servomotores ou tipos similares de dispositivos. Exemplos de transportadores adequados 110 incluem dispositivos fabricados pela Sidel of Octeville sur Mer, França, com a marca Gebo, pela Hartness Intemational of Greenville, Carolina do Sul com a marca Grip Veyor, e similares. Altemativamente, o transportador 110 pode ter a forma de uma roda de estrela ou uma série de rodas de estrela. O transportador 110 pode ser dividido em qualquer número de pistas individuais. As pistas podem então recombinar ou se estender de outra forma.
A linha de enchimento 100 pode ter uma série de estações de enchimento posicionadas ao longo do transportador 110. Especificamente, uma série de dosadores de microingredientes 130 pode ser usada. Cada dosador de microingredientes 130 supre uma ou mais doses de um microingrediente 135 da maneira anteriormente descrita a um recipiente 10.
Mais de uma dose pode ser adicionada ao recipiente 10 dependendo da velocidade do recipiente 10 e do tamanho da abertura 20 do recipiente 10.
Cada dosador de microingredientes 130 inclui uma ou mais fontes de microingredientes 140. A fonte de microingrediente 140 pode ser qualquer tipo de recipiente com um microingrediente específico 135 nele. A fonte de microingrediente 140 pode ou não ter temperatura controlada. A fonte de microingrediente 140 pode ser recarregável ou substituível.
Cada dosador de microingredientes 130 também pode incluir uma bomba 150 em comunicação fluídica com a fonte de microingrediente 140. Neste exemplo, a bomba 150 pode ser uma bomba de deslocamento positivo. Especificamente, a bomba 150 pode ser uma bomba valvulada ou sem válvula. Exemplos incluem uma bomba sem válvula tal como a CeramPumb vendida pela Fluid Metering, Inc. of Syosset, NY, ou uma bomba de caixa sanitária dividida vendida pela IVEK de North Springfield, VT. A bomba sem válvula opera por meio da rotação e alternância síncrona de um pistão dentro de uma câmara de maneira tal que um volume específico seja bombeado para cada rotação. A vazão pode ser ajustada da forma desejada mudando a posição do cabeçote da bomba. Outros tipos de dispositivos de bombeamento tais como uma bomba piezoelétrica, um dispositivo de pressão/tempo, uma bomba de lóbulo rotativo e tipos similares de dispositivos podem ser usados aqui.
Um motor 160 pode acionar a bomba 150. Neste exemplo, o motor 160 pode ser um servomotor. O servomotor 160 pode ser programável. Um exemplo de um servomotor 160 inclui a linha Allen Bradley de servomotores vendida pela Rockwell Automation of Milwaukee, Wisconsin. O servomotor 160 pode ter velocidade variável e com capacidade de velocidades de até cerca de 5.000 rpm. Outros tipos de motores 160 tais como motores de passo, motores de Acionamento de Frequência Variável, um motor CA e tipos similares de dispositivos podem ser usados aqui.
Cada dosador de microingredientes 130 também pode incluir um bico 170. O bico 170 fica posicionado a jusante da bomba 150. O bico 170 pode ser posicionado no transportador 110 de maneira a dispensar uma dose de um microingrediente 135 no recipiente 10. O bico 170 pode ser na forma de um ou mais tubos alongados de várias seções transversais com uma saída adjacente aos recipientes 10 no transportador 110. Outros tipos de bicos 170 tais como uma chapa de orifício, um tubo com extremidade aberta, uma ponta valvulada, e tipos similares de dispositivos podem ser usados aqui. Uma válvula de retenção 175 pode ser posicionada entre a bomba 150 e o bico 170. A válvula de retenção 175 impede que qualquer excesso de microingrediente 135 passe através do bico 170. Os microingredientes 135 podem ser dosados sequencialmente, ou ao mesmo tempo. Múltiplas doses podem ser providas a cada recipiente 10.
Cada dosador de microingredientes 130 pode também incluir um sensor de fluxo 180 posicionado entre a fonte de microingrediente 140 e a bomba 150. O sensor de fluxo 180 pode ser qualquer tipo de fluxímetro de massa convencional ou um tipo similar de dispositivo de medição tal como um fluxímetro de Coriolis, medidor de condutividade, medidor de lóbulo, medidor de turbina ou um fluxímetro eletromagnético. O fluxímetro 180 fornece realimentação para garantir que a quantidade correta de microingrediente 135 da fonte de microingredientes 140 passe para a bomba 150. O sensor de fluxo 180 também detecta qualquer arraste na bomba 130 de maneira tal que a operação da bomba 130 possa ser corrigida se estiver fora da faixa.
