KR20220164472A - 거품형 제품 디스펜싱 시스템, 밸브 부재 및 제품 용기 - Google Patents
거품형 제품 디스펜싱 시스템, 밸브 부재 및 제품 용기 Download PDFInfo
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Abstract
거품형 제품 디스펜싱 시스템이 개시된다. 이 시스템은 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및 머신에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하며, 상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 이 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고, 이 시스템은 용기를 수용하기 위한 용기 수용 공간을 둘러싸는 밀폐 밀봉 가능한 벽 구조를 포함하고, 이 벽 구조는 단열 폐쇄 부재에 의해 폐쇄 가능한(및 밀봉 가능한) 제품 배출 포트를 포함한다.
Description
본 발명은 제품, 예를 들어 유제품, 우유, 거품, 크림 또는 탄산 첨가 디저트 또는 다른 제품을 디스펜싱(dispensing)하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이러한 시스템은 다양한 변형의 프랙티스로 알려져 있다. 예를 들어, 스프레이 크림을 에어로졸 상태로 담는 것이 알려져 있는데, 이 에어로졸은 크림을 분무하기 위해 수동으로 조작 가능하고, 이는 예를 들어 유럽 특허 출원 EP 1 061 006A1을 참조할 수 있다. 매우 사용자 친화적이긴 하지만, 스프레이 크림은 일반적으로 휘핑 크림보다 품질이 떨어진다. 스프레이 크림은 휘핑 크림보다 덜 안정적일 수 있다. 일반적으로 스프레이 크림의 초기 견고성(firmness)은 휘핑 크림의 경고성보다 낮고 시간이 지남에 따라 휘핑 크림의 경고성보다 훨씬 빠르게 감소한다. 이것의 원인 중 하나는 스프레이 크림 내에 안정화된 지방 네트워크가 없기 때문이다. 휘핑 크림을 만들 때, 휘핑하는 동안 서로 연결된(상호 연결된) 지방 구(fat globule)들의 네트워크(부분 유착이라고도 함)가 형성되어 거품의 안정성에 기여한다. 스프레이 크림에 사용되는 크림은 에어로졸의 흔들림(shaking) 및/또는 온도 변동(에어로졸의 막힘으로 이어질 수 있음)을 통해 분무 전에 입자 유착이 발생하는 것을 방지하기 위해, 일반적으로 부분 유착에 둔감하다. 스프레이 크림의 낮은 안정성의 다른 원인은 예를 들어 크림을 발포시키기 위해 산화질소를 사용하는 것이다. 캔의 허용 가능한 압력에서 크림 내 산화질소의 높은 용해도로 인해 캔 내에 충분한 가스가 저장될 수 있기 때문에 산화질소의 사용은 종종 바람직하다. 이때, 제품에 용해된 가스는 분무 시 방출되어 고도로 폭기된 거품을 만들어낸다. 또한, 산화질소의 높은 용해도는 가스가 거품형 제품으로부터 비교적 빠르게 확산하게 만들며 이는 낮은 안정성으로 이어진다.
알려진 스프레이 크림의 두 번째 단점은 밀폐된 일회용 용기로부터 연속적인 투여(consecutive dosage)를 포함하는 분무하는 동안 스프레이 크림의 품질이 일정하지 않다는 것이다. 분무하는 동안 산화질소의 압력이 낮아지기 때문에, 처음에 분무되는 크림의 가스 함량이 마지막으로 분무되는 크림의 가스 함량보다 더 높을 수 있다.
자동 휘핑 크림 머신은 그 자체로 실제로 알려져 있으며 크림을 휘핑하기 위한 정적 또는 동적 믹서를 포함한다. 스프레이 크림을 능가하는 휘핑 크림의 장점은 다양한 제품 품질(낮은 에어레이션, 더 높은 견고성 및 시간 경과에 따른 더 나은 견고성 보존)과 관련이 있다. 그러나, 일반적으로, 공지된 휘핑 크림 머신은 거품형 제품을 준비하는데 (스프레이 크림 시스템에 비해) 많은 시간을 필요로 하며, 덜 사용자 친화적이고(적어도 조작하기 어렵고), 상대적으로 덜 위생적이어서 빈번한 세척이 필요하다.
본 발명의 한 양태는 특히 거품형 제품을 디스펜싱하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
네덜란드 특허 NL 1024433은 단분산 발포체(monodisperse foam)를 얻는 방법을 기술하며, 여기서 먼저 비교적 거친 예비 발포체(prefoam)가 생성되고 그 다음 예비 발포체는 멤브레인을 통과한다. 네덜란드 특허 NL1024438은 서로 다른 증기 빔들이 예를 들어 멤브레인 형태의 빔 분할기를 통해 제품 내로 분출되는 다양한 방법을 기술한다.
PCT/NL2009/050097(WO2009/110794)은 미세여과 장치를 통해 제품에 가스가 공급되고, 미세여과 장치의 제품 다운스트림이 혼합 처리를 거치고, 및/또는 제어된 감압을 거치는 방법을 수행하도록 구성된 혁신적인 제품 디스펜싱 시스템을 개시한다. 이 공지된 시스템은 디스펜싱될 제품을 담고 있는 홀더, 및 홀더로부터 나오는 제품을 배출하기 위한 제품 배출 수단을 가지며, 제품 배출 수단은 제품 배출 동안 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능한 미세여과 장치를 포함하고, 제품 배출 수단은 가스를 제공받은 제품에 대해 혼합 처리 및/또는 감압 처리를 수행하기 위해 상기 미세여과 장치의 하류에 배치된 프로세싱 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 각각의 작동 장치는 홀더가 제거 가능하게 배치될 수 있는 커버에 의해 밀봉 가능한 공동을 가질 수 있다. 바람직하게는, 공동은 공동으로부터 압력 챔버를 형성하기 위해 커버에 의해 주변으로부터 밀폐 밀봉 가능하다. 예를 들어 홀더가 빈 경우 홀더는 작동 장치로부터 제거되고 예를 들어 폐기되거나 재활용될 수 있다. 그 다음, 제품을 계속 디스펜싱할 목적으로, 새 (가득 찬) 홀더를 작동 장치와 협력할 수 있는 위치에 둘 수 있다. 또한, 일 양태에 따르면, 홀더의 압력 챔버 내에 가요성 백이 제공될 때 유리하며, 이 백은 디스펜싱될 제품을 담고 있다.
본 발명은 특히 거품형 제품을 신뢰성 있고 사용자 친화적인 방식으로 효율적이고 위생적으로 디스펜싱하기 위한 개선된 제품 디스펜싱 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 제품 홀더의 설치 및 선택사항의 제거/교체(예컨대, 홀더에 의해 유지되는 실질적으로 모든 제품이 시스템에 의해 발포되어 홀더가 실질적으로 비워진 경우)가 신속하게 잘 통제된 방식으로, 그리고 바람직하게는 위생적인 방식으로 수행될 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목표는 작동 및 정밀한 프로세스 제어를 허용하는 신뢰 가능한 수단을 제공하는 것이다. 또한, 비교적 경제적인 방식으로 제조될 수 있고 여전히 신뢰할 수 있는 위생적 작동을 제공할 수 있는 교체 가능한 제품 용기를 갖는 시스템을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 비교적 긴 작동 기간 동안, 가변적인 상황(예를 들어, 주변 온도 및/또는 주변 습도 및/또는 디스펜싱 위치의 변화) 하에서 비교적 일정한 제품 품질을 제공하는, 신뢰할 수 있는 제품 디스펜싱 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
또한, 본 발명은 다수의 위치에서 구현될 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 시스템에 의하면 최종 사용자 위치로의 비교적 많은 양의 (발포될) 제품의 전달이 경제적인 방식으로 효율적으로 수행될 수 있다.
이러한 목적 중 하나 이상은 임의의 독립항의 특징에 의해 달성된다.
본 발명의 하나 이상의 다른 양태들과 조합될 수 있는 본 발명의 제1 양태는 거품형 제품 디스펜싱 시스템을 제공하고, 이 시스템은 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신, 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고, 상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치(frothing device)를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고, 이 시스템은 용기를 수용하기 위한 용기 수용 공간을 둘러싸는 밀폐 밀봉 가능한 벽 구조를 포함하고, 이 벽 구조는 단열 폐쇄 부재에 의해 폐쇄 가능한(및 예를 들어, 밀봉 가능한) 제품 배출 포트를 포함한다.
이러한 구성은 용기 수용 공간에 비해 상대적으로 따뜻하고 및/또는 습할 수 있는 환경 공기와 접촉, 예컨대 환경 공기의 유입에 대항하는 개선된 보호를 제공할 수 있다. 따라서, 제품이 충분하게 냉각되지 않고 및/또는 습한 공기가 디스펜싱되지 않은 제품과 접촉하는 것과 같은 위생적으로 바람직하지 않은 상태가 더 잘 방지될 수 있다. 따라서, 이 시스템, 특히 그것의 냉각 서브시스템은 더 에너지 효율적일 수 있다.
이러한 교체 가능한 제품 용기는 다양한 방식으로 실현될 수 있음이 이해될 것이며, 그 중 적어도 일부는 본 명세서에서 더 자세히 설명될 것이다. 예를 들어, 제품 용기는 교체 가능한 가요성 백을 포함할 수 있고 및/또는 제품 용기는 교체 가능한 압력 챔버 또는 캡슐을 포함할 수 있고, 또는 대안으로서 제품 용기는 디스펜싱 머신 내에 고정될 수도 있다. 이러한 옵션들의 조합도 가능하다. 예를 들어, 교체 가능한 캡슐은 그 내부에 교체 가능한 가요성 백을 포함할 수 있으며, 상기 교체 가능한 가요성 백은 교체 가능한 캡슐로부터 교체 가능할 수 있다.
제품 용기 또는 그것의 일부는 재사용에 적합할 수도 있고 또는 부적합할 수도 있다(재사용에 대한 부적합성은 이러한 용기의 폐기성과 관련될 수 있으며, 용기는 예를 들어 제품을 운반할 수 있는 제품 포장의 일부이다). 예를 들어, 이러한 캡슐은 재사용에 적합할 수도 있고 또는 부적합할 수도 있고, 이러한 가요성 백은 재사용에 적합할 수도 있고 또는 부적합할 수도 있다.
교체 가능한 캡슐 또는 압력 챔버는 예를 들어 플라스틱(예컨대, PET) 용기, 예컨대 내부에 가요성 백 없이 제품이 담겨 있는 병의 형태로 실현될 수 있다.
또한, 교체 가능한 제품 용기의 존재가 교체 불가능한 다른 제품 용기의 존재를 배제하지 않음이 이해될 것이다. 예를 들어, 압력 챔버 또는 캡슐은 교체 불가능할 수 있다. 즉, 디스펜싱 머신 내에(그리고 이것에 의해, 예컨대 머신의 일부에) 실질적으로 고정될 수 있으며, 상기 캡슐은 예를 들어 그 내부에 가요성 백을 포함하는 교체 가능한 제품 용기를 유지하도록 구성된다.
폐쇄 부재는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동 가능할 수 있고, 상기 제1 위치에서 단열 폐쇄 부재는 제품 배출 포트로부터 거품형 제품의 흐름을 위한 통로를 제공하고, 상기 제2 위치에서 단열 폐쇄 부재는 제품 배출 포트를 폐쇄하고, 상기 폐쇄 부재는 바람직하게는 폐쇄 부재가 제1 위치에 있을 때 제품 배출 포트 반대편에 위치하는 제품 디스펜싱 통로를 포함하고, 상기 폐쇄 부재의 제2 위치에서, 제1 위치에 비해, 제품 디스펜싱 통로는 제품 배출 포트로부터 거리를 두고 배치된다.
이러한 구성은 제품이 (제1 위치에서) 디스펜싱될 수 있고 제품이 디스펜싱되지 않을 때 단열이 증가될 수 있고, 따라서 제품이 디스펜싱되지 않을 때 환경 공기에 대한 노출이 더 감소되는 것을 가능하게 할 수 있다.
특히 제품 배출 포트가 단열 폐쇄 부재에 의해 폐쇄될 때 벽 구조와 폐쇄 부재 사이에 시일이 제공될 수 있다.
이러한 시일은 환경 공기로부터 추가 격리 및/또는 보호를 제공할 수 있다.
폐쇄 부재는 제품 디스펜싱 머신으로부터 수동으로 제거 가능할 수 있고 후속하여 그 내부에서 수동으로 교체 가능할 수 있고, 바람직하게는 상기 폐쇄 부재는 제품 디스펜싱 머신으로부터 폐쇄 부재를 제거하는 동안 폐쇄 부재를 수동으로 핸들링하기 위한 핸들링 구조를 포함한다.
이러한 제거 가능성 및 교체 가능성은 사용자가 폐쇄 부재를 세척 및/또는 교체하는 것을 더 쉽게 만들어 위생을 높일 수 있다.
제품 디스펜싱 머신은 특히 폐쇄 부재의 수동 교체 후에 폐쇄 부재를 사용하여 제품 배출 포트를 자동으로 개폐하도록 구성될 수 있다.
이러한 방식으로, 특히 이러한 자동화로 인해, 사용 편의성 및 위생이 향상될 수 있다.
제품 디스펜싱 머신은 예를 들어 각각의 센서를 사용하여 교체된 폐쇄 부재를 감지하도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 폐쇄 부재는 예를 들어 센서에 의해, 제품 디스펜싱 머신에 의해 감지되도록 구성된 각각의 검출 가능한 부품, 예를 들어, 자석을 포함한다.
이러한 구성은 이 머신이 예를 들어 상기 폐쇄 부재를 (재)결합하기 위해 및/또는 폐쇄 부재의 (정확한 또는 부정확한) 교체에 관한 피드백을 사용자에게 제공하기 위해, 교체되는 폐쇄 부재에 쉽게 응답할 수 있게 해준다.
폐쇄 부재는 적어도 제품 배출 포트가 폐쇄 부재에 의해 폐쇄될 때 제품 배출 포트로부터 나오는 제품의 방울을 수용하고 그 안에 유지하기 위한 방울 유지 구조를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 방울 유지 구조는 제품 배출 포트가 폐쇄 부재에 의해 폐쇄될 때 제품 배출 포트 아래 및/또는 위에 적어도 부분적으로 배열된다.
이러한 방울 유지 구조는 제품의 방울이 세척하기 어려울 수 있고 및/또는 덜 냉각되거나 냉각되지 않을 수 있는 시스템의 부품 또는 영역에 도달하는 것을 방지하는데 도움이 될 수 있다. 따라서 위생이 개선될 수 있다.
제품 디스펜싱 머신은 폐쇄 부재를 작동시키기 위한 폐쇄 부재 액추에이터를 포함할 수 있다.
이러한 방식으로, 폐쇄 부재는 머신에 의해 복수의 위치 사이에서 작동(특히 이동)될 수 있다.
폐쇄 부재 액추에이터는 폐쇄 부재를 결합 및 분리하도록 구성될 수 있고, 바람직하게는 이 시스템은 예를 들어 폐쇄 부재 액추에이터로부터 폐쇄 부재를 분리하기 위해 폐쇄 부재의 이동을 그것의 미리 결정된 위치에서 차단하기 위한 차단 요소를 포함한다.
이러한 구성은 머신과 머신의 조작자(사용자) 사이에서 폐쇄 부재의 (기계적) 제어의 상호 전달을 효과적으로 가능하게 할 수 있다. 폐쇄 부재를 결합하면 머신은 폐쇄 부재를 제어할 수 있고, 폐쇄 부재를 분리하면 머신은 사용자가 차후에 그것을 제어할 수 있도록 폐쇄 부재의 제어를 해제할 수 있다.
폐쇄 부재 액추에이터는 폐쇄 부재와 자기적으로 결합하도록 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 폐쇄 부재는 폐쇄 부재 액추에이터에 의해 결합되도록 구성된 자기 결합 가능한 요소, 예를 들어, 자석을 포함한다.
이러한 자기 구성이 머신에 의한 폐쇄 부재의 우수한 작동 뿐만 아니라 양호한 결합 가능성 및 분리 가능성을 제공할 수 있다는 것을 알게 되었다.
폐쇄 부재 액추에이터는 폐쇄 부재를 결합시키도록 구성된 실질적으로 선형 이동 가능한 액추에이터 부재를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 폐쇄 부재는 비교적 작은 공간 내에서 액추에이터에 의해 잘 이동될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 다른 양태들과 조합될 수 있는 본 발명의 제2 양태는 거품형 제품 디스펜싱 시스템을 제공하고, 이 시스템은 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신, 및 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고, 상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고, 상기 제품 프로세싱 유닛은 밸브 부재에 의해 폐쇄 가능한, 거품 형성 장치의 상류에 제품 피드스루 채널을 포함하고, 상기 제품 프로세싱 유닛은 거품 형성 장치의 상류에 유체 피드스루 채널을 포함하고, 상기 밸브 부재는 제품 프로세싱 유닛의 상기 유체 피드스루 채널과 디스펜싱 머신의 유체 공급 장치 사이에 유체 연통을 제공하도록 구성되고, 밸브 부재(바람직하게는 밸브 부재와 각각의 밸브 시트 사이의 계면)에는, 제품 피드스루 채널이 밸브 부재에 의해 폐쇄될 때 제품 피드스루 채널을 차단하는 제1 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성된 원위에 배치된 제1 밀봉 구조; 및/또는 밸브 부재의 원위 섹션과 근위 섹션 사이의 위치에서, 밸브 부재의 원위 단부로부터 멀리 떨어진, 제2 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성된 제2 밀봉 구조; 및/또는 밸브 부재의 근위 섹션에 또는 그 부근에 배열된 제3 밀봉 구조 중 적어도 하나, 바람직하게는 2개, 더 바람직하게는 전부가 제공된다.
이러한 밀봉 구조 또는 구조들은 밸브 부재 및/또는 제품 프로세싱 유닛의 개선된 성능을 제공할 수 있고, 특히 밸브 부재에서, 밸브 부재가 제품 프로세싱 유닛의 각각의 밸브 시트와 기계적으로 인터페이싱하는 하나 이상의 영역에서의 유체 누출을 감소시킬 수 있다.
밀봉 구조 중 적어도 하나는 압축 가능한 밀봉 구조일 수 있다.
이러한 압축 가능성은 밸브 부재의 이동을 가능하게 함과 동시에 우수한 밀봉 성능을 가능하게 할 수 있다.
밀봉 구조들 중 적어도 하나는 제품 피드스루 채널을 향해 밸브 부재 및 각각의 밸브 시트를 따라 연장하는 영역에서의 유체 압력 증가의 영향을 받아 각각의 밀봉 압력을 증가시키도록 구성될 수 있다.
이러한 방식으로, 증가된 유체 압력에 응답하여 필요에 따라 밀봉 성능이 실질적으로 증가될 수 있고, 특히 상기 유체 압력이 감소하거나 증가하지 않을 때 밸브 부재의 (더 큰) 이동성이 제공될 수 있다.
상기 밀봉 구조들 중 적어도 하나는 밸브 부재의 중심축에 대해 측방향으로 돌출하는 탄성 압축 가능한 구조일 수 있고, 상기 압축 가능한 구조는 각각의 밀봉 수용 구조에 의해 압축되고, 이 수용 구조는 밸브 부재가 폐쇄 상태에 있을 때보다 밸브 부재가 개방 상태에 있을 때 밀봉 구조를 더 압축하도록 하는 치수를 갖는다.
이러한 구성은 밸브 부재가 폐쇄 상태에 있을 때 보다 개방 상태에 있을 때 밀봉 구조가 더 압축되게 할 수 있게 하고, 상기 폐쇄 상태는 디폴트(보다 일반적인) 상태일 수 있고, 상기 개방 상태는 밀봉 구조의 밀봉 성능이 (더) 중요한 상태일 수 있다. 따라서, 특히 밀봉 재료 내의 미동(creep)으로 인한 시간 경과에 따른 밀봉 성능의 열화가 방지되거나, 적어도 감소될 수 있다.
이 수용 구조는 바람직하게는 밸브 부재의 밸브 시트의 일부를 형성한다.
바람직하게는, 수용 구조는 수용 구조의 적어도 2개의 상이한 직경을 제공하는 실질적인 원뿔대 구조를 포함하고, 바람직하게는 적어도 2개의 상이한 직경 중 더 작은 것은 밸브 부재가 개방된 상태에 있을 때 밀봉 구조의 위치에 대응하고, 바람직하게는 적어도 2개의 상이한 직경 중 더 큰 것은 밸브 부재가 폐쇄 상태에 있을 때 밀봉 구조의 위치에 대응하고, 바람직하게는 실질적인 원뿔대 구조의 주축은 밸브 부재의 중심축과 실질적으로 일치한다.
밀봉 구조들 중 적어도 하나는 특히 밸브 부재와 예를 들어, 밸브 시트 사이에 립 시일(lip seal)을 형성하기 위한 립 시일 구조를 포함할 수 있다.
이러한 립 시일은 시일에서 증가된 유체 압력에 응답하여 더 단단한 시일을 제공할 수 있다.
본 발명은 또한 상술한 바와 같은 거품형 제품 디스펜싱 시스템의 제품 용기용 밸브 부재를 제공하며, 이 밸브 부재는 용기의 제품 프로세싱 유닛의 유체 피드스루 채널과 디스펜싱 머신의 유체 공급 장치 사이에 유체 연통을 제공하도록 구성되며, 상기 밸브 부재는 바람직하게는 제1, 제2 및/또는 제3 밀봉 구조를 포함한다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 거품형 제품 디스펜싱 시스템을 위한 제품 용기를 제공하며, 상기 제품 용기는 상술한 바와 같은 밸브 부재를 포함한다.
본 발명의 하나 이상의 다른 양태들과 조합될 수 있는 본 발명의 제3 양태는 거품형 제품 디스펜싱 시스템(예를 들어 임의의 선행 양태에 따른 시스템)을 제공하고, 이 시스템은 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신 및 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고, 상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고, 상기 제품 디스펜싱 머신은 프로세싱 유닛에 제품을 공급하기 위해 적어도 2개의 (서로 상이한) 작동 압력으로 배치된 제품 용기를 가압하도록 구성되고, 사익 디스펜싱 머신은 바람직하게는 희망의 용기 작동 압력을 선택하기 위한 사용자 조작 가능한 컨트롤러를 포함하고, 보다 바람직하게는 상기 가스 공급 장치는 설정된 제품 용기 작동 압력과는 실질적으로 독립적인 작동 동안 미리 결정된 가스 유량을 제공하도록 구성된다.
이러한 방식으로, 더 높은 작동 압력을 선택함으로써, 디스펜싱되는 제품의 제품 대 공기 비율이 증가될 수 있다. 즉, 디스펜싱되는 제품 내의 공기량에 대해 더 많은 제품이 디스펜싱될 수 있으며, 상기 제품 대 공기 비율은 디스펜싱되는 거품형 제품의 견고성과 관련될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 사용자는 제품 오버런(product overrun)을 조정할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 다른 양태들과 조합될 수 있는 본 발명의 제4 양태는 거품형 제품 디스펜싱 시스템(예를 들어 임의의 선행 양태에 따른 시스템)을 제공하고, 이 시스템은 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신 및 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고, 상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고, 상기 가스 공급 장치는 작동 동안 초크 흐름(choked flow)을 달성하기 위한 가스 제한부를 포함하는 초크 흐름 가스 공급 장치이고, 상기 흐름 제한부는 특히 유체 주입기의 원위 부분에 있는 제품 디스펜싱 머신의 (이동 가능한) 유체 주입기 커넥터 및 제품 프로세싱 유닛 중 하나 내에 배치된다.
