NL2031245B1 - Meetsysteem voor levensmiddelen - Google Patents

Abstract

Een meetsysteem voor geautomatiseerd bepalen van een kwaliteit van een levensmiddelmengsel omvat een producthouder voor een vloeibaar of viskeus levensmiddel, een behuizing voor opnemen van de producthouder, een sensorinrichting voor meten van een parameterwaarde van het levensmiddel, een besturingsinrichting, een additiefdoseerinrichting om een additief af te geven aan het levensmiddel, en een menginrichting, die omvat een in de producthouder verschaft menglichaam met een magnetiseerbaar of magnetisch materiaal, en een een verplaatsingsinrichting voor het menglichaam. De menginrichting kan met het menglichaam aangrijpen op de additiefdoseerinrichting om daaruit additief af te geven. Door het toch reeds voor menging verschafte magnetisch beweegbare menglichaam het afgeven van additief te laten verzorgen, worden foutgevoelige menselijke handelingen voorkomen, zonder de producthouder te hoeven openen.

Description

Meetsysteem voor levensmiddelen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een meetsysteem voor geautomatiseerd bepalen en/of bewaken van een kwaliteit van een levensmiddelmengsel, en omvattende ten minste één producthouder met een langsrichting, voor daarin opnemen van een vloeibaar of viskeus levensmiddel, een behuizing met een opneemruimte voor opnemen van de ten minste ene producthouder, een sensorinrichting voor meten van een parameterwaarde van het levensmiddel in de producthouder, en een besturingsinrichting voor besturen van het meetsysteem en het verwerken van de gemeten parameterwaarden, voorts omvattend een menginrichting, die omvat een in de producthouder verschaft menglichaam dat een magnetiseerbaar of magnetisch materiaal omvat, en een buiten de producthouder verschafte verplaatsingsinrichting voor langs de langsrichting verplaatsen van het menglichaam.

Een dergelijk meetsysteem is bekend uit document WO2021066846-A1, en dient onder andere om levensmiddelen in smalle producthouders toch betrouwbaar te mengen.

Een nadeel van het bekende meetsysteem is echter dat het niet geschikt is voor veel soorten metingen, met name niet indien een additief moet worden toegevoegd aan het levensmiddel. Daartoe zou de producthouder door een bedienend persoon moeten worden geopend, het additief toegevoegd, en de producthouder weer gesloten.

Dergelijke handelingen worden vaak pas enige tijd na begin van de metingen uitgevoerd, bijvoorbeeld na instellen van een bepaalde temperatuur in de producthouder, na rijpen van het levensmiddel, enzovoort. Dit maakt dat het uitvoeren van de metingen soms vervelend of omslachtig planwerk vereist. In elk geval vereist het menselijk handelen, hetgeen aanleiding kan zijn tot fouten, althans de betrouwbaarheid kan verminderen.

Het is dan ook een doel van de onderhavige uitvinding om een meetsysteem van de aangegeven soort te verschaffen, die niet langer, althans minder, de bovengenoemde nadelen kent.

De uitvinding bereikt dit doel met een meetsysteem volgens conclusie 1, in het bijzonder een meetsysteem voor geautomatiseerd bepalen en/of bewaken van een kwaliteit van een levensmiddelmengsel, en omvattende ten minste één producthouder met een langsrichting, voor daarin opnemen van een vloeibaar of viskeus levensmiddel, een behuizing met een opneemruimte voor opnemen van de ten minste ene producthouder, een sensorinrichting voor meten van een parameterwaarde van het levensmiddel in de producthouder, en een besturingsinrichting voor besturen van het meetsysteem en het verwerken van de gemeten parameterwaarden, voorts omvattend een menginrichting, die omvat een in de producthouder verschaft menglichaam dat een magnetiseerbaar of magnetisch materiaal omvat, en een buiten de producthouder verschafte verplaatsingsinrichting voor langs de langsrichting verplaatsen van het menglichaam, waarbij de menginrichting is ingericht om met genoemd menglichaam aan te grijpen op de additiefdoseerinrichting voor afgeven van het additief.

De uitvinding gebruikt hierbij het inzicht dat het menglichaam kan worden gebruikt om het additief automatisch in de producthouder af te geven. Het menglichaam is immers enigszins bestuurbaar met behulp van de verplaatsingsinrichting, en kan daardoor ook in samenwerking met de additiefdoseerinrichting worden gebracht.

Daardoor zijn er geen aanvullende beweegbare delen nodig voor afgeven van het additief, en ook geen elektrische en/of mechanische verbindingen van de producthouder met de buitenwereld, voor bediening door een persoon of besturingsinrichting. Zodoende kunnen de metingen worden voortgezet zonder de producthouder te hoeven openen én zonder de complexiteit van het meetsysteem te hoeven vergroten. De betrouwbaarheid en de reproduceerbaarheid van de metingen van de parameterwaarden van het levensmiddel-mengsel zullen daarmee eveneens toenemen.