O transportador 100 também pode incluir uma série de sensores de dosagem 190 posicionados ao longo do transportador 110 adjacentes a cada dosador de microingredientes 130. O sensor de dosagem 190 pode ser uma balança de verificação, uma célula de carga ou um tipo similar de dispositivo. O sensor de dosagem 190 garante que a quantidade correta de cada microingrediente 135 seja de fato dispensada em cada recipiente 10 por meio do dosador de microingrediente 130. Tipos similares de dispositivos de detecção podem ser usados aqui. Altemativamente, ou adicionalmente, o transportador 100 também pode incluir um olho ótico, uma câmara de alta velocidade, um sistema de visão ou um sistema de inspeção laser para confirmar que o microingrediente 135 foi dosado pelo bico 170 no momento apropriado. Adicionalmente, o colorimento da dose também pode ser monitorado.
A linha de enchimento 100 pode também incluir uma estação de macroingredientes 200. A estação de macroingredientes 200 pode ficar a montante ou a jusante dos dosadores de microingredientes 130 ou senão posicionada ao longo do transportador 110. A estação de macroingredientes 200 pode ser um dispositivo de enchimento convencional sem contato ou de contato, tais como aqueles vendidos pela Krones Inc. of Franklin, Wisconsin, com o nome Sensometic, ou pela KHS de Waukesha, Wisconsin, com o nome Innofill NV. Outros tipos de dispositivos de enchimento podem ser usados aqui. A estação de microingrediente 200 pode ter uma fonte de macroingredientes 210 com um macroingrediente 215, tal como adoçante (natural ou artificial) e uma fonte de água 220 com água 225 ou outro tipo de diluente. A estação de macroingredientes 200 combina um macroingrediente 215 com a água 225 e dispensa-os em um recipiente 10.
Uma ou mais estações de macroingredientes 200 podem ser usadas aqui. Por exemplo, uma estação de macroingredientes 200 pode ser usada com adoçante natural e uma estação de macroingredientes 200 pode ser usada com adoçante artificial. Similarmente, uma estação de macroingredientes 200 pode ser usada para bebidas gasosas e uma estação de macroingredientes 200 pode ser usada com bebidas sem gás ou levemente gaseificadas. Outras configurações podem ser usadas aqui.
A linha de enchimento também pode incluir uma série de sensores de posicionamento 230 posicionados no transportador 110. Os sensores de posicionamento 230 podem ser dispositivos fotoelétricos convencionais, câmaras de alta velocidade, dispositivos de contato mecânico ou tipos similares de dispositivos. Os sensores de posicionamento 230 podem ler o identificador 40 em cada recipiente 10 e/ou rastrear a posição de cada recipiente 10 à medida que ele avança ao longo do transportador 110.
A linha de enchimento 100 também pode incluir um controlador 240. O controlador 240 pode ser um microprocessador convencional e similares. O controlador 240 controla e opera cada componente da linha de enchimento 100 como foi descrito anteriormente. O controlador 240 é programável.
O transportador 100 também pode incluir uma série de outras estações posicionadas no transportador 110. Essas outras estações podem incluir uma estação de entrada de garrafa, uma estação de lavagem de garrafas, uma estação de colocação de tampa, uma estação de agitação e uma estação de saída de produto. Outras estações e funções podem ser usadas aqui da maneira desejada.
Em uso, os recipientes 10 são posicionados na linha de enchimento 100 e carregados no transportador 110 de uma maneira convencional. Os recipientes 10 são então transportados por meio do transportador 110 e passam a um ou mais dosadores de microingredientes 130. Dependendo do produto final desejado, os dosadores de microingredientes 130 podem adicionar microingredientes 135 tais como concentrado não adoçado, cores, fortificantes (ingredientes de saúde e bem estar) e outros tipos de microingredientes 135. A linha de enchimento 100 pode ter qualquer número de dosadores de microingredientes 130. Por exemplo, um dosadores de microingredientes 130 podem ter uma fonte de concentrado não adoçado para uma bebida refrigerante gasosa da marca Coca Cola ®. Um outro dosador de microingredientes 130 pode ter uma fonte de concentrado não adoçado para uma bebida refrigerante gasosa marca Sprite®. Similarmente, um dosador de microingredientes 130 pode adicionar colorante verde para uma bebida esportiva marca Powerdade® limonada enquanto um outro dosador de microingredientes 130 pode adicionar uma cor púrpura para uma bebida de baga. Similarmente, vários aditivos também podem ser adicionados aqui. Não existem limitações a respeito da natureza dos tipos e combinações dos microingredientes 135 que podem ser adicionados aqui. O transportador 110 pode dividir em qualquer quantidade de pistas, de maneira tal que uma série de recipientes 10 possa ser co-dosada ao mesmo tempo. As pistas então podem ser combinadas.