이러한 방식으로, 흐름 제한부와 거품 형성 장치(의 일부) 사이의 가스의 데드 볼륨(dead volume)이 감소될 수 있으므로, 예컨대 제품 디스펜싱의 시작 전후로 거품 형성 장치에서 유체 압력이 더 빠르게 빌드업될 수 있다.
가스 공급 장치는 특히 가압 가스 버퍼를 제공하기 위해 흐름 제한부의 상류에 가스 버퍼 체적을 제공하도록 구성될 수 있으며, 가스 버퍼 체적은 특히 시스템의 가스 가압 펌프와 흐름 제한부 사이에 위치되며, 바람직하게는 버퍼 체적의 최소 부피는 0.5리터이다.
이러한 가스 버퍼 체적은 흐름 제한부에서 더 빠른 초기 가압을 제공할 수 있다.
가스 공급 장치는 흐름 제한부의 상류에 배치되고 가스 공급 장치 내의 가스를 냉각 및/또는 건조하도록 구성된 응축수 블록을 포함할 수 있으며, 상기 응축수 블록은 응축수 블록으로부터 응축수를 배출하기 위한 드레인 밸브를 포함하고, 상기 드레인 밸브는 제품 용기 및/또는 머신의 수용 공간에 유체 연통되며, 이 수용 공간은 제품 용기를 수용하도록 구성된다.
이러한 방식으로, 공기는 드레인 밸브를 통해 응축수 블록을 통해 제품 용기에서 대기로 배출될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 다른 양태들과 조합될 수 있는 본 발명의 제5 양태는 거품형 제품 디스펜싱 시스템(예를 들어 임의의 선행 양태에 따른 시스템)을 제공하고, 이 시스템은 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신 및 머신 내에 배치된 후 가압되기 위해 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고, 상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결될 수 있고, 이 시스템은 제품 용기를 교체 가능하게 수용하도록 구성된 교체 가능한 캡슐을 더 포함하고, 상기 머신은 제품 용기를 포함하는 캡슐을 교체 가능하게 수용하도록 구성되며, 상기 캡슐은 가압되기 위해 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성되고, 상기 제품 디스펜싱 머신은 머신에 대한 캡슐의 위치 및/또는 배향에 따라 캡슐의 가압을 활성화하도록 구성된다.
이러한 구성은 캡슐이 머신에 대해 바람직하게 특히 안전하게 위치 및/또는 배향되지 않는 동안, 캡슐이 가압되는 것(또는 이러한 가압의 시도가 이루어지는 것)을 방지하는데 도움이 될 수 있다. 이러한 방식으로, 안전하지 않은 가압으로 인한 사고와 같은 사용 문제가 더 잘 회피될 수 있다.
제품 디스펜싱 머신은 머신에 대한 캡슐의 위치 및/또는 배향에 따라 해제 위치에서 유지 위치로 이동 가능한 유지 부재를 포함할 수 있고, 상기 해제 위치에서 캡슐은 머신으로부터 해제 가능하고, 상기 유지 위치에서 캡슐은 머신 내에 유지된다.
이러한 유지 부재는 캡슐의 위치 및/또는 배향의 정확성에 관한 단서를 사용자에게 제공함으로써 캡슐의 정확한 배치를 촉진할 수 있다.
제품 디스펜싱 머신은 유지 부재가 그것의 유지 위치에 있을 때 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동 가능한 도어를 포함할 수 있고, 유지 부재는 그것의 해제 위치에서 개방 위치로부터 폐쇄 위치로의 도어의 이동을 실질적으로 차단하고, 바람직하게는 머신은 도어가 폐쇄 위치에 있을 때를 감지하도록 구성된다.
따라서, 유지 부재가 그것의 유지 위치에 있으나 캡슐이 부정확하게 배치된 경우에는, 도어가 실질적으로 폐쇄 불가능할 수 있다. 머신이 도어가 폐쇄될 때를 감지함으로써, 머신에 의한 캡슐의 가압은 머신 내의 캡슐의 정확한 배치를 적어도 간접적으로 조건으로 할 수 있다.
캡슐은 머신에 대한 캡슐의 위치 및/또는 배향에 따라 유지 부재가 그것의 유지 위치로 가는 것을 허용하기 위해 유지 부재와 협력하도록 구성된 핸들을 포함할 수 있다.
이러한 구성이 사용자 친화적이고 견고할 수 있음을 알게 되었다.
하나 이상의 다른 양태들과 선택적으로 조합될 수 있는 다른 양태에 따라, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하고 예를 들어 제품 용기를 가압하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛(CPU)을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 (바람직하게는 제품 배출 동안) 제품에 가스를 공급하기 위한 유체(특히 가스) 공급 장치에 연결 가능하고, 상기 제품 프로세싱 유닛은 바람직하게는 가스를 제공받은 제품에 대해 혼합 처리 및/또는 감압 처리를 수행하기 위해, 상기 거품 형성 장치의 하류에 배열된 프로세싱 장치를 포함하고,
상기 제품 프로세싱 유닛은 밸브 부재에 의해 폐쇄 가능한, 거품 형성 장치의 상류에 제품 피드스루 채널을 포함하고,
상기 제품 프로세싱 유닛(CPU)은 거품 형성 장치의 상류에 유체 피드스루 채널을 포함하고, 상기 밸브 부재는 제품 프로세싱 유닛의 상기 유체 피드스루 채널과 디스펜싱 머신의 유체 공급 장치 사이에 유체 연통을 제공하도록 구성된다.
이러한 방식으로, 특히 사용자 친화적인 시스템이 제공될 수 있고, 신뢰할 수 있고 위생적인 방식으로 고품질의 거품형 제품을 디스펜싱할 수 있다. 또한, 이 시스템은 작고 견고하며 경제적인 디자인을 가질 수 있다. 특히, 미세여과 장치로 향하는 제품 흐름을 제어하는 CPU의 밸브 부재(제품 용기의 일부)는 유체 공급(연결)도 제공하도록 구성되어 있어 컴팩트한 구성 및 신뢰 가능한 구성이 가능하다. 특히, 제품 용기를 제품 디스펜싱 머신에 설치하면 CPU의 밸브 부재가 각각의 머신 구성 요소, 특히 머신의 밸브 부재 액추에이터와 협력하게 될 수 있으며, 이러한 커플링은 자동으로 유체 공급 장치도 연결할 수 있다. 이러한 설치 후, 밸브 멤버는 (각 머신 제어 상태에 따라) 제품 및 유체 흐름을 모두 제어하는데 사용 가능하다. 예를 들어, 용기의 설치 후(CPU의 밸브 부재는 머신 액추에이터 구성요소에 연결되거나 연통하게 됨), 이 시스템은 유리하게는 이러한 디스펜싱이 바람직하지 않거나 및/또는 시스템의 각각의 작동 장치에 의해 제어되지 않는 동안 제품이 디스펜싱되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 또한, (제품 프로세싱 유닛을 일체형으로 포함하는) 교체 가능한 제품 용기를 구현하여 제품 디스펜서 머신 자체의 일부가 제품과 접촉하여 발생될 수 있는 잠재적인 위생 문제가 방지됨으로써, 위생적이 사용이 제공될 수 있다. 제품 용기 및 그것의 CPU는 실질적으로 재활용 가능한 것이 바람직하다.
다른 실시예에 따르면, 디스펜싱 머신은 제품 피드스루 상태와 제품 흐름 차단 상태 사이에서 밸브 부재를 이동시키기 위해 배치된 제품 용기의 밸브 부재와 협력하도록 구성된 밸브 액추에이터를 포함한다.
또한, 밸브 부재는 제품 용기가 머신 내의 작동 위치에 있을 때 디스펜싱 머신의 유체 주입기에 연결되도록 배열된 유체 통로를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 밸브 부재 자체는 내부 유체 통로를 통해 디스펜싱 머신으로부터 CPU를 향하는 유체 연통의 적어도 일부를 형성하거나 포함할 수 있다.
밸브 부재가 제품 피드스루 상태와 제품 흐름 차단 상태 사이에서 적어도 회전 가능한 경우 더욱 신뢰 가능한 작동이 달성될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 밸브 부재의 유체 통로는 밸브 부재의 회전 축과 일치하거나 또는 그것과 평행하다.
이러한 방식으로, 밸브 부재에 대한 머신의 유체 주입기의 비교적 직선적인(straight-forward) 커플링이 달성될 수 있고, 이는 물리적 커플링 뿐만 아니라 우수한 유체 흐름 연결을 모두 가능하게 해준다.
디스펜싱 머신이 배치된 제품 용기의 제품 프로세싱 유닛의 유체 피드스루 채널에 건조 또는 건조된 유체를 공급하도록 구성된 경우에 우수한 거품형 제품 디스펜싱 결과가 달성되었다.
다른 실시예에 따르면, 디스펜싱 머신은 배치된 제품 용기의 제품 프로세싱 유닛의 유체 피드스루 채널에 공기를 공급하도록 구성된다. 이 경우, 바람직하게는, 디스펜싱 머신은 공기로부터 수분을 제거하기 위한 공기 건조기를 포함하여, 개선된 제품 디스펜싱 결과를 제공한다.
유리하게는, 디스펜싱 머신은 바람직하게는 홀더(H) 내의 제품의 온도가 10℃ 미만, 특히 5℃ 미만이 되도록 상기 홀더를 냉각시키도록 설계된다. 예를 들어, 앞서 언급한 공기 건조기는 다양한 기능을 결합하여 디스펜싱 머신의 냉각 시스템 내에 내장될 수 있고 또는 그 일부를 형성할 수 있다.
추가의 실시예에 따르면, 제품 용기는 예를 들어, 적어도 약 2 bar의 압력까지 가압되도록 구성된 실질적으로 실린더형 또는 버킷형의 캡슐일 수 있다. 예를 들어, 용기(또는 '캡슐')의 외벽은 강철, 알루미늄 또는 경질 플라스틱(예컨대, 섬유 보강 플라스틱) 또는 이러한 재료의 조합으로 만들어질 수 있다.
제한적이지 않은 바람직한 실시예에 따르면, 캡슐의 길이는 약 20 내지 40 cm 범위일 수 있고, 캡슐의 외경은 약 10 내지 30 cm 범위 이내이다.
또한, 바람직하게는, 캡슐은 최초 사용 전에 적어도 4리터 또는 적어도 4kg의 제품을 담아, (용기를 새 것으로 교체해야 하기 전까지) 비교적 긴 작동 시간 동안 비교적 많은 양의 제품을 사용 가능하다.
바람직한 실시예에서, 제품 디스펜싱 머신은 제품 용기를 수용하기 위한 용기 수용 공간을 포함하고, 제품 용기는 각각의 용기 수용 공간으로부터 교체 가능하고, (해당 공간 내로의) 용기 배치 방향은 바람직하게는 실질적으로 수평 방향이다. 이것은 비교적 무거운 용기를 배치(및 교체)하는 경우에 특히 유리하다. 디스펜싱 머신은 (상기 배치 방향을 따라) 용기 수용 공간 안팎으로 용기를 안내하기 위한 용기 가이드를 포함하는 것이 바람직하다.
다른 실시예에 따르면, 제품 프로세싱 유닛은 특히 홀더의 상부 벽 및 하부 벽으로부터 이격되어 홀더의 외벽을 통해 연장된다.
바람직하게는, 홀더는 배출될 발포 가능한 거품형 제품으로 채워진 가요성 백을 포함하는 내부 공간을 형성한다. 예를 들어, 홀더는 홀더의 내부 공간을 가압하기 위해, 제품 디스펜싱 머신으로부터, 특히 머신 내에 홀더를 배치한 후 유체 주입구에 연결되는 각각의 유체 배출구로부터 유체를 수용하기 위한 유체 주입구를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 거품 형성 장치는 제품 주입구와 연결된 포밍 채널로부터 유체 공급 장치와 연결된 가스 공급 공간을 분리하는, 가스 투과성 기공을 갖는 미세여과 벽(예컨대, 튜브형 벽)을 포함한다.
예를 들어, 제품의 흐름 방향으로 측정한 포밍 채널의 길이가 최대 10cm인 경우 우수한 결과가 달성된다.
상기 길이는 최대 5cm일 수 있고, 보다 구체적으로는 대략 0.5 내지 5cm의 범위 이내, 예를 들어 대략 2cm 또는 대략 3cm이다.
바람직하게는, 거품 형성 장치는 0.1 내지 10 마이크로미터 범위의 기공 크기, 구체적으로 적어도 0.1 마이크로미터 및 2 마이크로미터 미만의 기공 크기, 더 구체적으로 적어도 0.2 마이크로미터 및 1.5 마이크로미터 미만의 기공 크기를 갖는 가스 투과성 기공을 갖는 여과 벽을 포함한다. 본 발명의 범위 내에서, 언급된 것 이외의 다른 기공 크기가 가능함이 이해될 것이다. 예를 들어, 비 제한적인 실시예에서, 기공 크기는 실질적으로 5 내지 10 마이크로미터의 범위 이내일 수 있다. 또한, 다양한 상이한 기공 크기 및/또는 기공 크기 범위가 임의의 단일 여과 벽에 존재할 수 있다.
예를 들어, 거품 형성 장치는 제품 공급을 위한 제품 주입구, 가스 공급을 위한 가스 주입구, 및 가스를 제공받은 제품의 배출을 위한 배출구를 포함하는 하우징을 포함할 수 있고, 상기 가스 주입구는 미세여과 벽에 의해 상기 제품 주입구 및 배출구로부터 분리된 가스 수용 공간에서 종결된다.
바람직한 실시예에 따르면, 제품 디스펜싱 머신은 프로세싱 유닛의 거품 형성 장치에 초대기압 하에서 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치를 포함하거나 또는 그것에 연결될 수 있다.
또한, 제품 디스펜싱 머신은 바람직하게는 머신의 사용자 인터페이스 또는 조작 장치를 통해 사용자가 조작 가능한 제어 유닛을 포함하는 것이 바람직하고, 이 제어 유닛은 프로세싱 유닛으로의 유체 흐름 및 제품 흐름을 제어하도록 구성되며, 상기 제어 유닛은 바람직하게는 제품 배출을 개시하는 경우 제품 흐름 전에 유체 흐름을 시작하도록(따라서 거품 장치의 막힘을 방지하도록) 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 제품 프로세싱 유닛은 특히 균질한 거품을 형성하기 위해 제품 내로 기포를 주입하도록 설계된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 유체는 가스 또는 가스 혼합물, 예를 들어 질소 또는 공기이다.
바람직한 실시예에 따르면, 홀더 내에 제공되는 제품은 식품, 예를 들어 크림이다.
또한, 추가적인 유리한 양태에 따르면, 제품 프로세싱 유닛는 최초 사용 전에, 예를 들어 용기가 머신 내에서 처음으로 사용(예컨대, 가압)되기 전에 제품 프로세싱 유닛과 제품 용기 사이의 제품 흐름 경로를 밀페 밀봉하기 위해, 그리고 제품 용기의 사용 동안, 예컨대 특정 밀봉 압력을 받아 제품 용기로부터 거품 형성 장치를 향한 제품의 흐름을 위한 통로를 제공하기 위해 기밀 조절 가능한 시일을 포함할 수 있다.
조절 가능한 기밀 시일은 다양한 방식으로, 예를 들어 밸브 부재, 스프링이 장착된 1-방향 밸브 또는 리턴 밸브에 의해, 미리 결정된 (제어/개방) 압력에서 자동으로 파손 또는 파열하는 파손 가능한 또는 찢어질 수 있는 있는 밀봉 부재에 의해, 및/또는 미리 결정된 제어 압력의 영향을 받아 밀봉 위치로부터 유체 경로 해제 위치로 이동하는 밀봉 캡 등에 의해 구현될 수 있다. 기밀 조절 가능한 시일은 거품 형성 장치의 상류에 위치하는 것이 바람직하지만 반드시 필요한 것은 아니다.
조정 가능한 시일은 예를 들어 가압된 제품 용기의 개방 압력의 영향을 받아 기밀 제품 흐름 차단 상태에서 제품 흐름 해제 상태로 조절 가능할 수 있고, 상기 개방 압력은 초대기압이다.
또한, 일 실시예에 따르면, 제품 용기의 벽은 가요성 및/또는 탄성 부분을 포함할 수 있고, 이는 용기의 내부 체적이 변경 또는 증가하는 것을 허용한다.
또한, 본 발명의 한 양태는 거품형 제품 디스펜싱 시스템(예를 들어 전술한 양태에 따른 시스템)을 제공하며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품을 담고,
상기 제품 용기는 용기로부터 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품 배출 동안 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고, 상기 제품 프로세싱 유닛은 가스를 제공받은 제품에 대해 혼합 처리 및/또는 감압 처리를 수행하기 위해 상기 거품 형성 장치의 하류에 배열된 프로세싱 장치를 추가로 포함하고,
상기 제품 용기는 예를 들어, 적어도 2 bar의 압력으로 가압되도록 구성된 실질적으로 실린더 형상 또는 버킷 형상의 캡슐이고,
상기 캡슐의 길이는 약 20 내지 40 cm 범위 이내이고, 캡슐의 외경은 약 10 내지 30 cm 범위 이내이고,
상기 제품 디스펜싱 머신은 제품 용기를 수용하는 용기 수용 공간을 포함하고, 상기 제품 용기는 각각의 용기 수용 공간으로부터 교체 가능하고, 용기 배치 방향은 바람직하게는 실질적으로 수평 방향이다.
이러한 방식으로, 사용자 친화적이고 설치가 쉬운 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공될 수 있다. 캡슐은 비교적 크고, 이는 최초 사용 시 디스펜스 머신에 비교적 많은 양의 제품이 적재되는 것을 가능하게 한다. 또한, 용기의 핸들링은 한 사람에 의해 수행될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 사용자를 돕기 위해, 디스펜싱 머신이 (상기 배치 방향을 따라) 용기 수용 공간 안팎으로 용기를 안내하기 위한 용기 가이드를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 언급된 양태들 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고,
이 시스템은 가스 공급 장치가 초크 흐름 가스 공급 장치를 제공하도록 구성되도록 구성된다.
이러한 방식으로, 특히 특정 작동 기간 동안 거품 형성 장치가 경험할 수 있는 임의의 변화에 실질적으로 독립적으로, 거품 형성 장치를 향한 일정한 가스 유량이 작동 중에 달성될 수 있다. 예를 들어, 거품 형성 장치가 제품에 가스를 주입하기 위한 작은 기공을 포함하는 경우, 초크 흐름 가스 공급 장치를 적용하면 기공 막힘을 억제할 수 있고 및/또는 임의의 기공 막힘이 발생하는 경우에도 거품 형성 장치의 적절한 신뢰 가능한 기능을 야기할 수 있다.
또한, 명백하게 본 발명에 따른 시스템의 일부로 구성된 제품 용기가 제공되며, 상기 제품 용기는 거품형 제품을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품 배출 동안 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고, 상기 제품 프로세싱 유닛은 가스를 제공받은 제품에 대해 혼합 처리 및/또는 감압 처리를 수행하기 위해 상기 거품 형성 장치의 하류에 배열된 프로세싱 장치를 추가로 포함하고,
상기 제품 프로세싱 유닛은 밸브 부재에 의해 폐쇄 가능한, 거품 형성 장치의 상류에 제품 피드스루 채널을 포함하고,
상기 제품 프로세싱 유닛은 거품 형성 장치의 상류에 유체 피드스루 채널을 포함하고, 상기 밸브 부재는 제품 프로세싱 유닛의 상기 유체 피드스루 채널과 디스펜싱 머신의 유체 공급 장치 사이에 유체 연통을 제공하도록 구성된다.
따라서, 위에서 언급한 이점들도 달성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 용기는 예컨대, 강철 또는 이러한 압력 용기를 제공하기에 적합한 다른 강성 재료로 만들어진 압력 용기, 용기 벽을 제공하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 한 양태는 거품형 제품을 디스펜싱하기 위한 혁신적인 방법을 제공하고, 이 방법은:
- 제품 디스펜싱 머신 내에 교체 가능한 제품 용기를 수용하는 단계로서, 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 제품 용기는 밸브 부재에 의해 폐쇄 가능한 제품 피드스루 채널 및 거품 형성 장치를 포함하는 것인, 상기 단계;
- 제품 용기로부터 제품을 배출하는 단계;
- 밸브 부재를 제품 흐름 차단 상태에서 제품 피드스루 상태로 이동시키는 단계;
- 가스, 예를 들어 질소 가스 또는 공기, 바람직하게는 건조된 공기를 바람직하게는 초대기압으로, 밸브 부재의 유체 통로를 통해 그리고 거품 형성 장치를 통해 제품에 (예컨대, 제품 배출 전 및/또는 동안) 공급하여 특히 균일한 거품을 형성하기 위해 제품 내에 기포를 주입하는 단계; 및
선택사항으로서 가스를 공급받은 제품의 압력을 감소시키는 단계를 포함한다.
이러한 방식으로, 밸브 부재는 제품 흐름을 제어하고 추가로 가스 공급을 위해 사용되어 제품을 디스펜싱(및 포밍)하는 컴팩트하고 위생적이며 신뢰할 수 있는 방법을 가능하게 한다.
상기 언급된 양태들 중 임의의 것과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 제품 디스펜싱 머신은 제품 용기를 수용하기 위한 용기 수용 공간을 포함하고, 상기 제품 용기는 각각의 용기 수용 공간으로부터 교체 가능하고, 용기 배치 방향은 바람직하게는 실질적으로 수평 방향이고,
상ㅇ기 디스펜싱 머신은 바람직하게는 제품 프로세싱 유닛을 포함하는 용기 내의 제품의 온도가 10℃ 미만, 특히 5℃ 미만이 되도록, 용기 수용 공간 내에 배치된 후 상기 제품 용기를 냉각하도록 구성된다.
바람직하게는, 디스펜싱 머신은 냉각 액체를 담고 있는 적어도 하나의 냉각 덕트를 포함하고, 상기 냉각 덕트는 바람직하게는 예를 들어 용기 수용 공간 주위의 나선형 경로를 따라 연장되는 용기 수용 공간의 적어도 일부를 둘러싼다.
바람직하게는, 용기 수용 공간은 그 공간을 둘러싸는 벽 구조에 의해 형성되며, 벽 구조는 바람직하게는 배치된 제품 용기의 프로세싱 유닛 아래에 폐쇄 가능한 거품형 제품 통로를 포함한다. 바람직하게는, 벽 구조는 상기 냉각 덕트를 포함하거나 구비한다.
바람직한 실시예에 따르면, 이 시스템은 용기 수용 공간의 벽 구조의 폐쇄 가능한 제품 통로를 폐쇄하기 위한 폐쇄 부재를 포함하고, 이 폐쇄 부재는 특히 한편의 시스템 환경과 다른 편의 용기 수용 공간 사이의 열 전달을 제한하도록 구성되며,
상기 폐쇄 부재는 바람직하게는 액추에이터에 의해, 용기 수용 공간의 벽 구조의 제품 통로를 통한 거품형 제품 배출을 가능하게 하는 개방된 상태를 향해 이동 가능하다.
폐쇄 부재의 다른 장점은 용기 수용 공간으로의 수증기 흐름을 제한할 수 있다는 점이며, 이는 시스템이 비교적 습한 환경(예컨대, 열대 지방)에서 사용될 때 특히 유리하다.
임의의 상기 언급된 양태들과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품, 예를 들어 식품, 예를 들어 크림을 담는 제품 수용 공간을 갖고,
상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 제품 프로세싱 유닛은 제품 용기의 최초 사용 전에 제품 프로세싱 유닛과 제품 용기의 제품 수용 공간 사이의 제품 흐름 경로를 밀폐 밀봉하도록, 그리고 제품 용기의 사용 동안 제품 용기로부터 거품 형성 장치를 향한 제품의 흐름을 위한 통로를 제공하도록 구성된 기밀 시일을 포함한다.
바람직하게는, 기밀 시일은 용기의 제품 수용 공간의 제품 배출 개구에 또는 그 부근에 또는 그 내에 위치한다. 또한, 바람직하게는, 기밀 시일은 시일의 상류의 개방 압력, 예를 들어 제품 용기의 제품 수용 공간 내의 압력의 영향을 받아 흐름 차단 상태로부터 제품 흐름 해제 상태로 조정 가능하고, 상기 개방 압력은 초대기압이다.
또한, 바람직하게는, 제품 용기의 벽은 가요성 및/또는 탄성 부분을 포함하고, 이는 용기의 내부 체적이 변경 또는 증가하는 것을 허용한다.
임의의 상기 언급된 양태들과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내의 가압 챔버 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 가압 챔버는 벽 구조에 의해 형성되고, 이 벽 구조는 제품 프로세싱 유닛을 수용하고 기밀 방식으로 제품 프로세싱 유닛의 외부 표면과 결합하기 위한 CPU 수용 포트를 포함하고, 제품 프로세싱 유닛은 특히 포트를 통해 제품 배출 영역을 향해 돌출한다.
바람직하게는, 제품 프로세싱 유닛의 외부 표면과 CPU 수용 포트의 기밀 결합은 가압 챔버의 가압을 견디도록 구성된다.
또한, 바람직하게는, 제품 프로세싱 유닛과 머신의 CPU 수용 포트 사이의 결합은 해제 가능하고, 특히 제품 용기의 교체를 허용한다.
이 시스템은 바람직하게는 제품 프로세싱 유닛과 수용 포트 사이의 결합에 관한 피드백을 사용자에게 제공하도록 구성된다. CPU 수용 포트 및 제품 프로세싱 유닛은 바람직하게는 이러한 결합 시에 소리 및/또는 햅틱 피드백 신호, 예를 들어 클릭을 공동으로 생성하도록 구성된다.
임의의 상기 언급된 양태들과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 제품 프로세싱 유닛은 환경으로부터 제품 프로세싱 유닛의 하류 제품 배출 영역을 밀봉하도록 구성된 기밀 시일 캡을 포함하고, 상기 하류 영역은 시스템의 제품 배출 노즐을 포함한다.
임의의 전술한 양태들과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고,
사용 동안, 상기 제품 프로세싱 유닛은 시스템의 가압 공간 외부로 연장되고, 상기 가압 공간의 경계는 제품 프로세싱 유닛을 교체 가능하게 수용하기 위한 CPU 개구를 포함하고,
이 시스템은 벽 구조를 포함하고, 이 벽 구조는 제품 프로세싱 유닛을 수용하기 위한 CPU 수용 포트를 포함하고,
상기 제품 프로세싱 유닛의 형상은 벽 구조에 대해 제품 프로세싱 유닛을 위치시키기 위한 CPU 수용 포트의 형상과 실질적으로 짝을 이루도록 구성되고,
상기 제품 프로세싱 유닛의 형상 및 CPU 수용 포트의 대응하는 형상은 바람직하게는 포트 내에 프로세싱 유닛을 수용하는 방향에 실질적으로 대응하는 축을 중심으로 회전 비대칭이다.
바람직하게는, 제품 프로세싱 유닛의 형상 및 CPU 개구의 형상 중 적어도 하나는 테이퍼진 형상이다.
임의의 상기 언급된 양태들과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 가압되기 위해 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치부에 연결 가능하고,
이 시스템은 제품 용기를 교체 가능하게 수용하도록 구성된 교체 가능한 캡슐을 더 포함하고, 이 머신은 제품 용기를 포함하는 캡슐을 교체 가능하게 수용하도록 구성된다.
바람직한 실시예에서, 캡슐은 가압되기 위해 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된다.
또한, 바람직하게는, 캡슐은 바람직하게는 제품 용기를 교체하기 위해 캡슐의 내부 공간에 대한 접근을 제공하기 위한 제거 가능한 뚜껑을 포함하고, 상기 뚜껑은 바람직하게는 뚜껑이 조립된 폐쇄 위치에 있을 때 캡슐의 나머지 부분과 협력하여 그 사이에 기밀 연결을 형성하도록 구성된다.
제품 용기는 바람직하게는 제품을 담는 가요성 백을 포함한다. 또한, 바람직하게는, 캡슐은 경질 캡슐이다. 캡슐은 다양한 형상, 예를 들어 실린더 형상 및/또는 버킷 형상을 가질 수 있다(이에 제한되지 않음).
임의의 상기 언급된 양태들과 선택적으로 결합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 명백하게 본 발명에 따른 시스템의 일부가 되도록 구성된 제품 용기가 제공된다. 제품 용기는 거품형 제품을 담고, 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고, 제품 프로세싱 유닛은 가스를 제공받은 제품에 대해 혼합 처리 및/또는 감압 처리를 수행하기 위해 상기 거품 형성 장치의 하류에 배열된 프로세싱 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
다른 실시예에 따르면, 거품 형성 장치는 소수성 및/또는 소유성 재료, 예를 들어 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 및/또는 헥사플루오로프로필렌을 포함하는 적어도 하나의 미세여과 벽을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 제품 프로세싱 유닛은 제품 용기의 최초 사용 전에 제품 프로세싱 유닛과 제품 용기의 제품 수용 공간 사이의 제품 흐름 경로를 밀폐 밀봉하도록, 그리고 제품 용기의 사용 동안 제품 용기로부터 거품 형성 장치를 향한 제품의 흐름을 위한 통로를 제공하도록 구성된 기밀 시일을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 제품 프로세싱 유닛은 기밀 방식으로 상호 결합을 위해 가압 챔버의 벽 구조의 수용 포트와 협력하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제품 프로세싱 유닛은 환경으로부터 제품 프로세싱 유닛의 하류 제품 배출 영역을 밀봉하도록 구성된 기밀 시일 캡을 포함하고, 하류 영역은 용기의 제품 배출 노즐을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 용기는 벽 구조를 포함하고, 벽 구조는 제품 프로세싱 유닛을 수용하기 위한 CPU 수용 포트를 포함하고, 상기 제품 프로세싱 유닛의 형상은 용기의 벽 구조에 대해 제품 프로세싱 유닛을 위치시키기 위한 CPU 수용 포트의 형상과 실질적으로 짝을 이루도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제품 용기는 제품을 담는 가요성 백을 포함하고, 상기 가요성 백은 백의 내부 체적의 변화를 허용하기 위해 적어도 부분적으로 가요성이다.
임의의 상기 언급된 양태들과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따르면, 거품형 제품 디스펜싱 시스템이 제공되며, 이 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신; 및
- 머신 내에 배치된 후 제품 디스펜싱 머신과 협력하도록 구성된 제품 용기를 포함하고,
상기 제품 용기는 거품형 제품, 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 거품 형성 장치는 제품 주입구와 연결된 포밍 채널로부터 유체 공급장치와 연결된 가스 공급 공간을 분리하는, 가스 투과성 기공을 갖는 미세여과 벽, 예를 들어 튜브형 벽을 포함하고,
상기 미세여과 벽은 소수성 및/또는 소유성 재료, 예를 들어 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 및/또는 헥사플루오로프로필렌을 포함한다.
예를 들어, 미세여과 벽은 소수성 재료로 만들어질 수 있고, 또는 이것은 특정량의 소수성 재료를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 미세여과 벽은 소수성 및/또는 소유성 재료를 포함하거나 그것으로 구성된 코팅을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 코팅은 다양한 방식으로, 예를 들어 플라즈마 코팅, 기상 증착, 화학 기상 증착, 침지 코팅 중 하나 이상을 통해, 또는 다른 방식으로 적용될 수 있다. 또한, 명백히 본 발명의 전술한 양태들 중 어느 하나에 따른 시스템의 일부가 되도록 구성된 제품 용기가 제공되며, 상기 제품 용기는 거품형 제품을 담고, 상기 제품 용기는 제품을 수용하기 위한 제품 주입구 및 제품을 배출하기 위한 제품 배출구를 갖는 거품 형성 장치를 포함하는 제품 프로세싱 유닛을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛은 제품 배출 동안 제품에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 거품 형성 장치는 제품 주입구와 연결된 포밍 채널로부터 유체 공급 장치와 연결된 가스 공급 공간을 분리하는, 가스 투과성 기공을 갖는 미세여과 벽, 예를 들어 튜브형 벽을 포함하고,
상기 미세여과 벽은 미세여과 벽의 막힘을 방지하도록 구성되고,
상기 미세여과 벽은 소수성 및/또는 소유성 물질, 예를 들어 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 및/또는 헥사플루오로프로필렌을 포함한다.
이러한 방식으로, 이 시스템의 더 신뢰 가능하고 내구성 있는 작동이 달성될 수 있음을 알게 되었고, 상기 소수성 및/또는 소유성 재료의 적용은 미세여과 벽의 기공이 막힐 가능성을 감소시킬 수 있다.
임의의 상기 언급된 양태들과 선택적으로 조합될 수 있는 본 발명의 다른 양태에 따라, 살균된 거품형 제품을 담는 기밀 시일된 제품 용기의 제조 방법이 제공되며, 상기 제품 용기는 살균 거품 형성 장치, 유체 통로를 갖는 살균 밸브 부재, 개봉 후 가스 공급 장치에 연결하기 위한 살균 밀봉된 유체 주입구 및 개봉 후 거품형 제품을 배출하기 위한 살균 밀봉된 배출 채널을 포함하고, 이 방법은:
- 거품형 제품을 포함하는 제품 용기를 제공하는 단계로서, 제품 용기는 거품 형성 장치, 유체 통로를 갖는 밸브 부재, 가스 공급 장치에 연결하기 위한 유체 주입구 및 거품형 제품을 배출하기 위한 배출 채널을 포함하는 조립체에 기밀 방식으로 연결되는 것인, 상기 단계;
- 유체 주입구 및 배출 채널에 제거 가능한 기밀 시일을 제공하여 주변 공기로부터 상기 유체 주입구 및 상기 배출 채널을 기밀 시일하는 단계; 및
- 거품형 제품, 어셈블리 밀 시일을 포함하는 제품 용기를 살균하는 단계, 예컨대 조사(irradiating) 및/또는 가열하는 단계를 포함한다.
본 발명의 비제한적인 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 아래에 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 예시적인 거품형 제품 디스펜싱 시스템의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 시스템의 제품 용기의 사시도를 도시한다.
도 3a는 제품 용기를 언로딩/로딩하는 동안의 도 1의 시스템 부분의 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 3b는 도 3a와 유사하며, 시스템의 추가 구성요소를 도시한다.
도 3c는 일 실시예에 따른 예시적인 거품형 제품 디스펜싱 시스템의 사시도를 도시한다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 시스템의 제품 용기의 CPU의 부분적으로 개방된 거꾸로 된 사시도를 도시하며, 미세여과 요소는 2개의 개별 포밍 챔버로부터 분해된 것으로 도시되어 있다.
도 5는 2개의 포밍 챔버의 중심선을 따라 취한, 도 4에 도시된 CPU의 제1 수직 단면의 사시도를 도시한다.
도 6은 제품 유출 채널을 따라 도 5의 단면과 평행하게 취해진, 도 4에 도시된 CPU의 제2 수직 단면의 사시도를 도시한다.
도 7은 밸브의 중심축과 일치하는 도 5 및 6의 단면에 대해 직각으로 취한, 도 4에 도시된 CPU의 제3 수직 단면의 사시도를 도시한다.
도 8은 밸브가 폐쇄 상태에 있는, 도 1 내지 도 7의 실시예의 CPU의 밸브 섹션의 종단면을 도시한다.
도 8a는 밸브가 폐쇄 상태에 있는, 다른 실시예에 따른 CPU의 밸브 섹션의 단면을 도시한다.
도 8b는 도 8a와 유사하지만, 밸브는 개방 상태에 있다.
도 8c는 밸브가 폐쇄 상태에 있는, 다른 실시예에 따른 CPU의 밸브 섹션의 단면을 도시한다.
도 8d는 도 8c와 유사하지만, 밸브는 개방 상태에 있다.
도 8e는 다른 실시예에 따른 밸브 부재의 밀봉 요소의 사시 단면도를 도시한다.
도 8f는 도 8e의 밀봉 요소의 사시도를 도시한다.
도 9는 제품 디스펜싱 머신이 밸브를 개방 상태로 이동시킨 상태의 도 8과 유사한 단면도를 도시한다.
도 10은 도 1 내지 도 9의 시스템의 흐름 경로의 다이어그램을 도시한다.
도 11a 내지 도 11d는 상이한 CPU 밸브 부재 상태의 개략도를 도시한다.
도 12는 시일링 수단이 제공된 CPU의 다른 실시예의 단면도를 도시한다.
도 13은 밸브 부재를 포함하는 CPU의 구성요소의 분해 사시도를 도시한다.
도 14a는 도 13에 도시된 CPU의 구성요소의 분해도를 도시하고, 도 14b는 CPU 구성요소의 조립된 상태를 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 도 12에 도시된 CPU의 투시도를 2개의 상이한 시야 방향에서 도시한다.
도 15c는 도 12의 CPU의 시일의 사시도를 더 상세히 도시한다.
도 16a 내지 도 16c는 각각 CPU 내의 제품 흐름 경로 및 유체 흐름 경로의 사시도를 도시한다.
도 17은 제품 용기의 가압 및 CPU로의 유체 공급을 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 18a는 CPU의 형상 및 CPU 수용 포트의 대응하는 결합 형상의 위에서 본 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 18b는 도 18a의 라인 XVIII-XVIII에 대한 측단면도를 도시한다.
도 19a 내지 도 19c는 각각 냉각 채널 및 이동 가능한 폐쇄 부재가 제공된 용기 수용 공간의 다른 실시예의 도 3b의 라인 XIX-XIX에 대한 단면도를 도시하며, 각각의 도면에서 폐쇄 부재 및 각각의 액추에이터는 상이한 위치에 표시되어 있다.
도 19d 내지 도 19f는 각각 폐쇄 부재 및 각각의 액추에이터의 다른 실시예의 도 3b의 라인 XIX-XIX에 대한 단면도를 도시하며, 각각의 도면에서 폐쇄 부재 및 액추에이터는 상이한 위치에 표시되어 있다.
도 20a 내지 도 20c는 CPU 및 CPU 고정 래치의 사시도를 도시한다.
도 21은 추가적인 유리한 실시예에 따른 CPU의 시일링 수단의 단면도를 도시한다.
본 출원에서, 대응하거나 유사한 특징부는 대응하거나 유사한 부재부호로 표시된다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 예시적인 거품형 제품 디스펜싱 시스템의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 시스템의 제품 용기의 사시도를 도시한다.
도 3a는 제품 용기를 언로딩/로딩하는 동안의 도 1의 시스템 부분의 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 3b는 도 3a와 유사하며, 시스템의 추가 구성요소를 도시한다.
도 3c는 일 실시예에 따른 예시적인 거품형 제품 디스펜싱 시스템의 사시도를 도시한다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 시스템의 제품 용기의 CPU의 부분적으로 개방된 거꾸로 된 사시도를 도시하며, 미세여과 요소는 2개의 개별 포밍 챔버로부터 분해된 것으로 도시되어 있다.
도 5는 2개의 포밍 챔버의 중심선을 따라 취한, 도 4에 도시된 CPU의 제1 수직 단면의 사시도를 도시한다.
도 6은 제품 유출 채널을 따라 도 5의 단면과 평행하게 취해진, 도 4에 도시된 CPU의 제2 수직 단면의 사시도를 도시한다.
도 7은 밸브의 중심축과 일치하는 도 5 및 6의 단면에 대해 직각으로 취한, 도 4에 도시된 CPU의 제3 수직 단면의 사시도를 도시한다.
도 8은 밸브가 폐쇄 상태에 있는, 도 1 내지 도 7의 실시예의 CPU의 밸브 섹션의 종단면을 도시한다.
도 8a는 밸브가 폐쇄 상태에 있는, 다른 실시예에 따른 CPU의 밸브 섹션의 단면을 도시한다.
도 8b는 도 8a와 유사하지만, 밸브는 개방 상태에 있다.
도 8c는 밸브가 폐쇄 상태에 있는, 다른 실시예에 따른 CPU의 밸브 섹션의 단면을 도시한다.
도 8d는 도 8c와 유사하지만, 밸브는 개방 상태에 있다.
도 8e는 다른 실시예에 따른 밸브 부재의 밀봉 요소의 사시 단면도를 도시한다.
도 8f는 도 8e의 밀봉 요소의 사시도를 도시한다.
도 9는 제품 디스펜싱 머신이 밸브를 개방 상태로 이동시킨 상태의 도 8과 유사한 단면도를 도시한다.
도 10은 도 1 내지 도 9의 시스템의 흐름 경로의 다이어그램을 도시한다.
도 11a 내지 도 11d는 상이한 CPU 밸브 부재 상태의 개략도를 도시한다.
도 12는 시일링 수단이 제공된 CPU의 다른 실시예의 단면도를 도시한다.
도 13은 밸브 부재를 포함하는 CPU의 구성요소의 분해 사시도를 도시한다.
도 14a는 도 13에 도시된 CPU의 구성요소의 분해도를 도시하고, 도 14b는 CPU 구성요소의 조립된 상태를 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 도 12에 도시된 CPU의 투시도를 2개의 상이한 시야 방향에서 도시한다.
도 15c는 도 12의 CPU의 시일의 사시도를 더 상세히 도시한다.
도 16a 내지 도 16c는 각각 CPU 내의 제품 흐름 경로 및 유체 흐름 경로의 사시도를 도시한다.
도 17은 제품 용기의 가압 및 CPU로의 유체 공급을 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 18a는 CPU의 형상 및 CPU 수용 포트의 대응하는 결합 형상의 위에서 본 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 18b는 도 18a의 라인 XVIII-XVIII에 대한 측단면도를 도시한다.
도 19a 내지 도 19c는 각각 냉각 채널 및 이동 가능한 폐쇄 부재가 제공된 용기 수용 공간의 다른 실시예의 도 3b의 라인 XIX-XIX에 대한 단면도를 도시하며, 각각의 도면에서 폐쇄 부재 및 각각의 액추에이터는 상이한 위치에 표시되어 있다.
도 19d 내지 도 19f는 각각 폐쇄 부재 및 각각의 액추에이터의 다른 실시예의 도 3b의 라인 XIX-XIX에 대한 단면도를 도시하며, 각각의 도면에서 폐쇄 부재 및 액추에이터는 상이한 위치에 표시되어 있다.
도 20a 내지 도 20c는 CPU 및 CPU 고정 래치의 사시도를 도시한다.
도 21은 추가적인 유리한 실시예에 따른 CPU의 시일링 수단의 단면도를 도시한다.
본 출원에서, 대응하거나 유사한 특징부는 대응하거나 유사한 부재부호로 표시된다.
도 1 내지 도 21은 거품형 제품을 디스펜싱하기 위한 시스템의 비제한적인 예를 보여준다.
도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 거품형 제품 디스펜싱 시스템은 하우징(B1)을 포함하는 제품 디스펜싱 머신(B)을 포함한다. 예를 들어, 하우징(B1)(즉, 하우징의 외벽)은 개구(B2)를 포함할 수 있으며, 여기서 개구(B2)는 플랫폼(B3)에 대한 접근을 제공하고, 개구(B2) 및 플랫폼(B3)은 거품형 제품 수용 리셉터클(R), 예를 들어, 컵 또는 유리잔을 수용하도록 구성된다. 바람직하게는, 개구/접근부는 가동 도어(D1)(도 3b에 점선으로 도시됨)에 의해 폐쇄될 수 있다.
예시적인 시스템은 제품 프로세싱 유닛(CPU)(도 2 참조)을 포함하는 교체 가능한 제품 용기(H)를 더 포함한다. CPU는 여러 위치에 배치될 수 있다. 본 유리한 예에서, 제품 프로세싱 유닛(CPU)은 용기로부터 방사상 외측으로 돌출한다. 특히, 이것은 홀더(H)의 외벽을 통과하여 특히 홀더(H)의 상부 벽(TW) 및 하부 벽(BW)으로부터 이격되어 연장된다. 또한, 도면으로부터 알 수 있듯이, 본 실시예에서, CPU는 제품 용기(H)의 상부 부근에 위치한다.
제품 용기(H)는 실질적으로 실린더 형상 또는 버킷 형상의 캡슐일 수 있으며, 예를 들어 강성(예를 들어, 금속 또는 강철 또는 강성 플라스틱) 외벽을 갖고, 예를 들어 적어도 2 bar의 압력으로 가압되도록 구성될 수 있다. 캡슐의 바람직한 길이(L)(본 예에서 상부 벽(TW)와 하부 벽(BW) 사이에서 측정됨)는 약 20 내지 40cm의 범위 이내이고, 상기 캡슐의 외경(X)(즉, 상부와 하부 사이로 뻗은 실린더 벽의 직경)은 약 10 내지 30cm 범위 이내이다. 또한, 캡슐(H)은 최초 사용 전에 적어도 4리터 또는 적어도 4kg의 제품을 담는 것이 바람직하다. 캡슐(H)의 최대 중량(초기의 가득 찬 상태)은 예를 들어 20kg 또는 25kg일 수 있다. 대안으로서, 캡슐(H)은 4리터 미만, 예를 들어 2리터 미만, 예를 들어 약 1.5리터의 제품을 담는다.
더욱이, 도면에서 알 수 있듯이, 캡슐/용기(H)는 그립 요소, 예를 들어 핸들(HV)을 포함하여 사용자가 캡슐을 쉽게 들어 올리고 유지할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 이 예에서, 그립 요소는 용기(H)의 상부 벽(TW)으로부터 돌출하고, 상부 벽은 머신 내에 용기(H)를 배치한 후 디스펜싱 머신의 전방을 향하도록 앞쪽으로 놓인다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 디스펜싱 머신(B)은 바람직하게는 용기(H)를 수용하기 위한 용기 수용 공간(Hs)(예를 들어, 각각의 벽 구조(121)에 의해 형성되거나 그 내부에 위치됨)을 포함한다. 이 디스펜싱 머신은 바람직하게는 (화살표(a71)로 표시된 배치 방향을 따라) 머신의 용기 수용 공간(Hs) 안팎으로 용기(H)를 안내하기 위한 용기 가이드(G)(점선으로 표시됨)를 포함한다. 바람직하게는, 머신의 하우징(B1) 내의 용기 수용 공간은 하우징의 환경으로부터 밀봉되거나 폐쇄될 수 있으며, 특히 이는 탑재 후 제품 용기의 개선된 온도 제어를 가능하게 해준다. 예를 들어, 하우징(B1) 및/또는 전술한 벽 구조(121)는 예를 들어 이동 가능한 커버(D2), 예컨대 용기 수용 공간(Hs)에 대한 접근을 제어하기 위한 도어를 포함할 수 있다.