O sensor 230 da linha de enchimento 100 pode ler o identificador 40 no recipiente 10 de maneira a determinar a natureza do produto final. O controlador 240 sabe a velocidade do transportador 110 e conseqüentemente a posição do recipiente 10 no transportador 110 a todo tempo. O controlador 240 dispara o dosador de microingredientes 130 para distribuir uma dose de microingredientes 135 no recipiente 10 à medida que o recipiente 10 passa sob o bico 170. Especificamente, o controlador 240 ativa o servomotor 160 que, por sua vez, ativa a bomba 150 de maneira a dispensar a dose correta do microingrediente 135 no bico 170 e no recipiente 10. A bomba 150 e o motor 160 podem disparar rapidamente doses individuais contínuas dos microingredientes 135 de maneira tal que o transportador 410 possa operar de uma maneira contínua sem a necessidade de parar em cada dosador de microingredientes 130. O sensor de fluxo 180 garante que a dose correta de microingrediente 135 seja distribuída à bomba 150. Similarmente, o sensor de dosagem 190 a jusante do bico 170 garante que a dose correta foi de fato distribuída ao recipiente 10.
Os recipientes 110 então passam para a estação de macroingredientes 200 para adicionar os macroingredientes 215 e água 225 ou outro tipo de diluentes. Altemativamente, a estação de macroingredientes
200 pode ficar a montante dos dosadores de microingredientes 130. Similarmente, uma série de dosadores de microingredientes 130 pode ficar a montante da estação de macroingredientes 200 e uma série de dosadores de microingredientes 130 podem ficar a jusante. O recipiente 10 também pode ser co-dosado. Os recipientes 10 então podem ser tampados e senão processados da maneira desejada. A linha de enchimento 100 assim pode encher cerca de 600 a cerca de 800 garrafas ou mais por minuto.
O controlador 240 pode compensar diferentes tipos de microingredientes 135. Por exemplo, cada microingrediente 135 pode ter distintas viscosidades, volatilidades e outras características de escoamento. O controlador 240 assim pode compensar em relação à bomba 150 e ao motor 160 de maneira a acomodar a pressão, velocidade da bomba, tempo de disparo (isto é, distância do bico 170 ao recipiente 10) e aceleração. O tamanho da dose pode também variar. A dose típica pode ser cerca de um quarto de grama a cerca de 2,5 gramas de um microingrediente 135 para um recipiente de doze (12) onças (340 gramas) 10 embora outros tamanhos possam ser usados aqui. A dose pode ser proporcionalmente diferente para outros tamanhos.
A linha de enchimento 100 assim pode produzir qualquer número de diferentes produtos sem o tempo de parada usual exigido em sistemas de enchimento conhecidos. Em decorrência disto, múltiplas embalagens podem ser criadas da maneira desejada com diferentes produtos nelas. A linha de enchimento 100 assim pode produzir tantas bebidas diferentes quanto as atualmente no mercado sem tempo de parada significativa.
As figuras 2 e 2A mostram uma modalidade alternativa do bico 170 do dosador de microingredientes 130 supradescrito. Esta modalidade mostra um bico rotativo 250. O bico rotativo 250 inclui um tambor central 260 e uma série de bicos da roda de pinos 270. Como mostrado na figura 2A, o tambor central 260 tem um cubo central 275. Os bicos da roda de pinos 270 giram em tomo do tambor central 260, cada bico 270 em comunicação com o cubo central 275 em tomo de cerca de 48 graus, ou algo parecido. O tamanho do cubo central 275 pode variar dependendo do tempo de permanência desejado. Qualquer tamanho pode ser usado aqui.
Um motor 280 aciona o bico rotativo 250. O motor 280 pode ser um motor CA convencional ou tipos similares de dispositivos de acionamento. O motor 280 pode ficar em comunicação com o controlador 240. O motor 280 aciona o bico rotativo 250 de maneira tal que cada um dos bicos da roda de pinos 270 tenha tempo de permanência suficiente sobre a abertura 20 de um dado recipiente 10. Especificamente, cada bico da roda de pinos 270 pode fazer interface com um dos recipientes 10 em tomo da posição de 4 horas e manter contato em tomo da posição 8 horas. Sincronizando-se a rotação dos bicos da roda de pinos 270 e do transportador 110, cada bico da roda de pinos 270 tem um tempo de permanência maior que do bico estacionário 170 em um fator de doze (12) ou algo parecido. Por exemplo, a uma velocidade de cinquenta (50) revoluções por minuto e um cubo central a 48 graus 275, cada bico da roda de pinos 270 pode ter um tempo de permanência de cerca de 0,016 sobre o recipiente 10, e não cerca de 0,05 segundo para o bico estacionário 170. Tal maior tempo de permanência aumenta a precisão da dosagem. Uma série de bicos rotativos 250 pode ser usada juntos dependendo do número de pistas ao longo do transportador 110.