화살표(a71)로 표시된 바와 같이, 용기(H)는 바람직하게는, 예컨대 빈 용기를 가득 찬 용기로 교체하기 위해 용기 수용 공간(Hs)으로부터 수평으로 제거 가능하다. 상기 용기 가이드(G)는 오퍼레이터가 용기(H)를 머신 내의 최종 위치를 향해 안정적으로 이동시키고 다 쓴 용기를 제거하는 것을 도울 수 있다.
용기 수용 공간(Hs) 내에 용기(H)를 배치하면 머신(B)의 하나 이상의 커넥터가 용기(H)의 각각의 커넥터에 연결되도록 머신이 구성될 수 있다. 예를 들어, 용기를 배치하면 머신(B)의 가압 유체 출력 커넥터(FO)가 (용기의 내부를 가압하기 위한) 용기(H)의 유체 입력 커넥터(Hi)에 자동으로 연결될 수 있다. 다른 예로서, 용기를 배치하면 머신(B)의 유체 주입기 커넥터(FIc)가 용기(H)의 제품 프로세싱 유닛(CPU)의 유체 주입기 소켓(FIs)에 연결될 수 있으며, 이는 아래에서 더 상세히 설명된다.
머신으로부터 용기(H)를 제거하면 머신(B)의 하나 이상의 커넥터가 용기(H)의 각 커넥터로부터 분리될 수 있다. 머신(B) 및/또는 용기(H)는 당업자들이 이해하는 바와 같이 용기 수용 공간(Hs)으로부터 용기(H)의 우발적 및/또는 승인되지 않은 제거를 방지하기 위해 용기 수용 공간(Hs) 내에 용기(H)를 고정하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
용기(H), 특히 용기의 제품 수용 공간(내부 공간, 저장소)은 다양한 유형의 제품으로 채워질 수 있다.
제품은 특히 식품, 예를 들어 사람이 섭취하기에 안전한 제품을 포함한다. 제품은 예를 들어 우유, 크림, 스프레이 크림, 카푸치노 우유, 디저트(예컨대, 무스 포밍 제품) 또는 주스 중 하나 이상을 포함한다. 제품은 우유 제품, 예를 들어 크림을 포함할 수 있다. 대안의 실시예에 따르면, 거품형 제품은 예를 들어 컨디셔너 및/또는 화장품, 및/또는 세정제, 및/또는 예를 들어 바디 케어 제품, 또는 모발 처리제 등을 포함한다.
유리한 설명에 따르면, 용기(H) 내에 제공되는 제품(P)은 균일한 거품형 제품, 및 특히 식품, 우유, 크림, 카푸치노 우유, 스프레이 크림, (과일) 주스/음료, 알코올 함유 음료 또는 음료 베이스(예컨대, 맥주 또는 와인), 유제품 또는 유제품 기반 음료(예컨대, 유청 음료 또는 퍼미에이트 기반 음료), (우유) 쉐이크, 초콜릿 음료, (마시는) 요구르트, 소스, 아이스크림 또는 디저트, 주스, 특히 유제품 등이다. 제품(P)은 예를 들어 크림일 수 있다. 제품(P)은 선택적으로, (예를 들어, 제품 내에 적어도 부분적으로 용해된 상태의) 추진제 또는 발포제(blowing agent), 특히 공기, N2, N2O 및/또는 CO2 중 하나 이상으로 이루어진 추진제를 함유할 수 있다. 이러한 추진제 또는 발포제는 특히 식품 기술과 관련하여 안전하다. 추진제 또는 발포제는 예를 들어 특정 초대기압의 예압에서 내부 공간(4)을 유지할 수 있다. 바람직하게는, 제품(P)은 발포제를 함유하지 않는다.
도 3b에서, 용기(H) 내에 가요성 백(FB)에 보유된 일정량의 제품(P)을 담고 있는 용기(H)의 예가 보다 상세하게 도시되어 있다. 머신(B)이 작동하는 동안, 용기(H)는 디스펜싱 머신에 의해, 예컨대 (화살표(a21)로 표시된 바와 같이) 유체 입력(Hi)를 통해 펌핑되는 머신에 의해 가스, 예컨대 공기에 의해 가압되어, 용기(H)의 내부가 초대기압으로 가압되도록 만든다. 결과적으로, 화살표(a22)로 도시된 바와 같이 가요성 제품 백(FB)에 압력이 가해진다. 이 압력은 (가능하다면 중력과 조합하여) 제품(P)이 가요성 백(FB)으로부터 다운스트림 제품 프로세싱 장치(CPU)로 (화살표(a23)로 표시된 바와 같이) 흐르게 만든다. 즉, 제품 프로세싱 유닛(CPU)의 밸브 또는 시일이 각각의 제품 프로세싱 공간(아래에서 설명됨)을 향한 제품 흐름 연결을 제공하는 작동 상태가 되고, 이는 (화살표(a25)로 표시된 바와 같이) 각각의 배출구를 통해 거품형 제품을 배출한다.
이와 같은 가요성 백(FB)은 다양한 구성 및 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 가요성 백은 하나 이상의 플라스틱 또는 플라스틱 재료의 하나 이상의 가요성 층, 및/또는 종이 또는 종이 재료의 하나 이상의 가요성 층, 및/또는 금속 또는 금속 재료(예컨대, 알루미늄)의 하나 이상의 가요성 층으로 만들어질 수 있다. 가요성 백은 완전히 유연할 수 있지만 그것이 필수는 아니다. 예를 들어, 제품 배출 중에 안쪽으로 접히는 접을 수 있는 백 측면을 포함할 수 있다. 특히, 가요성 백(FB)은 백(FB)으로부터 제품을 배출하는 동안 백 부피 감소를 허용하도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 제품 프로세싱 유닛(CPU) 및 가요성 백(FB)은 (어셈블리로) 서로 일체로 결합된다. 예를 들어, 제품 프로세싱 유닛(CPU)의 상부 벽 또는 상부 섹션은 일체형으로 만들어질 수 있고 또는 가요성 백에 용접 또는 접착될 수 있고 또는 다른 방식으로 백(FB)에 결합될 수 있다. 제품 프로세싱 유닛(CPU)와 백(FB)의 어셈블리는 용기(H)의 외부 부분(SW)(쉘)에 의해 제거 가능하게 유지된다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 용기의 상부 벽(TW)은 커버 벽(TW)이 도시된 폐쇄 위치(예를 들어, 측벽 SW의 상단에 위치함)에 있을 때 (기밀 방식으로) 용기(H)의 내부를 밀폐 밀봉할 수 있는 제거 가능한 커버일 수 있다. 상부 벽(TW)은 나머지 용기 부분(SW)으로부터 제거되어, 용기(H) 내에 위치한 가요성 백(FB)에 대한 접근을 허용할 수 있다. 그 다음, 바람직하게는, 가요성 백(FB) 및 그것의 프로세싱 유닛(CPU)은 (예를 들어, 사용 후, 예를 들어 백이 비어 있을 때) 용기로부터 제거되어, 신선한 제품을 담고 있는 가요성 백 및 각각의 프로세싱 유닛(CPU)으로 교체될 수 있다. 새로운 가득 찬 가요성 백(FB) 및 CPU가 용기 쉘 내에 적절하게 배치된 후, (용기 내부 및 각각의 가요성 백(FB)을 가압할 수 있게 해주는) 상단 벽(TW)이 용기를 다시 밀폐 밀봉하기 위해 다시 설치될 수 있다. 이 실시예에서, 특히, 용기(H)의 외부(SW)는 머신(B) 내의 원하는 작동 위치에 가요성 백(및 그것의 CPU)을 설치 및 유지하기 위한 백 포지셔닝 구조로서 역할할 수 있다. 용기 쉘(즉, 용기의 외벽(SW)) 자체는 강성 재료로 만들어질 수 있다. 다수의 교체 가능한 가요성 백-CPU 어셈블리와 함께 작동하기 위해 단일 용기 셸(SW)이 사용될 수 있다. 이것은 또한 비교적 많은 수의 가요성 제품 용기 백(FB)이 비교적 작은 운반 개별 저장 공간 내에 운반 및/또는 보관될 수 있기 때문에(반면 많은 수의 단단한 외부 용기 쉘을 운반하려면 더 많은 공간이 필요할 수 있음) 운반 및 보관에 관한 이점을 제공한다.
일 실시예에서, 용기(H)의 외벽(TW, SW)이 백 가압 챔버로서 역할하는 가요성 백(FB)(위의 예에서와 같이)을 포함하는 용기(H)는 머신(B)으로부터 완전히 제거 가능하다.
대안의 실시예에서, 예컨대 뚜껑/커버 벽(TW)을 제거함으로써 용기(H)가 개방되었을 때, 백을 교체하는 동안 머신(B) 내에 용기의 외부 부분(SW)을 남겨두고 가요성 백-CPU-어셈블리만이 머신(B)로부터 제거 가능하다. 이러한 실시예에서, 이와 같은 가요성 백-CPU-어셈블리는 "교체 가능한 제품 용기"라고 지칭될 수 있으며, 이는 머신(B)의 가압 챔버 내에 배치된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 이와 같은 제품 용기는 완전히 또는 적어도 부분적으로 가요성 외벽을 가질 수 있고, 제품 용기는 작동 동안 머신(B)의 전용 가압 챔버 내에 배치된다.
도 3b는 건조 공기, 예컨대 건조 주변 공기를 공급하기 위한 선택사항의 공기 건조기(AD)를 포함하는 머신(B)을 추가로 보여준다.
공기 건조기(AD)는 머신(B)의 냉각 시스템(CS), 예를 들어 제품 용기(H)도 냉각하도록 구성된 냉각 시스템(CS) 내에 내장되거나 그 일부를 형성할 수 있다. 작동 동안, 건조된 공기는 바람직하게는 (화살표(a24)로 표시된 바와 같이) 유체 주입기 커넥터(FIc)를 통해 제품 프로세싱 유닛(CPU) 내로 건조 공기를 공급하도록 구성된 유체 주입기(FI)에 의해 공기 건조기(AD)로부터 수용된다.
매우 유리한 실시예에 따르면, 유체 주입기 커넥터(FIc)는 바람직하게는 디스펜싱 머신의 밸브 액추에이터(VA)(도 3b 참조)와 통합되거나 그 일부를 형성한다. 밸브 액추에이터(VA)는 유체 주입기 커넥터(FIc)의 작동, 예컨대 회전 작동을 통해 제품 프로세싱 유닛(CPU)의 밸브 부재(50)(도 7 내지 도 10 참조)를 작동시키도록 구성된다. 각각의 밸브 액추에이터는 다양한 방식으로 구성될 수 있으며 서보 모터, 전기 모터, 전자기 액추에이터 또는 다른 구동 수단을 포함할 수 있다.
도 3b를 추가로 참조하면(도 10도 참조), 제품 프로세싱 유닛(CPU)는 그들이 제품 프로세싱 유닛(CPU)에 공급될 때 건조 공기와 제품(P)을 혼합하도록 구성되어, 거품형 제품이 화살표(25)로 표시된 바와 같이 제품 프로세싱 유닛(CPU)으로부터 배출되게 만든다. CPU의 제품 배출 채널은, 예컨대 제품 성형 톱니 또는 (이와 같은 공지된) 유사한 것들의 어레이를 갖는, 예컨대 제품 성형 노즐(NZ)을 통해 종결될 수 있다. 사용하는 동안, 리셉터클(R), 예컨대 유리잔 또는 컵은 예를 들어 제품 프로세싱 유닛(CPU) 아래에 있는, 배출된 거품형 제품을 수용하기 위한 각각의 플랫폼(B3) 부근에 교체 가능하게 배치될 수 있다.
이 머신(H)은 예를 들어 유체 흐름 수단(예를 들어, 펌프, 서보, 모터 등)의 활성화 및 비활성화를 제어함으로써 프로세싱 유닛(CPU)으로의 유체 흐름 및 제품 흐름을 제어하도록 구성되는 제어 유닛(CU)을 포함할 수 있다. 또한, 제어 유닛(CU)은 각각의 밸브 액추에이터(VA)를 통해 CPU 밸브 부재(50)의 위치를 제어하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 제품 배출을 개시하는 경우에, 제어 유닛은 제품 흐름 전에 유체 흐름을 시작하도록 구성된다. 제어 유닛은 바람직하게는 머신(B)의 사용자 인터페이스 또는 조작 장치(도시되지 않음)를 통해, 예컨대 터치 디스플레이, 컨트롤 노브, 스위치 등을 통해 적어도 부분적으로 사용자가 조작할 수 있다.
도 3c는 하나 이상의 다른 실시예와 결합될 수 있는 일 실시예에 따른 예시적인 거품형 제품 디스펜싱 시스템의 사시도를 도시한다. 도 3c에서, 하우징(B1)이 도어(D2), 예컨대 개방 위치(도시됨)와 폐쇄 위치 사이에서 축(X1)을 중심으로 회전 가능한 전방 도어를 포함하는 제품 디스펜싱 머신(B)이 도시되어 있으며, 상기 폐쇄 위치에서 도어(D2)는 실질적으로 디스펜싱 머신(B)의 전방 부분을 형성할 수 있다. 도어(D2)는 예를 들어 머신(B)의 사용자 인터페이스의 요소들을 제공할 수 있다. 도 3c에서, 도어(D2)는 교체 가능한 캡슐(SW)(도 2 참조)의 상부 벽(TW)을 노출시키는 개방된 위치에 있는 것으로 도시되어 있고, 상부 벽(TW)은 상부 벽(TW) 및/또는 캡슐(SW)을 핸들링하기 위한 핸들(HW)을 포함한다. 이러한 캡슐(SW)은 내부에 제품 용기(FB)를 교체 가능하게 수용하고 머신(B)에 의해 가압되어 삽입된 제품 용기(FB)를 가압하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상부 벽(TW)(예를 들어, 뚜껑) 및/또는 캡슐(SW)은 바람직하게는 복수의(예를 들어, 6개) 폐쇄 부재, 예를 들어, 각각의 폐쇄 부재, 예를 들어 베요넷(bayonet) 폐쇄 부재를 포함한다. 이러한 방식으로, 사용자는 캡슐(SW)에 대해 상부 벽(TW)을 개폐할 수 있고, 특히 상부 벽(TW)과 캡슐(SW) 사이에 실질적인 압력 기밀 시일이 형성되도록 폐쇄할 수 있다. 예를 들어, 상부 벽(TW)을 폐쇄하기 위해, 사용자는 캡슐에 대해 상부 벽(TW)을 실질적으로 축(X3)을 중심으로, 예를 들어, 약 15도만큼 회전할 수 있고, 그로 인해 상기 상호 폐쇄 부재들은 서로 결합된다.
제품 디스펜싱 머신(B)은 바람직하게는 머신(B)에 대한 캡슐(SW)의 위치 및/또는 배향에 따라 캡슐(SW)의 가압을 활성화하도록 구성된다. 바람직하게는, 머신(B)은 머신(B)에 대한 바람직하지 않은, 예컨대 안전하지 않은 위치 및/또는 배향을 가지는 동안 캡슐(SW)이 가압되는 것을 방지한다.
캡슐(SW), 예컨대 상부 벽(TW)의 이러한 안전하지 않은 위치 및/또는 배향은 캡슐(SW)에 대한 상부 벽(TW)의 사용자에 의한 불완전한 회전, 예컨대 위에서 설명한 대로 15도의 목표 회전에 대해 불완전한 회전에 기인한 것일 수 있다.
도 3c에 도시된 실시예에서, 이러한 위치 및/또는 배향에 의존하는 가압 가능성은 이후에 설명되는 조합 특징에 의해 실현되지만, 대안적인 실시예는 이러한 특징 중 하나 이상을 포함하지 않을 수도 있음이 이해될 것이다.
도 3c는 특히 화살표(aRB) 방향으로 축(X2)을 중심으로 유지 부재(RB)를 회전시킴으로써 해제 위치(도 3c에 도시됨)로부터 유지 위치(도시되지 않음)로 이동 가능한 유지 부재(RB)를 포함하는 머신(B)을 도시한다. 유지 위치에서, 유지 부재는 캡슐(SW)의 (상부 벽(TW)의) 핸들(HV)과 실질적으로 정렬될 수 있다. 도 3c는 정확한 희망의 작동 위치에 있는 캡슐(SW) 및 그것의 상부 벽(TW)을 도시한다. 도 3c에 도시된 시스템에서, 캡슐(SW), 특히 핸들(HV)의 상이한, 즉, 부정확한 배치(예를 들어, 위치 및/또는 배향)로 인해 유지 부재(RB)가 (특히 핸들(HV)에 의해) 그것의 유지 위치에 들어가는 것, 적어도 완전히 들어가는 것이 차단될 것이다. 예를 들어, 도 3c에 도시된 위치 및 배향과 비교할 때, 캡슐(SW)(핸들(HV) 포함)은 축(X3)을 따른 병진이동 및/또는 축(X3)을 중심으로 회전되어, 바람직하지 않은 위치 및/또는 배향이 되고, 이는 설명된 바와 같이 유지 부재(RB)의 적어도 부분적인 차단을 야기할 것이다. 이 시나리오에서, 도 3c를 계속 참조하면, 캡슐(SW)은 축(X3)을 따라 머신(B) 밖으로 병진이동 가능하지만, 머신(B)의 대응하는 구성(예컨대, 치수)으로 인해 머신(B) 내로 더 이동할 수 없다는 것이 이해될 것이다.
도 3c가 실질적으로 유지 바(RB) 형태인 유지 부재(RB)를 도시하지만, 많은 대안적인 형상이 가능하다는 것이 이해될 것이다. 이러한 대안 중 하나로서(도시되지 않음), 유지 부재(RB)는 도어, 예를 들어 도어(D2)와 유사한 전면 도어로서 형성될 수 있고, 또는 그 일부로서 형성될 수도 있다.
도 3c에서 볼 수 있는 바와 같이, 유지 부재(RB)가 유지 위치에 있지 않을 때, 예를 들어, 그것이 해제 위치에 있을 때, 유지 부재(RB)는 도어(D2)가 그것의 폐쇄 위치로 이동하는 것을 실질적으로 차단할 수 있다. 머신(B)은 바람직하게는 도어(D2)가 폐쇄 위치에 있을 때를 감지하고, 도어(D2)가 폐쇄 위치에 있음이 감지된 경우에만 캡슐(SW)의 가압을 활성화하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 머신(B)은 머신(B)에 대한 위치 및/또는 배향, 특히 바람직한 및/또는 안전한 위치 및 배향에 따라 캡슐(SW)의 가압을 활성화하도록 구성될 수 있다.
따라서, 도 3c를 참조하면, 예를 들어 시스템의 작동 상태에서 시작하여, 머신(B)에 의한 캡슐의 안전하지 않은 가압을 방지하는 것을 도우면서 캡슐(SW)를 교체하기 위해 아래의 단계들이 수행될 수 있다. 사용자가 유지 부재(RB)를 노출시키기 위해 도어(D2)를 연다(축(X1)을 중심으로 도어(D2)를 회전시킨다); 사용자는 유지 부재(RB)를 그것의 유지 위치에서 해제 위치로 (축(X2)을 중심으로, 도 3c의 화살표(aRB)와는 반대 방향으로) 이동시킨다; 이렇게 노출된 핸들(HV)을 사용하여, 사용자는 특히 축(X3)을 따라 머신(B)에 대해 캡슐(SW)을 병진이동(및 가능하다면 회전)시킨다; 핸들(HV)을 사용하여, 사용자는 캡슐(SW)을 열어 제품 용기(FB)를 교체(예컨대, 빈 용기를 가득 찬 용기로 교체)할 수 있다; 그 후 캡슐(SW)은 다시 폐쇄된다; 사용자는 머신(B) 내의 캡슐(SW)을 교체한다; 사용자는 유지 부재(RB)를 그것의 유지 위치로 다시 이동시킨다; 사용자는 도어(D2)를 닫는다; 머신(B)은 도어가 닫힌 것을 감지한다; 머신은 이러한 감지에 응답하여 캡슐(SW)을 가압하기 시작한다. 유리하게는 머신(B)이 가압을 시작하기 전에 추가 검사를 수행하도록 구성될 수 있으므로, 상기 감지에 응답하여 가압이 항상 (단순히, 직접적으로) 반드시 시작될 필요는 없을 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 머신(B)은 폐쇄 부재(123)의 측정된 세척 시간 인터벌을 확인하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 가압의 시작은 캡슐(SW)에서의 현재 압력이 각각의 목표 압력 미만임을 검출하는 것을 (추가로) 조건으로 할 수 있다.
따라서, 캡슐(SW)의 부정확한 배치의 대안적인 경우에, 머신이 후속적으로 캡슐(SW)를 가압하려고 시도하지 않도록 도어(D2)가 닫힐 수 없게 될 수도 있음이 상기 내용으로부터 명백할 것이다.
일부 실시예에서, 예를 들어 캡슐(SW)의 상부 벽(TW)만이 머신(B)으로부터 제거 가능(또는 적어도 그것에 대해 개방 가능)할 수 있는 반면, 캡슐(SW)의 다른 부분은 머신(B)에 실질적으로 고정될 수 있음이 이해될 것이다.
도 4 내지 도 9는 시스템의 제품 프로세싱 유닛(CPU)를 더 상세하게 묘사한다(도 12-14a, 14b 참조). CPU는 전술한 제품 용기(H)의 일부이며, (도 3b에 도시된 바와 같이) 그것으로부터의 제품을 수용하기 위한 가요성 백의 내부에 연결된다. 도 10은 CPU를 보다 도식적으로 보여주며 제품 배출 중 제품 및 유체(가스) 흐름도 표시한다.
유닛(CPU)은 화살표(a23)로 표시된 바와 같이 제품 피드스루 채널(PFC)로의 제품(P)의 흐름을 수용하도록 구성된다. 제품 피드스루 채널(PFC)은 바람직하게는 밸브 부재(50)에 의해 폐쇄될 수 있다. 도 8은 제품 피드스루 채널(PFC)을 통한 흐름을 차단하는, 폐쇄된 상태의 밸브 부재(50)를 도시한다. 선택사항의 밸브 부재(50)의 개방 위치가 도 9에 도시되어 있다. 밸브 부재(50)는 도 4 내지 도 7에는 도시되어 있지 않다.
프로세싱 유닛(CPU)는, 예컨대 유체 주입기 커넥터(FIc)를 통해 유체 주입기(FI)로부터 유체 피드스루 채널(FFC)로의 유체, 예컨대 건조 공기를 수용하도록 더 구성된다. 유리하게는, 밸브 부재(50)는 유체 주입기 커넥터(FIc)에 연결하기 위한 유체 주입기 소켓(FI), 및 (화살표(a31)로 표시된 바와 같이) 유체 주입기 소켓(FI)과 유체 피드스루 채널(FFC) 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 유체 통로(51)를 포함한다. 이 예에서, 유체 통로(51)는 밸브 부재(50)를 통해 측방향으로 연장되는 보어 또는 관통 구멍이다(바람직하다면, 이러한 유체 통로(51)가 하나 이상 제공될 수도 있다).
도 4 내지 도 7은 거품 형성 장치(15), 예를 들어, 미세여과 장치(15)를 포함하는 제품 프로세싱 유닛(CPU)(투시도, 부분적으로 개방된 거꾸로 된 도면)를 도시한다. 미세여과 장치(15)의 하우징(15h)은 CPU의 일체형 부분일 수 있고, 밸브 부재(50)의 하류의 제품 피드스루 채널(PFC)에 연결된 제품 주입구(15i), 및 유체 통로(51)의 하류의 유체 피드스루 채널(FFC)에 연결된 가스 주입구(8)를 포함할 수 있다. 미세여과 장치(15)는 포밍 채널(15b)로부터 가스 주입구(8)와 관련된 각각의 가스 공급 공간(15d)을 분리하는, 가스 투과성 기공(예를 들어 튜브형 벽)을 갖는 적어도 하나의 여과 벽(15a)(이 예에서는 2개)을 추가로 포함한다. 바람직하게는, 포밍 채널(15b)의 제품 흐름 방향으로 측정된 길이는 대략 2 또는 3 cm이다. 바람직하게는, 여과 벽(15a)의 가스 투과성 기공은 0.2 내지 1.5 마이크로미터의 기공 크기를 갖는다.
예컨대, 약 0.2 마이크로미터의 기공 크기로 좋은 결과가 달성될 수 있음이 관찰되었다. 일 실시예에 따르면, 개별 기공의 크기는 특정 범위 내에서, 예를 들어 0.1 마이크로미터 미만에서 20 마이크로미터 초과까지 다양할 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 5 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 범위의 기공 크기는 우수한 포밍 특성을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 반드시 모든 실시예에서 그런 것은 아니지만, 미세여과 벽, 특히 미세여과 벽의 제품 대면 표면이 소수성 및/또는 소유성 재료, 예를 들어, PTFE 및/또는 헥사플루오로프로필렌을 포함하여, 제품이 기공에 들어가거나 부착되어 미세여과 벽을 막는 것을 방지하거나 감소시킨 경우에 양호한 결과가 달성되었다.
본 도면에서, 미세여과 장치(15)는 하우징(15h) 내에 각각의 가스 공급 공간(15d) 및 포밍 채널(15b)을 제공하는 2개의 튜브형 여과 벽(15a)을 포함한다. 튜브형 여과벽(15a)은 도 4에서 하우징으로부터 분해되어 도시되어 있고 도 5에서는 도시되어 있지 않다. 튜브형 여과 벽(15a) 각각은 바람직하게는 근위 가스 주입구(유체 피드스루 채널에 연결됨)를 갖고 바람직하게는 이 예에서와 같이 원위 단부에서 폐쇄되어 있다. 이에 따라, 제품 내로 혼합되기 위해 튜브(15a)의 내부(15d)에 가스(예컨대, 건조 공기)를 공급하기 위해 상기 유체 피드스루 채널(FFC)이 각각의 튜브형 여과 요소(15a) 내로 종결되도록 CPU가 설계된다(도 10 참조). 여과 벽(15a), 가스 공급 공간(15d) 및 포밍 채널(15b)의 수 및 치수는 재료 특성, 요구되는 유속 및/또는 다른 변수에 따라 일반적인 지식에 따라 구현될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 이 시스템은 작동 동안 프로세싱 유닛(CPU)에 실질적으로 일정한 유량으로 가스를 공급하기 위한 초크 가스 공급 장치를 (예를 들어, 유체 주입기(FI)에 및/또는 그 상류에) 포함한다. 특히, 아래에서 설명되는 바와 같이(도 17 참조), 초크 가스 공급 장치는 흐름 제한부(89)를 포함할 수 있으며, 비교적 높은 가스 압력(예컨대, 5 bar보다 높은 압력)이 흐름 제한부의 상류에 가해지며, 이 구성은 일정한 가스 유량(구체적으로 질량 유량(mass flow))이 흐름 제한부의 하류에서 얻어질 수 있도록 한다. 특히, 작동 동안, 제한부(89)에서 가스의 결과적인 초크 흐름 출구 속도는 음파 조건 또는 그 부근, 즉, 1의 마하수 또는 그 부근일 수 있다. 초크 가스 공급 장치를 적용함으로써, 하류 거품 형성 장치(예컨대, 상기 미세여과 장치)의 구성요소의 막힘이 방지되거나 감소될 수 있으며, 이러한 막힘이 발생하더라도 이러한 막힘의 부정적인 영향이 효과적으로 억제될 수 있다. 예를 들어, 초크 가스 공급 장치는 거품 형성 장치 내에 1.5 내지 4.9 bar 범위, 바람직하게는 2.7 내지 3.8 bar 범위 이내의 결과적인 가스 압력을 생성하도록 구성될 수 있다. 특정 작동 기간(특히 거품을 형성하고 비교적 많은 양의 제품을 배출하는 기간) 동안, 거품 형성 장치 내의 결과적인 가스 압력은 예컨대, 여과벽 막힘으로 인한 저항 증가에 따라 상기 압력 범위 내에서 점진적으로 증가할 수 있다.
도 6, 7 및 10은 가스를 제공받는 제품의 혼합 처리 및/또는 감압 처리를 수행하기 위해 미세여과 장치(15)의 하류에 배열된 프로세싱 장치(7)를 포함하는 제품 프로세싱 유닛(CPU)를 더 도시한다. 프로세싱 장치(7)는 바람직하게는 대기압에 가깝거나 대기압인 압력으로의 제어된 압력 감소를 야기하도록 구성된다. 바람직하게는, 프로세싱 장치(7)는 예를 들어 대략 적어도 약 20cm 또는 적어도 30cm 길이이고, 및/또는 적어도 프로세싱 유닛(CPU)의 다른 유체 경로에 비해(예를 들어, 적어도 하나의 포밍 채널(15b)에 비해) 좁고 및/또는 만곡된 미로형 유체 경로를 포함한다. 프로세싱 장치(7)의 하류에, 프로세싱 유닛(CPU)은 노즐(NZ)을 통해, 예를 들어 화살표(a25) 방향을 따라 가스를 제공받은 제품을 배출하기 위한 배출 채널/개구(DC)를 포함한다.
본 CPU는 밸브 부재(50)를 수용하기 위한 소켓/시트(SV)를 포함하고, 밸브 부재(50) 자체는 유체 주입기/액추에이터 부재(FLc)를 수용하기 위한 소켓(FI)을 포함한다(도 8 및 9 참조).
도 8은 CPU의 본 밸브 부재(50)가 유체 통로(51) 및 유체 주입기 소켓(FIs)을 포함한다는 것을 보여준다. 이 도면으로부터 알 수 있듯이, 밸브 부재(50)의 유체 통로(51)는 밸브 부재(50)의 회전축과 일치한다(바람직한 예에서는 회전축과 평행하다).
밸브 부재(50)는 머신의 유체 주입기 커넥터(FIc)(도 9에 도시됨)에 의해 이러한 폐쇄 상태로 유지될 수 있다. 이 상태에서, 제품 피드스루 채널(PFC)을 통한 흐름은 밸브 부재(50)에 의해 차단된다. 특히, 밸브 부재(50)의 밀봉 요소(s1)는 밸브 부재(50)와 (예를 들어, 제품 피드스루 채널(PFC)의 벽을 제공하는) 그것의 밸브 시트 사이에 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성된다. 본 실시예에서, 동일한 밀봉 요소(s1)는 또한 제품 피드스루 채널(PFC)과 근처의 유체 피드스루 채널(FFC) 사이에 밀봉 폐쇄를 제공하도록 (그리고 밸브 부재가 개방된 밸브 상태로 이동되었을 때 이러한 밀봉을 계속 제공하도록) 구성되어 있다(도 9 참조). 단일 결합 밀봉 요소(s1) 대신에 개별 밀봉 요소들이 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 밀봉 요소(s1)에 관한 더 유리한 설명은 이 설명의 다른 곳에 제공되어 있다(예컨대, 도 8a 내지 f 참조).
바람직하게는, 유체 피드스루 채널(FFC)은 밸브 부재(50)가 여전히 그것의 폐쇄 위치에 있을 때 유체 주입기(FIc)에 의해 주입되는 유체(예를 들어, 건조 공기)의 피드스루를 위해 이미 개방되어 있다. 이것은 제품 흐름 전에 유체 흐름을 시작하게 해준다. 이것은 도 8에서 화살표(a52)에 의해 표시된다.
도 9에서, 유체 공급 채널(FSC)을 갖는, 머신의 유체 주입기 커넥터(FIc)는 밸브 부재(50)의 유체 주입기 소켓(FI) 내에 수용되는 것으로 도시되어 있다. 또한, 유체 주입기 커넥터(FIc)는 밸브 부재와 결합되고 밸브 부재(50)를 그것의 밸브 시트로부터 개방된 밸브 상태로 이동시켰다. 특히, 이러한 움직임은 밸브 부재의 회전 및 병진이동(예컨대, 나선형 이동, 밸브 부재의 비틀림)을 모두 포함할 수 있다. 유체 주입기 커넥터(FIc)는 바람직하게는 밸브 부재를 (도 8의) 폐쇄 위치에 유지할 때 초기 상태에서 밸브 부재와 결합되는 것이 바람직하다는 것을 이해해야 한다.
밸브 부재(51)가 그것의 개방 상태로 이동하면, 화살표(a53)로 표시된 바와 같이 제품 피드스루 채널(PFC)이 개방되어 제품이 (용기 백으로부터) CPU의 미세여과 장치를 향해 흐른다.
바람직하게는, 유체 주입기 소켓(FIs)(특히 유체 통로(51))과 유체 주입기 커넥터(FIc) 사이에 기밀 시일 폐쇄를 제공하기 위해 추가 밀봉 요소(s2)가 제공된다. 따라서, 주입기(FIc)는 유체, 예를 들어, 건조 공기를 유체 공급 채널(FSC)을 통해 밸브 부재의 유체 통로(51)를 통해 CPU의 유체 피드스루 채널(FFC)로 주입할 수 있다(화살표(a51 및 a52) 참조).
CPU 밸브 부재(50) 및 유체 주입기 커넥터(액추에이터 요소)(FIc)는 다양한 방식으로 달성될 수 있는 밸브 작동을 허용하기 위해, 서로 해제 가능하게 결합하록 구성된다. 예를 들어, 이 요소들은 클릭 또는 클램핑 연결을 통해, 베요넷 유형 잠금을 통해 또는 다른 방식으로 상호 작용할 수 있다. 바람직하게는, 머신 내에 용기를 배치하는 동안 약간의 유격을 허용하는 동형 클램핑(homokinetic clamping)이 달성될 수 있다.
도 10에 화살표(a32)로 표시된 바와 같이, 밸브 부재(50)는 제품 피드스루 채널(PFC)을 통한 흐름을 허용하기 위해 개방 상태로 이동될 수 있다. 도 10은 또한 앞서 언급한 바와 같이 밸브 부재(50)가 개방 상태 또는 폐쇄 상태에 있는 것과 상관없이 (화살표(a31)를 따른) 유체 주입이 바람직하게 가능하다는 것을 나타내었다.
예시적인 실시예의 추가 설명에서, 도 11a 내지 도 11d는 유체 통로(51) 및 유체 주입기 소켓(FIs), 제품 피드스루 채널(PFC) 및 유체 피드스루 채널(FFC)을 포함하는 밸브 부재(50)의 개략적인 단면도를 도시하고, 도 11b 내지 도 11d는 또한 유체 주입기 커넥터를 보여주며, 도 11a 내지 11d는 시스템의 다양한 상태와 관련된 다양한 구성을 보여준다. 도 11a 내지 도 11d에서, 구성요소들 사이에 밀봉 폐쇄를 제공하기 위한 밀봉 요소는 점으로 개략적으로 표시되어 있다. 당업자는 관련 시스템 변수에 따라, 일반적인 지식에 따라 적절한 밀봉 요소를 적용할 수 있을 것이다. 두 구성요소들 간의 밀봉 연결의 경우에, 밀봉 요소는 구성요소 중 하나 또는 둘 모두에 고정될 수 있다.
도 11a에서, 유체 통로(51)를 통해 유체 주입기 소켓(FI)과 유체 피드스루 채널 사이에 유체 연결을 제공하면서 제품 피드스루 채널(PFC)을 통한 흐름을 차단하는 폐쇄 상태에 있는 밸브 부재(50)가 도시되어 있다.
도 11b에서, 유체 주입기 커넥터(FIc)는 유체 주입기 소켓(FIs) 내에 수용된 것으로 도시되어 있고, 상기 유체 주입기 커넥터(FIc)는 화살표(a41)로 표시된 바와 같이, 밸브 부재(50)의 유체 통로(51)를 통해 제품 프로세싱 유닛(CPU)의 유체 피드스루 채널(FFC)과 유체 주입기 커넥터(FIc)(특히, 유체 공급 채널(FSC)) 사이에 밀봉된 유체 연결을 제공하기 위해, 예컨대 유체 주입기 소켓(FIs)의 밀봉 요소에 의해 밀봉된다.
도 11c에서, 밸브 부재(50)는 바람직하게는 (도 11에 도시되지 않은) 밸브 액추에이터(VA)에 의한 유체 주입기 커넥터(FIc)의 작동을 통해 작동되는 것으로 도시되어 있다. 이러한 작동은 바람직하게는 실질적으로 나선형(비틀림) 작동이고, 밸브 부재(50)는 유체 주입기 커넥터(FIc)로부터 회전 작동력을 수용하도록 구성된다. 그 결과, 밸브 부재(50)는 회전축을 중심으로 회전하고 동시에 회전축을 따라 선형으로 병진이동한다. 회전축은 밸브 부재(50)의 중심축 및 유체 주입기 커넥터(FIc)의 중심축과 실질적으로 정렬될 수 있다. 제품 프로세싱 유닛(CPU)은 밸브 부재(50)의 실질적으로 나선형 운동(즉, 조합된 회전 및 선형 운동)을 가능하게 하도록 구성될 수 있다.
즉, 밸브 부재(50) 및 제품 프로세싱 유닛(CPU)은 밸브 부재(50)의 실질적인 회전 작동이 밸브 부재(50)의 실질적인 나선형 이동을 야기하도록 구성될 수 있으며, 나선형 이동은 선형 이동 성분을 포함한다. 화살표(a44)는 선형 이동 성분의 방향을 나타낸다. 도 11d에서는, 전술한 바와 같이 작동된 후 개방된 상태에 있는 밸브 부재(50)가 도시되어 있다. 밸브 부재(50)의 개방된 상태는 화살표(a43)의 방향을 따라 제품 플로우스루 채널(PFC)을 통한 제품(P)의 흐름을 허용한다. 한편, 유체 통로(51)를 통한 유체 공급 채널(FSC)과 유체 피드스루 채널(FFC) 사이의 유체 연결은 작동 내내 유지되며 화살표(a42)로 표시된 바와 같이 밸브 부재(50)가 도 11d와 같은 개방 상태에 있는 동안에도 여전히 유지된다.
이와 같이, 밸브 부재(50)는 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 실질적으로 회전될 수 있다. 개방 상태와 폐쇄 상태 사이의 밸브 부재(50)의 회전 각도는 20도보다 클 수 있고, 바람직하게는 45도 내지 180도 범위, 예를 들어 90도일 수 있다.
밸브 부재(50)의 상태는 반전 작동을 포함하여, 전술한 절차를 반전시킴으로써 개방 상태에서 폐쇄 상태로 변경될 수 있음이 이해될 것이다. 이러한 개폐 절차는 바람직하게는 프로그래밍된 제품의 일정량 디스펜싱에 따라 머신(B)의 제어 유닛(CU)에 의해 자동으로 제어된다.
제품 밸브 부재(50)가 교체 가능한 제품 용기의 일부이기 때문에, (제품과 함께) 디스펜싱 머신 자체의 오염이 방지될 수 있다. 디스펜싱 머신의 밸브 액추에이터는 설치된 제품 용기(H)의 CPU에 간단히 연결하기만 하면, 제품 흐름을 제어하고 또한 개별 미세여과 장치를 통해 제품을 포밍하기 위해 CPU에 가스(예컨대, 건조 공기)를 주입한다. 또한, 디스펜싱 머신은 용기가 머신에 탑재된 후 제품 홀더의 내용물/내부를 자동으로 가압하여 가요성 백을 특정 압력으로 유지하여 제품 디스펜싱 작업을 신속하게 시작할 수 있도록 한다. 제품 용기가 비었거나 교체 또는 폐기되어야 하는 경우, 제품 용기는 머신으로부터 제거될 수 있으며, 제품 밸브 부재(50)는 머신 액추에이터로부터 해제되고, 바람직하게는 그것의 폐쇄된 밸브 상태로 유지되어 추가 오염 가능성을 방지한다.
더욱이, 병렬로 작동하는 2개의 튜브형 여과벽(15a)을 갖는 미세여과 장치를 제공함으로써, 소형 수단을 사용하여 비교적 높은 처리량으로 양호하고 제어된 식품 제품 포밍이 달성될 수 있다. 특히, 이러한 방식으로, 비교적 긴 튜브형 여과벽의 적용이 방지될 수 있어, 채널 막힘의 가능성이 비교적 낮은 상태로 포밍 프로세스의 보다 정밀한 제어가 가능하다.
이 명세서의 다른 곳에서 언급된 바와 같이, 밸브 부재(50)의/에서의 하나 이상의 밀봉 요소(즉, "밀봉 구조" 또는 "밀봉 부재")(s1)는 밸브 부재(50)와 (예컨대, 제품 피드스루 채널(PFC)의 벽을 제공하는) 그것의 밸브 시트(SV) 사이에 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성될 수 있다. 외부 밀봉 요소(s1)는, 예를 들어, 밸브 부재(50)의 강성(비탄성) 내부 부분(50A)에 회전 고정 방식으로 고정된다. 내부 밀봉 요소(s2)에 대해서도 마찬가지이다. 도 8e에 도시된 바와 같이, 외부 밀봉 요소(s1) 및 내부 밀봉 요소(s2)는 하나 이상의 밀봉 브릿지(SB)에 의해 연결될 수 있으며, 이에 의해 밀봉 요소들(s1 및 s2)은 서로에 대해 및/또는 밸브 부재(50)의 다른 부분에 대해 적어도 부분적으로 제자리에 고정될 수 있다.
도 8e 내지 도 8f에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 유체 통로(51)의 위치 또는 위치들에서, 외부 밀봉 요소(s1)는 바람직하게는 상기 밀봉 요소를 통해 각각의 통로(51s)를 제공한다. 도 8e는 하나의 이러한 통로(51s)를 도시하고 도 8f는 다른 이러한 통로(51s')를 도시한다.
밀봉 요소(s1)는 예를 들어 제품 피드스루 채널(PFC)과 부근의 유체 피드스루 채널(FFC) 사이에 밀봉 폐쇄 또는 파티션을 제공하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 8a 내지 도 8f는 이하에서 설명될 추가적인 유리한 설명을 보여준다.
도시된 바와 같이, 밸브 부재(50)와 각각의 밸브 시트(SV) 사이의 계면에 실질적으로 밀봉 구조가 제공될 수 있다. 이러한 밀봉 구조는 바람직하게는 제1 밀봉 구조(s1a), 제2 밀봉 구조(s1b) 및 제3 밀봉 구조(s1c) 중 적어도 하나, 바람직하게는 2개, 더욱 바람직하게는 모두를 제공한다. 대안으로서, 상기 밀봉 구조(s1a, s1b, s1c) 중 하나 이상이 개별적으로, 예컨대 서로 분리되어 및/또는 보다 일반적인 밀봉 요소(s1)와 분리되어 제공될 수 있음이 이해될 것이다. 여러 밀봉 구조(s1a, s1b, s1c)는 한 조각으로 만들어질 수 있으며, 즉 밸브 부재(50)의 내부 부분(50A)을 둘러싸고/그것에 적용되는 단일 밀봉 요소(s1)로 통합될 수 있다.
제1 밀봉 구조(s1a)는 밸브 부재(50)의 원위에 배치되고 밸브 부재(50)가 폐쇄 상태에 있을 때 제품 피드스루 채널(PFC)을 차단하는 제1 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성된다(도 8a 및 8c 참조). 밸브 부재(50)가 그것의 개방 위치로 이동되었을 때 제1 밀봉 구조(s1a)는 시트(SV)로부터 제거된다(도 8b 및 8d 참조).
도 8c 및 도 8d에서, 밀봉 구조(s1)의 일부는 밸브 시트(SV)의 일부와 중첩되는 것으로 도시되어 있다. 예를 들어, 도 8a 및 도 8b에 나타낸 바와 같이, 밀봉 구조(s1)의 이러한 부분들이 실제로 특히 밸브 시트(SV)에 의해 압축 및/또는 변형된다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 실제로, 이러한 부분들은 바람직하게는 중첩되지 않는다.
또한 도 8a 내지 도 8f에서, 도시된 제1, 제2 및 제3 밀봉 구조(s1a, s1b, s1c) 각각은 밸브 부재(50)의 주축(X50) 둘레에 실질적으로 원형 및/또는 원주 방향으로 연장됨이 이해될 것이다. 이러한 밀봉 구조 중 하나 이상은 예컨대, 볼록한 실질적으로 원환체 외측면을 갖는 실질적으로 링 형상일 수 있다. 밀봉 구조는 바람직하게는 서로에 대해 동심이다(예컨대, 주축(X50)에 그들 각각의 중심을 가진다).
도 8a는 제1 밀봉 구조(s1a)가 밸브 시트(SV)에 의해 적어도 부분적으로 압축되어 어떻게 제1 밀봉 폐쇄를 제공하는지를 보여준다. 도 8b 및 도 8d는 제1 밀봉 구조(s1a)가 밸브 시트(SV)로부터 거리를 두어 어떻게 제품 피드스루 채널(PFC)을 개방하는지(따라서 내부에 밀봉 폐쇄를 제공하지 않음)를 보여준다.
제2 밀봉 구조(s1b)는 밸브 부재(50)의 원위 섹션과 근위 섹션 사이의 한 위치에서 밸브 부재(50)의 원위 단부로부터 멀리 떨어진 제2 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성된다.
제2 밀봉 구조(s1b)는 적어도 제품 피드스루 채널(PFC)이 밸브 부재(50)에 의해 폐쇄되지 않을 때 제품 피드스루 채널(PFC)과 제품 피드스루 채널(PFC) 외부 영역 사이에 배치될 수 있다.
제2 밀봉 구조(s1b) 및 각각의 수용 구조(SVb)(도 8a 및 도 8b 참조)는 특히 적어도 제1 상대 위치와 제2 상대 위치 사이에서의, 예를 들어, 밸브 시트(SV)에 대한 밸브 부재(50)의 이동과 함께 서로에 대해 이동 가능할 수 있다.
제2 밀봉 구조(s1b) 및/또는 상기 수용 구조(SVb)는 제2 밀봉 구조(s1b)가 제1 상대 위치에 있을 때에 비해 제2 상대 위치에 있을 때 특히 수용 구조(SVb)에 의해 더 압축되도록 하는 치수를 가질 수 있다.
상기 제2 상대 위치는 바람직하게는 특히, 예컨대 밸브 시트(SV)에 대한 밸브 부재(50)의 개방 위치에 대응하며, 이러한 개방 위치에서 제품 피드스루 채널(PFC)은 밸브 부재(50)에 의해 폐쇄되지 않는다.
상기 제1 상대 위치는 바람직하게는 특히, 예컨대 밸브 시트(SV)에 대한 밸브 부재(50)의 폐쇄 위치에 대응하며, 이러한 폐쇄 위치에서 제품 피드스루 채널(PFC)은 밸브 부재(50)에 의해 폐쇄된다.