A figura 3 mostra uma modalidade adicional de uma linha de enchimento 300. A linha de enchimento 300 tem um transportador 310 com uma ou mais depressões 320 em forma de U ou semicirculares posicionadas ao longo dela. O transportador 310 também inclui uma série de pegadores 330. Os pegadores 330 pegam cada recipiente 110 à medida que ele se aproxima de uma das depressões 320. Os pegadores 330 podem ser um pegador de gargalo, um pegador de base ou tipos similares de dispositivos. Os pegadores 330 podem ser operados por carregamento por mola, cames ou tipos similares de dispositivos.
A combinação das depressões 320 ao longo do transportador 310 com os pegadores 330 faz com que cada recipiente 10 pivote em tomo do bico 170. O bico 170 pode ficar posicionado aproximadamente no centro da depressão 320. Esta articulação faz com que a abertura 20 do recipiente 10 acelere em relação à base 30 do recipiente 10 que está ainda movendo-se na velocidade do transportador 310. À medida que o transportador 310 curva para cima a base 30 continua mover-se na velocidade do transportador 310 enquanto a abertura 20 desacelera significativamente uma vez que o 10 comprimento do arco deslocado pela abertura 20 é significativamente menor que o comprimento do arco que foi deslocado pela base 30. O bico 170 pode ser disparado na base do arco quando o recipiente 10 estiver praticamente vertical. O uso da depressão 320 assim reduz a velocidade linear da abertura 20, permitindo ainda que o bico 170 permaneça fixo. Especificamente, a 15 velocidade linear reduz de ser calculada com base em embalagens por minuto vezes o diâmetro acabado para embalagens por minuto vezes o diâmetro principal.

Claims (20)

  1. REIVINDICACOES
    1. Linha de enchimento de bebida (100; 300) para encher uma série de recipientes com bebida caracterizada pelo fato de que compreende:
    um transportador contínuo (110; 310) para avançar os recipientes;
    um ou mais dosadores de microingredientes (130) posicionados em torno do transportador contínuo;
    um ou mais dosadores de microingredientes compreendem uma fonte (140) de uma ou mais fontes de microingredientes (135), um ou mais microingredientes compreendem razões de reconstituição de pelo menos cerca de dez para um, ou mais, uma bomba (150) em comunicação com uma ou mais fontes de microingredientes e um bico (170) em comunicação com a bomba para fornecer o microingrediente para um recipiente; e uma ou mais estações de macroingredientes (200) posicionadas ao longo do transportador continuo para dispensar um ou mais macroingredientes (215) em um recipiente;
    uma ou mais estações de microingredientes compreendendo uma ou mais fontes de macroingredientes (210); o uma ou mais macroingrediente tendo razões de reconstituição na faixa de mais do que um pra um e menos do que dez pra um;
    um controlador (240) que controla os componentes na linha de enchimento;
    em que o controlador controla os componentes na linha de enchimento tal que o transportador contínuo é arranjado para estar em movimento quando o um ou mais dosadores de microingrediente está em operação.
    Petição 870180159125, de 05/12/2018, pág. 8/15
  2. 2/6
    2. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a bomba compreende uma bomba de deslocamento positivo.
  3. 3. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um ou mais dosadores de microingredientes compreendem um servomotor (160) em comunicação com a bomba.
  4. 4. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um ou mais dosadores de microingredientes compreendem um sensor de fluxo (180) posicionado entre uma ou mais fontes de microingredientes e a bomba.
  5. 5. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um sensor de dosagem (190) posicionado a jusante do bico.
  6. 6. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma ou mais estações de macroingredientes compreendem uma ou mais fontes de macroingredientes e uma ou mais fontes de diluente (220).
  7. 7. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma das séries de recipientes compreende um identificador (40) do mesmo e em que a linha de enchimento compreende adicionalmente um ou mais sensores (230) de posicionamento posicionados no transportador de forma a ler o identificador.
  8. 8. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o identificador identifica a natureza de um produto a ser cheio em cada uma das séries de recipientes.