도시된 바와 같이, 상기 수용 구조(SVb)는 밸브 시트(SV)의 일부를 형성할 수 있다. 대안으로서, 예를 들어, 수용 구조는 밸브 부재(50)의 일부를 형성할 수 있고(따라서 밸브 부재(50)와 함께 이동 가능하고), 제2 밀봉 구조(s1b)는 밸브 시트(SV)에 (예를 들어, 실질적으로 고정적으로) 연결된다.
제2 밀봉 구조(s1b)가 그것의 제1 상대 위치에 비해 그것의 제2 상대 위치에서 더 압축되는 것을 달성하기 위해, 각각의 수용 구조(SVb)는, 예컨대 수용 구조(SVb)의 적어도 2개의 상이한 직경(da, db)을 제공하는 실질적인 원뿔대 구조(원뿔대 밀봉면)를 제공함으로써 테이퍼진 내부 표면을 제공할 수 있다. 이러한 직경은 도 8a 내지 도 8d에 나타나 있으며, 예를 들어 상기 직경의 평균에 비해, 상기 직경들 간의 차이는 비교적 작을 수 있지만 그럼에도 불구하고 존재하며 기능적이다. 도면에서, 직경(da)는 직경(db)보다 크다. 도 8a는 어떻게 원뿔대 구조가 포함된 상부 각도(α)(예를 들어, 0.5도보다 크고 20도보다 작은, 바람직하게는 10도보다 작은 각도(α))를 형성할 수 있는지를 더 보여준다. 또한, 실질적인 원뿔대인 구조의 주축은 바람직하게는 밸브 부재(50)의 중심축(X50)과 실질적으로 일치함을 알 수 있다.
도시된 바와 같이, 적어도 2개의 상이한 직경(da, db) 중 더 작은 직경(db)의 위치는 바람직하게는 밸브 부재(50)가 개방 상태에 있을 때의 밀봉 구조(s1b)의 위치에 대응한다(도 8b, 8d 참조). 바람직하게는 적어도 2개의 상이한 직경(da, db) 중 더 큰 직경(da)의 위치는 밸브 부재(50)가 폐쇄 상태에 있을 때의 밀봉 구조(s1b)의 위치에 대응한다(도 8a, 8c 참조).
따라서, 밸브 부재(50)가 그것의 폐쇄 위치(도 8a, 8c)로부터 그것의 개방 위치(도 8b, 8d)로 이동될 때, 그에 따라 밀봉 구조(s1b)는 수용 구조(SVb)에 의해 더 압축된다. 후속하여 밸브 부재(50)가 그것의 개방 위치에서 그것의 폐쇄 위치로 이동될 때, 밀봉 구조(s1b)는 덜 압축된다(또는 심지어 압축되지 않고 이완된다). 폐쇄 위치가 밸브 부재(50)의 디폴트 위치일 수 있기 때문에, 즉 사용 중에 밸브 부재(50)가 개방 위치에 비해 더 자주 폐쇄 위치에 있기 때문에, 전술한 구성은 밀봉 구조(s1b) 내의 미동을 감소 또는 방지하는데 도움이 될 수 있으며, 그에 따라 밀봉 구조(s1b)의 밀봉 성능 면에서 밀봉 구조(s1b)의 내구성 및/또는 신뢰성을 개선할 수 있다.
폐쇄 상태에 비해 밸브 부재의 개방 상태에서 덜 압축되는 밀봉 구조(s1b)의 기능은 다양한 방식으로, 예를 들어 수용 구조(SVb)의 전술한 구성의 변형에 의해 이와 같이 실현될 수 있음이 이해될 것이다.
제3 밀봉 구조(s1c)는 밸브 부재(50)의 근위 섹션에 또는 그 부근에 배열되고, 유체 피드스루 채널(FFC)과 유체 피드스루 채널(FFC)의 외부 영역 사이에 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성될 수 있다. 제3 밀봉 구조(s1c)는 바람직하게는 유체 피드스루 채널(FFC)의 외부 영역에 대한 유체 피드스루 채널(FFC) 내의 증가된 유체 압력에 따라(바람직하게는 그 영향을 받아), 각각의 밀봉 폐쇄를 조이도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 각각의 밀봉 폐쇄는 피드스루 채널(FFC)이 가압되지 않거나 덜 가압될 때의 밸브 시트(SV)에 대한 제3 밀봉 구조(s1c)의 움직임을 실질적으로 방해하지 않으면서, 유체 피드스루 채널이 가압될 때 충분하게 조여질 수 있다(즉, 사용 중 가압 공기의 누출을 저지한다). 따라서, 밸브 부재(50)는 그것의 개방 위치와 그것의 폐쇄 위치 사이에서 (예를 들어, 축(X50)을 따라) 이동될 수 있고 유체 피드스루 채널(FFC)로부터의 누출이 방지될 수 있다.
제3 밀봉 구조(s1c)는 바람직하게는 제3 밀봉 구조(s1c)에서의 유체 압력 차이의 영향을 받아 실질적으로 변형 가능하다.
제3 밀봉 구조(s1c)는 바람직하게는 특히 밸브 부재(50)와 예를 들어, 밸브 시트(SV) 사이에 립 시일을 형성하기 위한 립 시일 구조(s1cL)를 포함한다.
립 시일 구조(s1cL)는 바람직하게는 도 8c 내지 도 8d에서와 같이 단면에서 보았을 때 주축(X50)과 실질적으로 일정 각도(β)로 연장되고, 상기 각도(β)는 바람직하게는 1° 내지 90°, 더 바람직하게는 10° 내지 70°, 더 바람직하게는 20° 내지 50°, 예를 들어 약 30°이다. 립 시일 구조(s1cL)는 바람직하게는 주축(X50)으로부터 적어도 부분적으로 방사상 외측으로 연장된다. 립 시일 구조(s1cL)는 바람직하게는 밀봉 요소(s1)의 주요 부분으로부터 밸브 부재(50)의 원위 단부를 향해 적어도 부분적으로 연장된다.
도 8a 및 도 8b는 립 밀봉 요소(s1cL)의 한 예를 보여주며, 도 8c 및 도 8d는 그러한 다른 예를 보여준다. 이들 예에서 특히 유체 피드스루 채널(FC)로부터 제3 밀봉 구조(s1c)의 다른 사이드 상의 영역에 대해 유체 피드스루 채널(FFC) 내의 증가된 압력이 립 시일 구조(s1cL)를 변형 및/또는 압축하여, 그것이 제3 밀봉 구조(s1c)의 위치에서 밸브 시트(SV)에 대항하여 (더) 단단히 눌려지도록 할 수 있음을 알 수 있다.
이러한 변형성 및 특히 이러한 립 시일 구조(s1cL)는 유리하게는 제3 밀봉 폐쇄가 유체 피드스루 채널(FFC)의 외부 영역에 대한 유체 피드스루 채널(FFC) 내의 증가된 유체 압력에 따라 조여지도록 만들 수 있다.
밸브 부재(50)의 다양한 밀봉 구조(s1a, s1b, s1c) 중 하나 이상은 추가로 밸브 시트(SV)에 대해 실질적으로 중심에 있고 및/또는 유지되도록 만들 수 있고, 이와 동시에 특히 밸브 부재(50)의 개폐 이동을 허용한다.
밀봉 구조(s1a, s1b, s1c)가 바람직하게는 서로 거리를 두고 배열되기 때문에, 하나 이상의 중간 공간이 그들 사이에, 예를 들어, 밸브 부재(50)(특히 밀봉 요소(s1)의 외측면)와 밸브 시트(SV) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 구조(s1a 및 s1b) 사이에, 적어도 밸브 부재(50)가 그것의 개방 위치에 있을 때 제품 피드스루 채널(PFC)의 일부를 형성하는 중간 공간(PFCi)이 제공된다(도 8a 내지 도 8d 참조). 다른 예로서, 밀봉 구조(s1b 및 s1c) 사이에, 적어도 유체 통로(51) 및 유체 피드스루 채널(FFC)을 포함하는 유체 경로의 일부를 제공하는, 유체 피드스루 채널(FFC) 및/또는 유체 통로(51)의 일부를 형성하는 다른 중간 공간(FFCi)이 제공된다. 상기 중간 공간(FFCi)은 바람직하게는 밸브 부재(50)가 개방 위치 또는 폐쇄 위치 중 어디에 있는지와는 실질적으로 무관하게 개방된 상태로 유지되고 유체 통로(51) 및 유체 피드스루 채널(FFC)에 유체 연통된다. 또한, 밸브 부재(50) 및 밸브 시트(SV), 특히 밀봉 구조(s1b 및 s1c)는 바람직하게는 밸브 부재(50)가 개방 위치 또는 폐쇄 위치 중 어디에 있는지에 관계없이 상기 중간 공간(FFCi)이 실질적으로 유체 기밀하게 밀봉된 상태를 유지하도록 구성되며, 특히 밀봉 구조(s1c)는 (대기) 환경으로의 가압 공기의 누출을 방지한다.
도 16a 내지 도 16c는 (도 12에 도시된) 바람직한 예시적인 실시예에 따른 CPU 내의 제품 흐름 경로 및 유체 흐름 경로의 사시도를 도시하며, 도 16c는 도 16a 및 도 16b에 대한 거꾸로 된 도면을 도시한다. 도시된 흐름 경로에 대하여 일부 대응하는 CPU 요소가 배치된 위치를 나타내기 위해 참조 기호가 추가되었다. 이들 도면에서, 제품 흐름 경로는 밝은 회색으로 음영 처리되고, 유체 흐름 경로는 어두운 회색으로 음영 처리되어 있다. 흐름 방향은 화살표로 표시되었는데, 점선 화살표(p1 내지 p7)는 후속 제품 흐름 경로 방향을 나타내고 실선 화살표(g1 내지 g4)는 후속 유체 흐름 경로 방향을 나타낸다. 이들 도면에서, 제품 유동 경로는 가스를 제공받는 제품의 유동 경로, 즉 거품 형성 장치(15)의 하류의 흐름 경로를 포함함을 이해해야 한다. 또한 모든 화살표가 도 16a 내지 도 16c 모두에 도시되어 있지는 않다는 것을 이해해야 한다.
화살표(p1)에서, 제품은 제품 용기로부터 CPU의 제품 플로우스루 채널(PFC)로 흐른다. 화살표(p2)에서, 밸브 부재(50)가 개방 상태에 있을 때 제품은 밸브 부재(50)를 지나 흐른다. 화살표(p3)에서, 제품은 제품이 가스를 제공받는 거품 형성 장치(15)를 통해 흐른다. 화살표(p4)에서, 가스를 제공받은 제품은 감압 및/또는 혼합을 위해 프로세싱 장치(7)로 들어간다. 화살표(p5)에서, 가스를 제공받은 제품은 프로세싱 장치(7)의 하류 섹션으로 들어간다. 화살표(p6)에서, 가스를 제공받은 제품은 배출 채널(DC)을 향해 흘러 화살표(p7) 방향을 따라 배출된다.
화살표(g1)에서, 가스는 밸브 부재(50)의 유체 통로를 통해 CPU에 들어가 화살표(g2)를 따라 유체 플로우스루 채널(FFC)로 흐르고, 이어서 화살표(g3)를 따라 흐른다. 화살표(g4)에서, 가스는 거품 형성 장치(15)의 2개의 미세여과 벽(15a)에 접근하고, 그 후 벽(15a)을 통과하여 제품 스트림으로 들어가고 가스를 제공 받은 제품의 일부로서 계속된다.
식품 안전을 위해, 용기에 담긴 특정 제품에 따라, 사용 전, 예컨대 운반 및 취급 중에 CPU 및/또는 제품 용기 내의 제품의 오염을 방지하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 이러한 시간 동안 제품과 주변 공기 간의 접촉이 방지되는 것이 요구될 수 있다. 또한, CPU의 내부 공간이 예를 들어 위생 문제와 관련하여 그 공간 내에서 응축수가 형성되는 것을 방지하기 위해 주변 공기로부터 밀봉되는 것이 요구될 수 있다. 이를 고려하여, CPU는 주변 공기가 CPU로 유입되고 및/또는 제품과 접촉하는 것을 차단하기 위한 밀봉 수단을 포함할 수 있다.
특히, 다른 실시예와 독립적으로 수행될 수 있는 실시예에서, CPU의 하류 섹션은 기밀 시일 캡을 포함할 수 있다. 특히, 제품 프로세싱 유닛(CPU)은 최초 사용 전에 환경으로부터 제품 프로세싱 유닛(CPU)의 하류 제품 배출 영역(128)을 밀봉하도록 구성된 기밀 시일 캡(71)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하류 배출 노즐(NZ)은 밀봉된 하류 제품 배출 영역(128) 내에 배치될 수 있다(도 12 참조).
밀봉 캡은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 도 12, 15a 및 15b에 도시된 바와 같이, 밀봉 캡은, 예를 들어 제1 섹션(71) 및, 예컨대 (필름) 힌지(73)를 통해 제1 섹션에 연결된 선택사항의 제2 섹션(74)을 포함할 수 있고, 바람직하게는 이들 섹션 중 적어도 하나 또는 둘 모두는 그립 요소, 예를 들어 핸들(72)을 포함한다. 상기 선택사항의 힌지(73)는 예를 들어 밀봉 캡의 일체형(원-피스) 가요성 섹션일 수 있다.
일 예에서, 제1 캡 섹션(71)은 하류 영역(128)을 밀봉하도록 구성되고 CPU의 반대쪽 림과 협력하여 각각의 기밀 시일을 형성할 수 있다.
또한, 일 예에서, 제2 캡 섹션(74)은 CPU의 제2 외부 개구를 밀봉하도록 구성될 수 있으며, 제2 개구는 가스 공급 장치(FIs)의 가스 공급 개구이다(도 12 참조).
밀봉 캡은 제품 용기가 디스펜싱 머신에 삽입되는 시간에 또는 그 전후에 사용자에 의해 제거되도록 구성될 수 있다. 먼저 핸들을 당겨서 힌지에 대해 제1 섹션을 회전시키고 CPU로부터 제1 섹션을 분리시킨다. 그 다음, 밀봉 캡을 더 당겨서 CPU로부터 제2 섹션 또한 분리한다.
일 예에서, 단일 캡은 CPU의 2개의 서로 다른 외부 개구를 밀봉하기 위한 두 섹션(71, 74)을 모두 포함한다. 대안으로서, 캡 섹션(71, 74)은 (서로 직접 연결되지 않은) 별개의 캡 섹션일 수 있다.
다른 실시예와 독립적으로 수행될 수 있지만 결합될 수도 있는 다른 실시예에서, CPU는 CPU, 특히, 제품 용기(H)의 내부 제품 수용 공간 근처 또는 부근의, 앞서 언급된 제품 피드스루 채널(PFC)의 입구 사이의 계면에서, 기밀(예컨대, 압력 제어) 시일(61, 62)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 폐쇄 상태에서, 시일은 일반적으로 제품을 담는 공간의 내용물, 즉 예를 들어 제품과 직접 접촉하며, CPU 내로 제품이 들어가는 것을 방지하고, 특히 예를 들어 CPU로부터 나오는 공기 또는 가스가 용기(H)의 내부 공간에 보관된 제품으로 유입되는 것을 방지한다.
도 12, 15b 및 15c에 도시된 바와 같이, 일 예에서, 시일은 링(61) 및 캡(62)을 포함하는 압력 제어 시일이며, (도 12 및 15b에 도시된) 폐쇄 상태에서 링 및 캡은 기밀 시일을 형성하고, (도 15c에 도시된) 개방 상태에서 화살표(a61)로 표시된 바와 같이 링과 캡 사이에 제품 흐름을 위한 통로가 제공된다. 압력 조절 시일의 위치가 사용자가 접근하기 어려울 수 있고 시일의 위생적인 작동이 요구되므로, 압력 제어 시일은 바람직하게는 제품 용기가 가압될 때 제품 용기의 내용물에 의해 가해지는 압력 하에서 개방되도록 구성된다. 따라서, 압력 제어 시일의 개방은 제품 용기의 가압을 제어함으로써 제어된다. 링 및 캡은 미리 정해진 초대기압 개방 압력 또는 개방 압력 범위에서 캡이 링으로부터 분리되도록 구성되는 것이 바람직하다. 분리된 캡이 제품 피드스루 채널(PFC)로의 제품 흐름을 방해하는 것을 방지하기 위해, CPU는 압력 제어 시일과 제품 플로우스루 채널(PFC)의 입구 사이에 리브(63)를 포함하여, 캡이 링으로부터 분리된 후 리브 상에 놓이도록 함으로써, 화살표(a62)로 표시된 바와 같이 제품이 캡 주위와 아래로 흐르게 할 수 있다. 대안으로서, 예를 들어 캡 자체에 리브가 제공될 수 있다.
CPU의 상류 제품 입구에서의 기밀 시일은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 도 21은 도 12에 도시된 예와 상이한 대안을 도시하는데, 그 차이점은 (고정) 링 부분(61)으로부터 분리하기 위해, 밀봉 캡(62)(특히 각각의 외부 섹션(62s))이 (제품 용기로부터의 가압 시) 방사상으로 압축될 수 있고 이에 의해 CPU로의 각각의 제품 흐름 경로가 개방되도록 시일(61, 62)이 더 구성된다는 점이다. 예를 들어, 캡(62)의 탄성 또는 구부릴 수 있는 목 부분(62s)은 용기가 가압될 때(따라서 캡이 주변의 리테이닝 링(61)으로부터 헐거워지거나 조여지지 않도록 밀봉 캡(62)의 외경이 줄어든 때), 제품 용기의 내용물에 의해 가해지는 개방 압력을 받아 화살표(a64)로 표시된 바와 같이, 반대쪽(고정) 링(61)으로부터 멀어지도록 방사상 안쪽으로 푸시될 수 있다. 특히, 도 21에서 알 수 있듯이, 캡(62)의 넥 부(62s)의 원주방향 외측 및 링부(61)의 반대쪽 내측은 제품 압력 수용 슬릿(62q)을 둘러쌀 수 있고, 이는 밀봉 캡을 방사상으로 압축하기 위한 가압 제품의 진입을 허용한다. 따라서, 링(61)으로부터 캡(62)의 압력 유도 해제가 더욱 촉진된다.
다양한 실시예에서, 위에서 언급한 바와 같이, 이 시스템은 (제품 홀더를 가압하기 위한) 가압 챔버를 포함한다. 가압 챔버는 머신(B)의 일부일 수 있고, 또는 제거 가능한 제품 용기(H)의 일부일 수 있다. 예를 들어, 위에서 언급된 바와 같이, 제거 가능한 용기(H)의 외벽(TW, SW)은 백 가압 챔버로서 역할할 수 있다. 대안으로서, 하나 이상의 이러한 벽은 머신(B)에 통합될 수 있다.
각각의 이들 실시예에서, CPU(및 CPU의 각각의 제품 홀더, 예를 들어 그것의 가요성 제품 백(FB))는 교체 가능한 것이 바람직하다. CPU는 사용 중에 챔버의 CPU 개구를 통해 부분적으로 또는 실질적으로 각각의 가압 챔버 외부로 연장될 수 있다(예컨대, 도 3a 및 도 3b 참조)(제품 프로세싱 유닛(CPU)은 특히 용기의 벽 구조(SW)를 통해, 예를 들어 전용 CPU 수용 포트(RP)를 통해 도 3b 및 도 20b에서와 같이 제품 배출 영역을 향해 돌출한다). 특히, 가압 챔버는 용기의 외벽 구조(SW)에 의해 형성될 수 있고, 벽 구조(SW)는 제품 프로세싱 유닛(CPU)을 수용하고 위치조절하기 위한 CPU 수용 포트(RP)를 포함한다(도 18b, 20a 및 20b 참조).
CPU는 CPU가 CPU 개구 내에 수용될 때 그 사이에 기밀 시일을 형성하기 위해 가압 챔버(즉, 그것의 CPU 수용 포트(RP))와 협력하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 밀봉은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, CPU의 링 요소(91)는 CPU 챔버와 기밀 시일을 형성할 수 있고 및/또는 다른 밀봉 수단(도시되지 않음)이 그 사이의 밀봉 접촉 또는 밀봉 결합을 위해 CPU와 각각의 포트(RP) 사이에 제공될 수 있고, 및/또는 그 내에 통합될 수 있다. 따라서, 가압 챔버는 희망 작동 압력으로 가압될 수 있고, 가압 공간으로부터의 가압 가스의 누출이 방지될 수 있다.
바람직하게는, 사용을 용이하게 하고 시스템의 오작동을 방지하기 위해, 이 시스템은 CPU와 가압 챔버 사이의 기밀 시일의 형성 시에 그러한 형성에 관한 피드백을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, CPU는 사운드 및/또는 햅틱 피드백 신호(예컨대, 클릭)를 생성하기 위해 CPU 수용 포트(RP)와 협력하도록 구성될 수 있다.
포트(RP)의 CPU 개구를 통한 CPU의 정확한 배치를 용이하게 하기 위해(예컨대, 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이 CPU의 유체 공급 개구(SV)를 디스펜싱 머신의 유체 공급 커넥터(50)에 정렬하기 위해), CPU의 외부 형상(111)은 포트(RP) 내의 CPU 수용 개구의 형상(112)과 실질적으로 짝을 이루도록 구성될 수 있다(도 20b 참조). 따라서, 각각의 형상은 포트(RP)의 CPU 개구 내에 또는 그것을 통해 배치되는 동안 CPU의 정렬 및/또는 중심 맞춤을 야기할 수 있다. 바람직하게는, 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 각각의 형상은 CPU의 삽입 방향에 실질적으로 대응하는 축을 중심으로 회전 비대칭이고, 이 방향은 두 도면 모두에서 화살표(a110)로 표시되며, 이 화살표는 도 18a에서 CPU의 표면을 가리킨다. 회전 비대칭은 다양한 방식으로, 예를 들어 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 다른 실질적으로 축 대칭인 형상의 사이드 상에 있는 CPU의 하나 이상의 돌출부(113)(본 케이스에서는 하나)에 의해 제공될 수 있다. CPU 수용 포트(RP)는 CPU의 돌출부(113)를 수용하고 체결하기 위한 메이팅 형상(예를 들어, 애퍼처, 노치)(114)을 가질 수 있다. 이러한 비대칭은 부정확한 삽입, 특히 CPU가 상기 축을 중심으로 희망의 배향에 대해 회전된 삽입에 대한 저항성을 제공한다.
바람직하게는, 정렬 및/또는 중심 맞춤을 포함하는 정확한 배치를 용이하게 하기 위해, CPU 및/또는 CPU 수용 포트(RP)는 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 18b에 도시된 바와 같이, CPU의 형상은 가압 공간 근위쪽의 더 넓은 부분(도 18b의 상단 부분)으로부터 가압 공간 원위쪽의 더 좁은 부분(도 18b의 하단 부분)으로 갈수록 점점 가늘어질 수 있다. 결과적으로, CPU는 삽입 동안 CPU 수용 포트 내에 자동으로 중심이 맞춰지므로, 작동이 간편하고 부정확한 배치를 방지할 수 있다는 이점을 갖는다.
바람직하게는, CPU 배치를 더욱 용이하게 하고, 도 20a 내지 도 20c에 도시된 바와 같이, CPU가 작동 중에 제자리에 고정된 상태를 유지함을 보장하기 위해, 이 시스템(특히 용기/캡슐(H))은 분리 가능한 CPU 고정 래치(클립(102)을 포함할 수 있다. 도 20a는 CPU 포지셔닝 포트(RP)(도 20b 참조)를 통해 용기 벽(SW)에 CPU를 연결하기 위한 CPU 고정 래치(102) 및 각각의 가요성 백(FB)에 연결된 CPU의 사시도를 도시한다. 도 20b는 제품 용기(H)의 덮개(TW)가 가요성 백(FW)을 포함하는 공간을 밀봉하도록 설치되어 있는 유사한 도면을 도시한다. 도 20c는 이와 같은 CPU 고정 래치를 도시한다.
이 예에서, CPU는 CPU의 외부에 2개의 L자형 돌출부(101)를 포함한다(이 돌출부(101)들은 서로 반대 방향을 향한다). 하나의 이러한 돌출부(101)는 도 20a 내지 도 20c에 도시되어 있고, 다른 하나는 도 15a 및 도 15b에 도시되어 있다. 이러한 돌출부(101)는 CPU 고정 래치(102), 덮개(TW) 및 외부 용기 쉘의 CPU 수용 포트(RP)와 협력하도록 구성될 수 있다. 특히, CPU 수용 포트(RP)의 CPU 개구를 통해 CPU를 삽입한 후, CPU를 제자리에 단단히 고정시키기 위해 L자형 돌출부(101)의 제2 측면(101b)과 포트(RP) 사이에 암(103)이 배치될 수 있다. 래치(102)는 예를 들어 래치를 제자리에 고정하기 위해 조립 후 챔버의 덮개(TW)에 의해 스프링 바이어싱될 수 있는 스프링 요소(105)를 포함할 수 있다(도 20b 참조). 또한, 래치(102)는 수동 그립을 향상시키기 위한 핸들(104) 등을 포함할 수 있다.
도 20b는 외부 용기 벽(SW)이 래치(102)의 배치를 돕기 위한 가이드/지지 요소(107)를 포함할 수 있음을 보여준다. 또한, 도 20b는 외부 용기의 CPU 포지셔닝 포트/포지셔닝 구조(RP)를 도시하며, 특히 포지셔닝 구조(RP)는 용기에 대해 CPU를 정확하게 위치시키기 위해 CPU의 외측면을 실질적으로 둘러싸도록 구성된다.
전술한 예 중 임의의 것과 결합될 수 있는 도 19a 내지 도 19c에 개략적으로 도시된 실시예에서, 상기 냉각 시스템(CS)은 제품 용기가 용기 수용 공간(Hs)(용기는 도 19a 내지 도 19c에 도시되지 않음) 내에 수용되어 있는 동안 CPU를 포함하는 제품 용기를 냉각시키기 위해 용기 수용 공간(Hs)의 내부를 냉각하도록 구성될 수 있다. 수용 공간(Hs)의 벽(121) 구조는 예를 들어 냉각 시스템(CS)의 하나 이상의 냉각 덕트/채널(122)을 포함하거나 구비할 수 있으며, 적어도 작동 동안 냉각 채널(122)은 냉각 시스템에 의해 순환되는 냉각 액체를 포함하는 것이 바람직하다.
각각의 냉각 채널(122)은 다양한 방식으로 구성될 수 있고 다양한 경로/방향을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 냉각 채널(122)은 (도 19a 내지 도 19c에서와 같이) 용기 수용 공간의 중심선과 평행하게 연장될 수 있다. 바람직하게는, 실질적으로 전체 제품 용기 수용 공간(Hs)을 냉각시키기 위해, 상기 냉각 채널(122)은 용기 수용 공간(Hs) 주위의 권선 및/또는 나선형 경로를 따라 연장될 수 있다.
용기 수용 공간(Hs)을 둘러싸는 벽/벽 구조(121)는 특정 냉각된 CPU 인클로징 섹션(예컨대, 연장부)(125)을 가질 수 있으며, 이 섹션(125)은 (특히 용기 수용 공간 내에 용기를 배치한 후) CPU 및 각각의 노즐(NZ)의 외측면을 둘러싼다. CPU-인클로징 섹션(125) 또한 도 3b에서 점선 박스에 의해 개략적으로 그려져 있다.
바람직하게는, 벽 구조(121)의 냉각된 CPU 인클로징 섹션(125)은 폐쇄 부재(123)에 의해 폐쇄 가능한 제품 배출구(136)를 갖는다. 머신 벽 구조(121)의 폐쇄 가능한 제품 배출구(123)는 용기 배치 후에 CPU의 제품 배출구 가까이/근처에 위치하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 이 시스템은 냉각된 CPU 인클로징 섹션(125)의 제품 배출구(136)를 폐쇄하거나/덮기 위해 (머신 내에 배치한 후) CPU 부근에, 예컨대 아래에 이동 가능한 폐쇄 부재(123)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제품 배출 동안 CPU로부터 (배출구(136)를 통한) 제품 흐름을 위한 하향 통로를 제공하기 위해 폐쇄 부재(123)를 개방 위치로 (예를 들어 화살표(a120) 방향으로) 이동시키기 위해 그리고 (배출구(136)를 폐쇄하기 위해) 제품 배출 후 반대 방향으로 부재(123)를 이동시키기 위해 모터(124)가 제공될 수 있다. 이것은 주변 공기로부터 수용 공간(Hs) 내에 배치된 CPU(및 제품 용기(H))로의 열(및 수증기) 교환을 방지하거나 상당히 감소시킬 수 있다.
따라서, 거품형 제품 디스펜싱 시스템은 용기(H)를 수용하기 위한 용기 수용 공간(Hs)을 둘러싸는 기밀 시일 가능한 벽 구조(121)를 포함할 수 있으며, 벽 구조(121)는 폐쇄 부재(123)에 의해 폐쇄 가능한(및 밀봉 가능한) 제품 배출 포트(136)를 포함한다.
폐쇄 부재(123)는 바람직하게는, 예컨대 적어도 부분적으로 단열 재료로 만들어지고 및/또는 폐쇄 부재(123)를 통한 열 전도를 상당히 감소시키도록 구성된 단열재이다. 예를 들어, 폐쇄 부재(123)는 낮은 열전도율을 갖는 공기 또는 다른 유체의 체적을 내부에 유지하도록 구성될 수 있고, 폐쇄 부재(123) 내의 공기 또는 다른 유체의 순환은 예를 들어, 공기 또는 기타 유체가 포함된 거품 또는 거품형 구조에 의해 차단될 수 있다. 폐쇄 부재(123)는, 예를 들어, 셀 폼 재료를 포함할 수 있다. 일 예에서, 부재(123)의 열 전도율은 (대기압 및 20℃에서) 1 W/m/K보다 작을 수 있고, 바람직하게는 0.1 W/m/K보다 작을 수 있다. 커버 부재(123)가 단열되는 것을 가능하게 하는 것과 관련하여 많은 변형 및 대안이 가능함이 이해될 것이다.
도 19a 내지 도 19c는 다양한 위치에 있는 폐쇄 부재(123)의 일 예를 도시한다. 도 19d 내지 도 19f는 다양한 위치에 있는 폐쇄 부재(223)의 다른 예를 도시한다. 다른 차이점들 중에서, 폐쇄 부재(123)는 제품 배출 포트(136) 아래에 배치되고, 폐쇄 부재(223)는 제품 배출 포트(236) 상에(즉, 위에) 배치된다. 폐쇄 부재(223)가 제품 배출 포트(236) 위에 (및 CPU 아래에) 배열되는 이점은 그에 따라 폐쇄 부재(223)가 CPU에 더 가깝게 배열될 수 있고 및/또는 CPU 주변에서 냉각될 공간이 비교적 작기 때문에 디스펜싱 동작 후에 상기 공간을 비교적 빠르게 재냉각할 수 있다는 것이다.
도 19a 내지 도 19f에 도시된 바와 같이, 폐쇄 부재(123)는 제1 위치(도 19b 및 19d 참조)와 제2 위치(도 19a 및 19e 참조) 사이에서 이동 가능하다. 제1 위치에서, 폐쇄 부재(123)는 제품 배출 포트(136)로부터 거품형 제품의 흐름을 위한 통로를 제공한다. 제2 위치에서, 폐쇄 부재(123)는 제품 배출 포트(136)를 폐쇄한다.
폐쇄 부재(123)는 바람직하게는 제품 디스펜싱 통로(123a) 자체를 포함하고, 이 통로(123a)는 폐쇄 부재(123)가 제1 위치에 있을 때 제품 배출 포트(136)의 반대편에 위치된다. 바람직하게는 제1 위치와 비교하여 폐쇄 부재의 제2 위치에서, 제품 디스펜싱 통로(123a)는 제품 배출 포트(136)로부터 거리를 두고 배치된다.
이러한 통로(123a)는 디스펜싱 동안 개선된 단열을 제공할 수 있다. 특히, 이러한 통로(123a)는 냉각 공간(Hs)의 노출이 비교적 작으면서도 제품 디스펜싱 또한 가능하도록 할 수 있다.
시일(125)(도 19a 내지 도 19c 참조)은 바람직하게는 폐쇄 부재(123)와 벽 구조(121) 사이의 공기 흐름(이러한 공기 흐름은 열 및/또는 습기의 전달과 관련 있음)을 제한, 바람직하게는 방지하기 위해, 특히 제품 배출 포트(136)가 단열 폐쇄 부재(123)에 의해 폐쇄된 때 벽 구조(121)와 폐쇄 부재(123) 사이에 제공된다. 시일(125)은 탄성 재료, 예를 들어, 고무, 또는 실리콘 등으로 만들어지는 것이 바람직하다.
특히 유리한 설명에서, 폐쇄 부재(123)는 제품 디스펜싱 머신(B)으로부터 수동으로 제거 가능하고 후속적으로 그 내부에서 수동으로 교체 가능하다. 이러한 방식으로, 폐쇄 부재(123)의 용이한 원격 세척이 가능해질 수 있고, 따라서 폐쇄 부재(123)는 특히 머신(B) 외부에서 세척 가능하다. 폐쇄 부재(123)는 특히 머신의 도어(D2)가 개방된 때 제거 가능하고 교체 가능할 수 있다(예를 들어, 도 19e와 비교하여 도 19f 참조).
이와 관련하여, 도시된 예에서 폐쇄 부재(123)가 머신(B)으로부터 분리될 수 있지만, '머신(B)으로부터 제거 가능'하다는 것은 반드시 머신(B)으로부터 분리 가능하다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 예를 들어, 도시되지 않은 대안의 실시예에서, 폐쇄 부재(123)는, 예를 들어, 각각의 가요성 연결 구조, 예컨대 끈 또는 체인 등에 의해 머신(B)에 적어도 물리적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
바람직하게는, 제품 디스펜싱 머신(B)은 특히 폐쇄 부재(123)의 수동 교체 후에 폐쇄 부재(123)의 각각의 이동에 의해 제품 배출 포트(136)를 자동으로 개폐하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 사용 용이성 및/또는 위생이 증진될 수 있고, 따라서 사용자(조작자)는 (예를 들어 교체된 폐쇄 부재(123)를 연결하거나 다른 방식으로 핸들링하지 않고) 단순히 폐쇄 부재(123)를 교체하는 것으로 충분할 수 있다.
더 설명되는 바와 같이, 이를 위해, 머신(B)은 교체 후에 폐쇄 부재(123)를 (재)결합하기 위한 폐쇄 부재 액추에이터(124)를 포함할 수 있다.
도 19f에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 폐쇄 부재(223)는 폐쇄 부재(223)를 제품 디스펜싱 머신(B)으로부터 제거하는 동안 폐쇄 부재(223)를 수동으로 핸들링하기 위한 핸들링 구조(223f)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 이러한 핸들링 구조는 사용자가 자신의 손(M), 예컨대 하나 이상의 손가락을 사용하여 폐쇄 부재(223)에 제거력을 (예를 들어, 화살표(221) 방향으로) 가할 수 있게 해주는 에지, 릿지, 함몰부, 홈 등의 형태일 수 있다. 이러한 핸들링 구조(223f)는 그것이 사용자가 그의 손으로 핸들링 구조(223f)만 터치하게 하고 폐쇄 부재(223) 및/또는 전체 시스템의 다른 부분을 터치하지 않게 하여, 특히, 디스펜싱 동안 배출되는 제품이 접촉하는 부분을 사용자가 만지지 않도록 하기 때문에 개선된 사용 용이성 뿐만 아니라 개선된 위생을 제공할 수 있다.
도 19f에서 손(M)의 표시가 축척의 엄격한 표시로서 해석되어서는 안 된다는 것이 이해될 것이다.
제품 디스펜싱 머신(B)은 예를 들어 각각의 센서(124)를 사용하여 교체된 폐쇄 부재(123)를 검출하도록 구성되는 것이 바람직하며(도 19a 내지 도 19c 참조), 폐쇄 부재(123)는 예컨대 센서(124)에 의해 제품 디스펜싱 머신(B)에 의해 검출되도록 구성된 각각의 검출 가능한 부분(123n), 예를 들어, 자석(123n)을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 머신(B)이 예를 들어 폐쇄 부재(123)와 (재)결합을 시도함으로써 상기 폐쇄 부재(123)의 교체에 응답하는 것을 가능하게 할 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 머신은 그에 따라, 예컨대 정확한 교체 또는 부정확한 교체를 나타내고, 가능하다면 부정확한 교체가 감지된 때 사용자가 시정 조치를 취하도록 권장하는, 폐쇄 부재(123)의 교체에 관한 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다.
폐쇄 부재(123)는 적어도 제품 배출 포트(136)가 폐쇄 부재(123)에 의해 폐쇄될 때 제품 배출 포트(136)로부터 나오는 제품의 방울을 수용하고 그 내부에 유지하기 위한 방울 유지 구조(123d)를 포함할 수 있고(도 19a 및 19e 참조), 방울 유지 구조(123d)는 제품 배출 포트(136)가 폐쇄 부재(123)에 의해 폐쇄된 때 제품 배출 포트(136)와 나란하게, 예를 들어 그 아래 또는 위에 적어도 부분적으로 배열되는 것이 바람직하다. 이러한 방울 유지 구조(123d)는 특히 제품의 방울이 세척하기 어려운 영역 및/또는 덜 냉각되거나 냉각되지 않은 영역에 도달하는 것을 방지함으로써 위생을 개선할 수 있다. 전술한 바와 같이, 폐쇄 부재(123)가 머신으로부터 제거될 때, 방울 수용 구조(123d) 내에 유지된 임의의 방울이 제거될 수 있다(즉 구조(123d)가 세척될 수 있다).
언급된 바와 같이, 제품 디스펜싱 머신(B)은 폐쇄 부재(123)를 작동시키기 위한 폐쇄 부재 액추에이터(124)를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들어, 폐쇄 부재(123)는 폐쇄 부재(123)가 제품 유출 포트(136)를 폐쇄하는 위치, 예컨대 제2 위치와 적어도 하나의 다른 위치 사이에서 작동될 수 있고(도 19a 및 19e 참조), 적어도 하나의 다른 위치는 폐쇄 부재(123), 예컨대 그것의 통로(123a)가 거품형 제품을 디스펜싱하기 위해 제품 배출 포트(136)로부터의 거품형 제품의 흐름을 허용하는 위치, 예컨대 제1 위치를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 폐쇄 부재 액추에이터(124)는 폐쇄 부재(123)의 그러한 위치 또는 위치들이 머신(B)에 의해 제어될 수 있도록 할 수 있다.
폐쇄 부재 액추에이터(124)는 폐쇄 부재(123)를 결합 및 분리하도록(예를 들어, 머신(B)에서 폐쇄 부재를 교체한 후 폐쇄 부재(123)를 재결합하도록) 구성된 것이 바람직하다. 이러한 결합 및 분리는 머신(B)과 사용자 사이에서 폐쇄 부재의 (기계적) 제어의 전달을 효과적으로 가능하게 할 수 있다.
상기 분리와 관련하여, 이 시스템은 예를 들어 폐쇄 부재 액추에이터(124)로부터 폐쇄 부재(128)를 분리하기 위해 그것의 미리 결정된 위치에서 폐쇄 부재(123)의 이동을 차단하기 위한 차단 요소(124b)를 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 폐쇄 부재 액추에이터(124)는 폐쇄 부재 액추에이터(124)로부터 폐쇄 부재(123)를 분리하기 위해 차단 요소(124b)와, 예컨대 맞닿게 폐쇄 부재(123)를 결합하도록 구성될 수 있다.
이러한 구성은 액추에이터(124)에 의한 폐쇄 부재(123)의 제어된 분리를 위한 효과적인 수단을 제공할 수 있다. 도 19c 및 도 19f는 폐쇄 부재 액추에이터(124)의 액추에이터 부재(124a), 바람직하게는 실질적으로 선형 이동 가능한 액추에이터 부재(124a)가 이러한 차단 요소(124b)를 넘어 후퇴되어, 그 결과 폐쇄 부재(123)가 차단 요소(124b)에 의해 액추에이터(124)로부터 분리되는 방법을 보여준다. 이러한 분리된 폐쇄 부재(123)는 수동으로 제거될 수 있고 이어서 전술한 바와 같이 교체될 수 있다. 후속적으로, 교체된 폐쇄 부재(123)는 액추에이터(124)에 의해, 예컨대 폐쇄 부재(123)를 향해 이동하는 액추에이터 부재(124a)에 의해 재결합될 수 있다. 따라서, 폐쇄 부재(123)는 (예를 들어, 사용자가 분리 후 폐쇄 부재(123)를 작동시키지 않은 경우) 그것의 사전 제거 및 교체 없이 다시 결합될 수 있음이 이해될 것이다.
폐쇄 부재 액추에이터(124)는 폐쇄 부재(123)와 자기적으로 결합하도록 구성될 수 있으며, 폐쇄 부재(123)는 폐쇄 부재 액추에이터(124)에 의해 결합되도록 구성된 자기 결합 가능한 요소(123m), 예컨대 자석(123m)을 포함하는 것이 바람직하다. 폐쇄 부재(123)가 액추에이터(124)에 의해 결합될 때 이러한 자기 구성이 액추에이터(124)와 폐쇄 부재(123) 사이에 양호한 연결을 제공할 수 있는 동시에 폐쇄 부재(123)의 잘 제어된 결합 및 분리를 가능하게 한다는 것을 알게 되었다.
도 17은 제품 용기를 가압하고 CPU에 유체를 공급하기 위한 결합 시스템의 개략도를 보여준다. 이 결합 시스템은 다른 실시예와 독립적으로 또는 조합하여 수행될 수 있는 바람직한 실시예에 관한 것이다. 대안의 실시예에서, 예를 들어, 제품 용기를 가압하고 CPU에 유체를 공급하기 위한 별도의 시스템이 구성될 수도 있다.
도 17에 도시된 예시적인 시스템에서, 초크 가스 공급 장치가 구현되고, 초크 가스 공급 장치는 각각의 흐름 제한부(89)를 포함한다. 특히, 도면에서 알 수 있듯이 주변 공기는 에어 필터(81)를 통해 압축기(82)로 유입된다. 제어 가능한 3-방향 밸브(83)는 가압 공기를 압축기의 하류에서 용기 수용 공간(Hs)으로 향하게 하며, 이 시스템은 가압 모드에 있거나 CPU를 향하고 있고, 이 시스템은 디스펜싱 모드에 있다. 3-방향 밸브(83)는 적어도 가압 모드와 디스펜싱 모드 사이에서 전자 컨트롤러(CTR)에 의해 조절 가능한 것이 바람직하다. 도 17은 디스펜싱 모드에 있는 3-방향 밸브(83)를 개략적으로 도시한다. 이 예시적인 실시예에서, 가압 모드 및 디스펜싱 모드는 상호 배타적이지만, 대안의 실시예에서는 이들이 동시에 발생할 수도 있다.
가압 모드에서, 압력 센서(84)는 용기 내의 압력을 측정하고 압축기(82)의 조절을 통해 압력을 조절하기 위해 대표적인 압력 신호를 컨트롤러(도시되지 않음)에 피드백한다. 압력이 과도한 경우, 예컨대 압력 센서(84), 컨트롤러(CTR) 및/또는 압축기(82)가 고장난 경우, 용기를 감압시키기 위해 안전 밸브(85)가 제공된다.
디스펜싱 모드에서, 가압 공기는 디스펜싱 시스템의 냉각 공간(CSp) 내에 배치된 수동 응축수 블록(87)으로 들어간다. 응축수 블록(87)은 가압 공기를 수동적으로 냉각 및 건조시키도록 구성되고 공기를 냉각함으로써 생성된 응축수를 배수하기 위한 드레인 밸브(88)를 포함하며, 드레인 밸브(88)는 디스펜싱 모드에서 폐쇄되고 그렇지 않으면 개방되도록 구성된다.
도 17에 도시된 바와 같이, 드레인 밸브(88)는 용기 수용 공간(Hs)에 유체 연통될 수 있다. 이러한 방식으로, 공기는 드레인 밸브(88)를 통해 응축수 블록(87)을 통해 제품 용기(Hs)로부터 대기 중으로 배출될 수 있다.
응축수 블록(87)의 하류에서, 가압 공기는 오리피스(89)를 통해 CPU로 통과하고, 상기 오리피스는 공기가 오리피스의 상류에 충분히 높은 압력으로 공급될 때 소위 초크 흐름 상태가 발생하도록 흐름 제한부(89)(가스 제한부라고도 함)를 제공한다. 이러한 초크 흐름 상태에서, 제한부 내부의 가스 유속은 제한부 내부의 가스의 음속과 실질적으로 대응한다. 유리하게는, 결과적으로, 오리피스의 하류의 공기 흐름은 제어된 압력과 반대로 실질적으로 흐름 제어될 수 있다. 특히, CPU의 미세여과 벽(15a)을 통한 실질적으로 일정한 공기 흐름은 이러한 벽(15a)의 막힘 정도와 실질적으로 무관하게 제공될 수 있으며, 상기 막힘은 일반적으로 흐름 저항 증가를 초래한다.
흐름 제한부(89)는 바람직하게는 특히 유체 주입기(FIc)의 원위 부분에 있는 제품 디스펜싱 머신(B)의 (이동 가능한) 유체 주입기 커넥터(FIc) 및 제품 프로세싱 유닛(CPU) 중 하나 내에 배열된다. 이러한 배열은 흐름 제한부(89)가 미세여과 벽(15a)에 가깝게 배열되는 것을 가능하게 하여, 특히 흐름 제한부(89)와 벽(15a) 사이의 소위 데드 볼륨(dead volume)을 감소시킴으로써 상기 벽(15a)에서의 압력 빌드업의 지연이 감소될 수 있다.
흐름 제한부(89)의 상류에서, 도 17을 더 참조하면, 예를 들어 일정 체적의 가압 가스, 예컨대 공기가 유지될 수 있는 가스 버퍼 공간(89b)이 제공될 수 있다. 이러한 버퍼 체적(89b)은 특히 흐름 제한부(89)에서 보다 신속한 초기 가스 가압을 가능하게 하여, 미세여과 벽(15a)에서의 압력 빌드업의 지연이 (위에서 설명한 바와 같은 흐름 수축부(89)의 배치로 인한 감소에 추가하여 또는 대안으로서) 더 감소될 수 있다. 버퍼 체적(89b)의 0.5리터의 최소 체적, 예를 들어 최대 2리터의 체적이 특히 우수한 결과를 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다.