    Petição 870180159125, de 05/12/2018, pág. 9/15
    3/6
  9. 9. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o bico compreende um bico rotativo (250).
  10. 10. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o bico rotativo compreende uma pluralidade de bicos da roda de pinos (270).
  11. 11. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação
    I, caracterizada pelo fato de que o transportador compreende uma ou mais depressões (320) no mesmo.
  12. 12. Linha de enchimento de acordo com a reivindicação
    II, caracterizada pelo fato de que o transportador compreende uma série de pegadores (330) posicionados em torno de uma ou mais depressões de maneira a pegar a série de recipientes à medida que eles passam por uma ou mais depressões.
  13. 13. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o bico é posicionado no meio de uma ou mais depressões.
  14. 14. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um ou mais microingredientes compreendem razões de reconstituição de cerca de 100 para 1, ou mais.
  15. 15. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os microingredientes compreendem concentrado não adoçado; componentes ácidos e não ácidos de concentrado não adoçado; flavores naturais e artificiais; aditivos de flavor; cores naturais e artificiais; adoçantes artificiais; aditivos para controlar acidez, aditivos funcionais; produtos nutritivos; ou remédios.
  16. 16. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os microingredientes
    Petição 870180159125, de 05/12/2018, pág. 10/15
    4/6 compreendem não mais que cerca de dez porcento (10%) de volume do conteúdo do recipiente.
  17. 17. Linha de enchimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um ou mais macroingredientes compreendem xarope de açúcar, xarope de milho com alto teor de frutose ou concentrados de sucos.
  18. 18. Método para fabricar uma pluralidade de produtos de bebida caracterizado pelo fato de que compreende:
    posicionar um ou mais dosadores de microingredientes (130) ao longo de um transportador contínuo (110; 130) para avançar recipientes (10);
    um ou mais dosadores de microingredientes compreendem uma fonte (140) de uma ou mais fontes de microingredientes (135), um ou mais microingredientes compreendem razões de reconstituição de pelo menos dez pra um, ou mais, uma bomba (150) em comunicação com a fonte de microingredientes e um bico (170) em comunicação com a bomba para fornecer o microingrediente para um recipiente;
    posicionar uma ou mais estações de macroingredientes (200) para um ou mais macroingredientes (215) compreendendo razões de reconstituição de mais do que cerca de um pra um e menos do que cerca de dez para um, ao longo do transportador contínuo, para dispensar um ou mais macroingredientes (215) em um recipiente;
    uma ou mais estações de macroingrediente compreendendo uma ou mais fontes de macroingrediente (210), um ou mais macroingredientes tendo razões de reconstituição na faixa de mais do que um pra um e menos do que dez pra um;
    instruir um primeiro de um ou mais dosadores de microingredientes para dosar um primeiro recipiente (10) com um primeiro microingrediente;
    Petição 870180159125, de 05/12/2018, pág. 11/15
    5/6 instruir um segundo de um ou mais dosadores de microingredientes para dosar um segundo recipiente (10) com um segundo microingrediente;
    em que um controlador (240) que controla os componentes da linha de enchimento controla os componentes da linha de enchimento tal que o transportador contínuo é arranjado para estar em movimento quando o um ou mais dosadores de microingrediente estão em operação; e encher o primeiro recipiente e o segundo recipiente com um macroingrediente (215) e um diluente (225) na estação de macroingredientes de maneira a formar um primeiro produto e um segundo produto.
  19. 19. Método para fabricar uma pluralidade de produtos de bebida, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o primeiro recipiente compreende um primeiro identificador (40), em que o segundo recipiente compreende um segundo identificador (40), em que instruir um primeiro de um ou mais dosadores de microingredientes para dosar um primeiro recipiente com um primeiro microingrediente compreende ler o primeiro identificador, e em que instruir um segundo de um ou mais dosadores de microingredientes para dosar um segundo recipiente com um segundo microingrediente compreende ler o segundo identificador.
  20. 20. Método para criar uma bebida personalizada em um recipiente (10) usando uma linha de enchimento de bebida, conforme definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:
    posicionar os dosadores de microingrediente (130) ao longo de um caminho predeterminado (110; 310);
    selecionar um ou mais dos microingredientes para criar a bebida personalizada;
    Petição 870180159125, de 05/12/2018, pág. 12/15
    6/6 avançar continuamente o recipiente ao longo do trajeto predeterminado; e encher o recipiente de maneira tal que a bebida compreenda mais de noventa porcento de um ou mais microingredientes (215) e um diluente (225) e menos que dez porcento dos microingredientes.
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