버퍼 체적(89b)은 예를 들어 캡슐(SW) 또는 용기 수용 공간(Hs)의 헤드 공간 내에 배열(예를 들어, 그것에 의해 형성)될 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 버퍼 체적(89b)은 시스템 내의 충격을 제한하거나 방지하기 위해 머신(B) 내의 (다른 곳에), 특히 압축기(82)의 바로 하류에 배치될 수 있다.
응축수 블록(87)의 상류 및 3-방향 밸브(83)의 하류에, 압축기가 오버사이징 된 경우 초과 공기를 배기하기 위한 바이패스 오리피스(86)가 제공될 수 있다.
제품 디스펜싱 머신(B)은 바람직하게는 배치된 제품 용기(H)(예를 들어, 용기 수용 공간(Hs)에 배치됨)를 프로세싱 유닛(CPU)에 제품을 공급하기 위한 적어도 2개의(서로 상이한) 작동 압력으로 가압하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 디스펜싱되는 제품의 크림-대-공기 비율의 사용자 제어가 제공될 수 있으며, 특히 더 높은 작동 압력은 더 높은 크림-대-공기 비율(즉, 공기량에 대한 더 많은 양의 크림)과 연관된다.
이를 위해, 도 17에 도시된 바와 같이, 디스펜싱 머신(B)은 바람직하게는 희망의 용기 작동 압력을 선택하기 위한 사용자 조작 가능한 컨트롤러(CTR)를 포함한다. 특히, 상기 컨트롤러(CTR)는 머신(B)의 사용자 인터페이스(IN)에 연결되거나 그것의 일부를 형성할 수 있다.
도시된 바와 같이, 이러한 컨트롤러(CTR)는 압축기(82) 및/또는 3-방향 밸브(83)를 제어하는 컨트롤러와 결합될 수 있다. 상기 컨트롤러(CTR)는 바람직하게는 예를 들어 감지된 압력을 미리 결정된 또는 사용자가 설정한 목표 압력과 비교하기 위해 압력 센서(84)로부터 입력을 수용한다.
(위에서 설명되고 도 17에 도시된) 제품에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치는 바람직하게는 설정된 제품 용기 작동 압력과 실질적으로 독립적인 작동 동안 미리 결정된 가스 유량을 제공하도록 구성된다.
본 발명이 전술한 예시적인 실시예로 제한되지 않음은 자명하다. 첨부된 청구범위에 기재된 바와 같이 본 발명의 틀 내에서 다양한 변형이 가능하다.
따라서, 제품은 예를 들어 식용 또는 비식용 단백질, 단백질 혼합물 또는 단백질 용액을 포함할 수 있다. 식용 단백질 용액은 예를 들어 우유 단백질, 유청 단백질 및 카제인, 난백 단백질, 효모 분리물, 대두 단백질, 헤모글로빈, 식물성 단백질 분리물, 육류 단백질, 콜라겐, 및 젤라틴 등을 포함할 수 있다.
제품은 예를 들어 균일하게 또는 불균일하게 거품화될 수 있다.
제품은 식품 또는 화장품, 세제 및/또는 다른 유형의 제품일 수 있다.
제품은 다양한 물질, 예를 들어 증점제, 착색제, 및 향료 등을 추가로 함유할 수 있다.
예를 들어, 대안의 밸브 작동 모드가 사용될 수 있으며, 유체 경로는 시스템의 기능적 성능에 실질적으로 영향을 미치지 않으면서 다양한 공간적 궤적을 따라 배치될 수 있다.
또한, 제품 디스펜싱 머신은 다양한 방식으로 제품 용기를 가압하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 이 머신은 용기를 가압하기 위한 하나 이상의 펌프 또는 펌핑 수단을 포함할 수 있다. 게다가 또는 추가적으로, 이 머신은 하나 이상의 전용 고압 저장소(예컨대, 고압, 예를 들어 100bar 보다 큰 압력으로 가스가 채워진 하나 이상의 가스 실린더)를 포함하도록 구성될 수 있고 또는 제품 용기에 압력을 가하기 위한 외부 고압 가스 공급 장치에 연결되도록 구성될 수 있다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 이와 같은 제품 용기는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 이것은 예를 들어 가압 챔버를 포함할 수 있으나 필수적인 것은 아니다(예를 들어, 디스펜싱 머신(B) 자체는 제품 용기를 수용하기 위한 가압 챔버를 포함할 수 있다). 또한, 설명된 실시예에 따르면, 제품 용기는 특히 새 것(부품)으로 교체되기 위해 디스펜싱 머신으로부터 부분적으로 또는 전체적으로 제거될 수 있다.
더욱이, 다양한 실시예에서, 거품 형성 장치(15)는 (포밍을 위해) 제품에 가스를 공급하기 위한 적어도 하나의 미세여과 장치를 포함한다. 이러한 방식으로, 우수한 포밍 결과를 얻을 수 있다. 그러나, 이 시스템(특히 CPU)은 제품 포밍을 제공하기 위한 하나 이상의 다른 거품 형성 요소, 예를 들어 하나 이상의 필터 요소, 제품으로 가스를 주입하기 위한 하나 이상의 가스 주입기 장치, 하나 이상의 교반 장치, 제품 흐름 내에 난류를 유도하기 위한 하나 이상의 난류 유도기, 하나 또는 이러한 요소의 조합을 포함할 수 있고 및/또는 다른 방식도 가능하다.
또한, 상기 내용에 따른, 이와 같은 교체 가능한 제품 용기(H)는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 이것은 제품을 담기 위한 내부 공간을 둘러싸는 단일 용기 벽에 의해 제공될 수 있다. 또한, 이것은 내부 제품 홀더(예컨대, 가요성 백 또는 적어도 하나의 가요성 벽을 갖는 제품 홀더)를 수용하기 위해 내부 공간을 둘러싸는 외부(예컨대, 강성) 벽에 의해 제공될 수 있다. 이와 같은 제품 용기는 가압되도록 구성될 수 있다. 또한, 제품 용기는 디스펜싱 머신(B) 내에 제품(예컨대, 제품 홀더)을 배치하기 위해 작동 중에 제거 가능한 캡슐로서 역할할 수 있다.
더욱이, 상기 실시예에서, 머신(B) 자체는 특히 용기 수용 공간(Hs)을 냉각하기 위한 냉각 시스템(CS)을 포함한다. 다른 또는 대안의 실시예에서, 제품 용기 자체(예를 들어, 전술한 캡슐(SW))는 용기를 냉각시키기 위한 냉각 수단을 포함한다. 일례로서, 용기의 외벽(SW)은 그 벽을 통해 냉각 매체를 순환시키기 위한 하나 이상의 냉각 덕트를 포함할 수 있으며, 이러한 냉각 덕트는, 예를 들어, (각각의 상호 작용하는 냉각 매체 포트를 통해) 작동 중에 머신(B)의 냉각 시스템에 의해 냉각 매체를 공급받을 수 있다. 다른 실시예에서, 냉각 시스템은 교체 가능한 용기 자체와 통합될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 용기 벽(SW)은 용기로부터 열을 제거하기 위한 하나 이상의 펠티에 소자를 포함할 수 있으며, 이러한 요소에 대한 전원 공급 장치는 용기 및/또는 디스펜싱 머신(B)과 통합될 수 있다(후자의 경우, 머신(B)와 용기(SW) 사이의 전용 전기 접점이 머신(B)으로부터 용기로 펠티에 소자 냉각 전력을 전달하기 위해 구현될 수 있다).
또한, CPU는 바람직하게는 초기 사용 전에, CPU의 내부(특히 그것의 내부 제품 덕트 및 프로세싱 공간/공간들 뿐만 아니라 그것의 내부 가스 덕트)가 기밀 방식으로 각각의 제품 용기(H)의 환경으로부터 밀폐 밀봉되도록 구성된다. 이것은 CPU 구성(예컨대, 그것의 외부 벽 섹션, 도 12 참조)에 의해 그리고 최초 사용 전에 제품 입/출력 개구 뿐만 아니라 가스 주입 개구(예컨대, 다시 도 12 참조)를 밀봉하는 기밀 밀봉 수단의 적용에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, CPU의 주요 외벽 구조는 다수의 상이한 CPU 섹션, 특히 제품 주입구 부분을 포함하는 상부 섹션 및 가스 주입구 부분을 포함하는 적어도 추가 섹션(이 섹션은 예컨대, 플라스틱 사출 성형 및/또는 다른 제조 단계를 통해 만들어진 플라스틱 CPU 섹션임)으로부터 조립될 수 있고, 이러한 CPU 섹션은 기밀 시일된 외부 CPU 표면을 제공하는 방식으로 서로 결합될 수 있다(위에서 설명된 바와 같이, 예컨대 나중에 전용 밀봉 수단을 통해 밀봉될 수 있는 제품 입력/배출 개구 및 가스 주입 개구 제외).
또한, 일 양태에 따르면, 제품 용기(H)가 반드시 헐거운(교체 가능한) 용기일 필요는 없다. 일 실시예에 따르면, 그것은 또한 머신/기기 내에 통합될 수 있다.
또한, 제품 용기(H)는 일회용 용기일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 용기는 병 또는 병 유형의 용기일 수 있다.
예를 들어, 교체 가능한 제품 용기는 당업자가 이해하는 바와 같이, 용기 내 백(BIC), 또는 박스 내 백(BIB) 또는 병 용기 내 병(BIB)일 수 있다.
Claims (17)
- 거품형 제품 디스펜싱 시스템으로서, 상기 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기(H)를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신(B); 및
- 상기 머신(B) 내에 배치된 후 상기 제품 디스펜싱 머신(B)과 협력하도록 구성된 제품 용기(H)를 포함하고,
상기 제품 용기(H)는 거품형 제품(P), 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고,
상기 제품 용기(H)는 제품(P)을 수용하기 위한 제품 주입구(15i) 및 제품(P)을 배출하기 위한 제품 배출구(15u)를 갖는 거품 형성 장치(15)를 포함하는 제품 프로세싱 유닛(CPU)을 포함하고, 상기 제품 프로세싱 유닛(CPU)은 상기 제품(P)에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 시스템은 상기 용기(H)를 수용하기 위한 용기 수용 공간(Hs)을 둘러싸는 밀폐 밀봉 가능한 벽 구조(121)를 포함하고, 상기 벽 구조(121)는 단열 폐쇄 부재(123)에 의해 폐쇄될 수 있는 제품 배출 포트(136)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 폐쇄 부재(123)는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동 가능하고, 상기 제1 위치에서 상기 단열 폐쇄 부재(123)는 상기 제품 배출 포트(136)로부터의 거품형 제품의 흐름을 위한 통로를 제공하고, 상기 제2 위치에서 상기 단열 폐쇄 부재(123)는 상기 제품 배출 포트(136)를 폐쇄하고, 상기 폐쇄 부재는 바람직하게는 상기 폐쇄 부재(123)가 상기 제1 위치에 있을 때 상기 제품 배출 포트(136) 반대편에 위치하는 제품 디스펜싱 통로(123a)를 포함하고, 상기 폐쇄 부재의 제2 위치에서, 상기 제1 위치와 비교하여, 상기 제품 디스펜싱 통로(123a)는 상기 제품 배출 포트(136)로부터 거리를 두고 배치된 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
- 상기 폐쇄 부재(123)는 상기 제품 디스펜싱 머신(B)으로부터 수동으로 제거 가능하고 후속하여 그 안에서 수동으로 교체 가능하며, 바람직하게는 상기 폐쇄 부재(123)는 상기 제품 디스펜싱 머신(B)으로부터 상기 폐쇄 부재(123)를 제거하는 동안 상기 폐쇄 부재(123)를 수동으로 핸들링하기 위한 핸들링 구조(223f)를 포함하고; 그리고/또는
- 상기 제품 디스펜싱 머신(B)은 특히 상기 폐쇄 부재(123)의 수동 교체 후에 상기 폐쇄 부재(123)를 사용하여 상기 제품 배출 포트(136)를 자동으로 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폐쇄 부재(123)는 적어도 상기 제품 배출 포트(136)가 상기 폐쇄 부재(123)에 의해 폐쇄될 때 상기 제품 배출 포트(136)로부터 나오는 제품의 방울을 수용하고 그 안에 유지하기 위한 방울 유지 구조(123d)를 포함하고, 바람직하게는 상기 방울 유지 구조(123d)는 상기 제품 배출 포트(136)가 상기 폐쇄 부재(123)에 의해 폐쇄될 때 상기 제품 배출 포트(136) 아래 및/또는 위에 적어도 부분적으로 배열된 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제품 디스펜싱 머신(B)은 상기 폐쇄 부재(123)를 작동시키기 위한 폐쇄 부재 액추에이터(124)를 포함하고, 상기 폐쇄 부재 액추에이터(124)는 상기 폐쇄 부재(123)를 결합 및 분리하도록 구성되고, 바람직하게는 상기 시스템은 예를 들어 상기 폐쇄 부재 액추에이터(124)로부터 상기 폐쇄 부재(128)를 분리하기 위해 상기 폐쇄 부재(123)의 이동을 그것의 미리 결정된 위치에서 차단하기 위한 차단 요소(124b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 폐쇄 부재 액추에이터(124)는 상기 폐쇄 부재(123)와 자기적으로 결합하도록 구성되고, 바람직하게는 상기 폐쇄 부재(123)는 상기 폐쇄 부재 액추에이터(124)에 의해 결합되도록 구성된 자기 결합 가능한 요소(123m), 예를 들어, 자석(123m)을 포함하는 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 거품형 제품 디스펜싱 시스템(예컨대, 임의의 이전 청구항에 따른 시스템)으로서, 상기 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기(H)를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신(B); 및
- 상기 머신(B) 내에 배치된 후 상기 제품 디스펜싱 머신(B)과 협력하도록 구성된 제품 용기(H)를 포함하고,
상기 제품 용기(H)는 거품형 제품(P), 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고,
상기 제품 용기(H)는 제품(P)을 수용하기 위한 제품 주입구(15i) 및 제품(P)을 배출하기 위한 제품 배출구(15u)를 갖는 거품 형성 장치(15)를 포함하는 제품 프로세싱 유닛(CPU)을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛(CPU)은 상기 제품(P)에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 제품 프로세싱 유닛(CPU)은 밸브 부재(50)에 의해 폐쇄 가능한, 상기 거품 형성 장치(15)의 상류에 제품 피드스루 채널(PFC)을 포함하고,
상기 제품 프로세싱 유닛(CPU)은 상기 거품 형성 장치(15)의 상류에 유체 피드스루 채널(FFC)을 포함하고,
상기 밸브 부재(50)는 상기 제품 프로세싱 유닛(CPU)의 상기 유체 피드스루 채널(FFC)과 상기 디스펜싱 머신(B)의 유체 공급 장치 사이에 유체 연통을 제공하도록 구성되고,
상기 밸브 부재(50)에, 바람직하게는 상기 밸브 부재(50)와 각각의 밸브 시트(SV) 사이의 계면에,
- 상기 제품 피드스루 채널(PFC)이 상기 밸브 부재(50)에 의해 폐쇄될 때 상기 제품 피드스루 채널(PFC)을 차단하는 제1 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성된 원위에 배치된 제1 밀봉 구조(s1a);
- 상기 밸브 부재(50)의 원위 섹션과 근위 섹션 사이의 위치에서 상기 밸브 부재(50)의 원위 단부로부터 멀리 떨어진, 제2 밀봉 폐쇄를 제공하도록 구성된 제2 밀봉 구조(s1b); 및/또는
- 상기 밸브 부재(50)의 근위 섹션에 또는 그 부근에 배열된 제3 밀봉 구조(s1c) 중 적어도 하나, 바람직하게는 2개, 더욱 바람직하게는 전부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 밀봉 구조(s1b) 중 적어도 하나는 상기 밸브 부재(50)의 중심축(X50)에 대해 측방향으로 돌출하는 탄성적으로 압축 가능한 구조이고, 상기 압축 가능한 구조는 각각의 밀봉 수용 구조(SVb)에 의해 압축되고, 상기 수용 구조(SVb)는 바람직하게는 상기 밸브 부재(50)가 폐쇄 상태에 있을 때에 비해 상기 밸브 부재(50)가 개방 상태에 있을 때 상기 밀봉 구조(s1b)를 더 압축하도록 하는 치수를 갖고,
상기 수용 구조(SVb)는 바람직하게는 상기 밸브 부재(50)의 상기 밸브 시트(SV)의 일부를 형성하고,
바람직하게는 상기 수용 구조(SVb)는 상기 개방 상태에 비해 상기 폐쇄 상태에서 상기 밀봉 구조(s1b)를 더 압축하기 위한 실질적인 원뿔대 구조를 포함하고, 바람직하게는 상기 실질적인 원뿔대 구조의 주축은 상기 밸브 부재(50)의 중심축(X50)과 실질적으로 일치하는 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 밀봉 구조(s1c) 중 적어도 하나는 특히 상기 밸브 부재(50)와 예를 들어 밸브 시트(SV) 사이에 립 시일(lip seal)을 형성하기 위한 립 시일 구조(s1cL)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 거품형 제품 디스펜싱 시스템의 제품 용기(H)용 밸브 부재(50)로서,
상기 밸브 부재(50)는 상기 용기(H)의 제품 프로세싱 유닛(CPU)의 유체 피드스루 채널(FFC)과 디스펜싱 머신(B)의 유체 공급 장치 사이에 유체 연통을 제공하도록 구성되고, 상기 밸브 부재(50)는 바람직하게는 제1 밀봉 구조(s1a), 제2 밀봉 구조(s1b) 및/또는 제3 밀봉 구조(s1c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 부재(50).
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 거품형 제품 디스펜싱 시스템용 제품 용기(H)로서,
상기 제품 용기(H)는 제 10 항에 따른 밸브 부재(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품 용기(H).
- 거품형 제품 디스펜싱 시스템(예컨대, 임의의 이전 청구항에 따른 시스템)으로서, 상기 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기(H)를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신(B); 및
- 상기 머신(B) 내에 배치된 후 상기 제품 디스펜싱 머신(B)과 협력하도록 구성된 제품 용기(H)를 포함하고,
상기 제품 용기(H)는 거품형 제품(P), 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고,
상기 제품 용기(H)는 제품(P)을 수용하기 위한 제품 주입구(15i) 및 제품(P)을 배출하기 위한 제품 배출구(15u)를 갖는 거품 형성 장치(15)를 포함하는 제품 프로세싱 유닛(CPU)을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛(CPU)은 상기 제품(P)에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 제품 디스펜싱 머신(B)은 상기 프로세싱 유닛(CPU)에 제품을 공급하기 위해 적어도 2개의(서로 상이한) 작동 압력으로 배치된 제품 용기(H)를 가압하도록 구성되고,
상기 디스펜싱 머신(B)은 바람직하게는 희망의 용기 작동 압력을 선택하기 위한 사용자 조작 가능한 컨트롤러(CTR)를 포함하고,
보다 바람직하게는 상기 가스 공급 장치는 설정된 제품 용기 작동 압력과는 실질적으로 독립적인 작동 동안 미리 결정된 가스 유량을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 거품형 제품 디스펜싱 시스템(예컨대, 임의의 이전 청구항에 따른 시스템)으로서, 상기 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기(H)를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신(B); 및
- 상기 머신(B) 내에 배치된 후 상기 제품 디스펜싱 머신(B)과 협력하도록 구성된 제품 용기(H)를 포함하고,
상기 제품 용기(H)는 거품형 제품(P), 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고,
상기 제품 용기(H)는 제품(P)을 수용하기 위한 제품 주입구(15i) 및 제품(P)을 배출하기 위한 제품 배출구(15u)를 갖는 거품 형성 장치(15)를 포함하는 제품 프로세싱 유닛(CPU)을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛(CPU)은 상기 제품(P)에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 가스 공급 장치는 작동 동안 초크 흐름(choked flow)을 달성하기 위한 가스 제한부(89)를 포함하는 초크 흐름 가스 공급 장치이며, 상기 흐름 제한부(89)는:
- 특히 유체 주입기(FIc)의 원위 부분에 있는, 상기 제품 디스펜싱 머신(B)의 (이동 가능한) 유체 주입기 커넥터(FIc); 및
- 상기 제품 프로세싱 유닛(CPU)
중 하나 내에 배치된 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제13항에 있어서,
상기 가스 공급 장치는 특히 가압 가스 버퍼를 제공하기 위해 상기 흐름 제한부(89)의 상류에 가스 버퍼 체적(89b)을 제공하도록 구성되고, 상기 가스 버퍼 체적(89b)은 특히 상기 시스템의 가스 가압 펌프(82)와 상기 흐름 제한부(89) 사이에 위치하며, 바람직하게는 상기 버퍼 체적(89b)의 최소 체적은 0.5리터인 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 거품형 제품 디스펜싱 시스템(예컨대, 임의의 이전 청구항에 따른 시스템)으로서, 상기 시스템은:
- 교체 가능한 제품 용기(FB)를 수용하도록 구성된 제품 디스펜싱 머신(B); 및
- 상기 머신(B) 내에 배치된 후 가압되기 위해 상기 제품 디스펜싱 머신(B)과 협력하도록 구성된 제품 용기(FB)를 포함하고,
상기 제품 용기(FB)는 거품형 제품(P), 바람직하게는 식품, 예를 들어 크림을 담고, 상기 제품 용기(H)는 제품(P)을 수용하기 위한 제품 주입구(15i) 및 제품(P)을 배출하기 위한 제품 배출구(15u)를 갖는 거품 형성 장치(15)를 포함하는 제품 프로세싱 유닛(CPU)을 포함하고, 상기 프로세싱 유닛(CPU)은 상기 제품(P)에 가스를 공급하기 위한 유체 공급 장치에 연결 가능하고,
상기 시스템은 상기 제품 용기(FB)를 교체 가능하게 수용하도록 구성된 교체 가능한 캡슐(SW)을 추가로 포함하고, 상기 머신(B)은 상기 제품 용기(FB)를 포함하는 캡슐(SW)을 교체 가능하게 수용하도록 구성되고, 상기 캡슐(SW)은 가압될 상기 제품 디스펜싱 머신(B)과 협력하도록 구성되며,
상기 제품 디스펜싱 머신(B)은 상기 머신(B)에 대한 상기 캡슐(SW)의 위치 및/또는 배향에 따라 상기 캡슐(SW)의 가압을 활성화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제15항에 있어서,
상기 제품 디스펜싱 머신(B)은 상기 머신(B)에 대한 상기 캡슐(SW)의 위치 및/또는 배향에 따라 해제 위치에서 유지 위치로 이동 가능한 유지 부재(RB)를 포함하고, 상기 해제 위치에서 상기 캡슐(SW)은 상기 머신(B)으로부터 해제 가능하고, 상기 유지 위치에서 상기 캡슐(SW)은 상기 머신(B) 내에 유지되는 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
- 제16항에 있어서,
상기 제품 디스펜싱 머신(B)은 상기 유지 부재(RB)가 그것의 유지 위치에 있을 때 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동 가능한 도어(D2)를 포함하고, 그것의 해제 위치에서 상기 유지 부재(RB)는 상기 도어(D2)가 상기 개방 위치에서 상기 폐쇄 위치로 이동하는 것을 실질적으로 차단하고, 바람직하게는 상기 머신(B)은 상기 도어(D2)가 상기 폐쇄 위치에 있을 때를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 거품형 제품 디스펜싱 시스템.
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