De levensmiddelen betreffen in de onderhavige uitvinding vloeibare of viskeuze stoffen of producten, die tenminste verpompbaar zijn. Voorbeelden zijn eenvoudig water, maar in het bijzonder melk of zuivelproducten, sappen, fruitgeleis, oliën, sauzen, enzovoort. "Levensmiddel" dient in het kader van de uitvinding te worden uitgelegd als een product dat door een ander, niet plantaardig organisme wordt gegeten, zoals door mensen, door dieren, en zelfs door micro-organismen zoals gisten of bacteriën. Omdat deze producten gegeten of gedronken worden, is het buitengewoon belangrijk om zoveel mogelijk eigenschappen ervan goed te kennen, met name voor producten voor menselijke of dierlijke consumptie. Aangezien zij bovendien vaak lang houdbaar zijn, en/of een consumentenverpakking ervan gedurende lange tijd wordt gebruikt onder allerlei verschillende omstandigheden zoals temperatuur, is het belangrijk om het tijdsverloop van die eigenschappen te kennen. Dergelijke levensmiddelen worden vaak bereid door materialen/additieven aan een basis toe te voegen. Het is daarbij belangrijk om te weten hoe het additief wordt opgenomen in, of reageert met, de basis/het levensmiddel. Voorbeelden hiervan zijn op te lossen producten zoals melkpoeder in water, koffie of thee, cacaodrankpoeder in warme of koude melk, soeppoeder of bouillonblokjes in water, de vorming van een emulsie van olie en water, enzovoort. Voorts kan het van belang zijn hoe goed een levensmiddel bestand is tegen inwerking van een stof, zoals een enzym, of een micro-organisme. Het op een bekend moment toevoegen ervan, zonder kans op ongewenste toevoeging van nog weer andere stoffen of micro- organismen, verschaft betrouwbare informatie over bijvoorbeeld de houdbaarheid van het levensmiddel. Bij al dergelijke en nog meer andere situaties kan de onderhavige uitvinding nuttig zijn, doordat deze voor het toevoegen van additief geen menselijke handeling vereist en de producthouder gesloten kan blijven.

Bijzondere uitvoeringsvormen zijn beschreven in de aangehechte onderconclusies, en zullen hieronder nader worden toegelicht.

Het menglichaam is verplaatsbaar langs de langsrichting van de producthouder. Dat verschaft een betere menging dan wanneer het menglichaam slechts rond een as wordt gewenteld, zoals bij bekende magnetische roerders. De verplaatsinginrichting voor verplaatsbaarheid langs de langsrichting kan op verschillende wijze zijn ingericht. Bijvoorbeeld omvat de verplaatsingsinrichting een stapel van ten minste twee afzonderlijk door de besturingsinrichting aanstuurbare magneetspoelen die zich rond de producthouder bevinden, zoals specifiek beschreven in W02021066646-A1.

Het door de een of meer magneetspoelen opgewekte magnetische veld kan dan het menglichaam bewegen door dit aan te trekken of af te stoten. Deze uitvoering omvat niet alleen geen bewegende delen, maar is ook makkelijk instelbaar wat betreft sterkte van het veld, en is snel te schakelen. De verplaatsingsinrichting kan altematief ook een of meer externe permanente magneten omvatten, die langs een geleding verplaatsbaar zijn.

Daartoe kan de verplaatsingsinrichting een mechanische spindel omvatten, of een perslucht of hydraulische inrichting, enzovoort. Voordelen van dergelijke uitvoeringen is dat deze geen, althans veel minder, warmte opwekken dan spoelen, welke warmte verstorend kan werken op de inhoud van de producthouder. Door verwisselen van een of meer magneten kan bovendien ook de magnetische kracht voor het verplaatsen worden aangepast.

In het algemeen omvat de additiefdoseerinrichting een houder, cylinder, of dergelijke, hierna eenvoudigweg vaatje genoemd. Het vaatje is hierbij ingericht voor opnemen van het additief, en kan bijvoorbeeld voorafgaand aan de metingen, buiten de producthouder worden gevuld, bijvoorbeeld onder steriele omstandigheden, onder een beschermende atmosfeer, enzovoort. Onder besturing van de besturingsinrichting kan vervolgens het menglichaam worden verplaatst, voor inwerken op het additiefvaatje ten behoeve van afgeven van het additief. Het afgeven is aldus geautomatiseerd.

Bijvoorbeeld omvat de additiefdoseerinrichting een door het menglichaam te bedienen, in het bijzonder te openen, afsluitmiddel. Zulk een afsluitmiddel dient om het additiefvaatje, althans de additiefdoseerinrichting in het algemeen, gesloten te houden totdat de besturing de afgifte beveelt. Het afsluitmiddel is niet bijzonder beperkt, en kan bijvoorbeeld zijn gekozen in afhankelijkheid van de eigenschappen van het additief, zoals een poeder of een vloeistof.

In het bijzonder is het afsluitmiddel voorzien van een eerste koppelmiddel, waarbij het menglichaam een tweede koppelmiddel omvat dat is ingericht voor aangrijpen op het eerste koppelmiddel, waarbij de besturingsinrichting is ingericht om het menglichaam zodanig te bewegen dat het eerste koppelmiddel en het tweede koppelmiddel koppelen, en vervolgens het menglichaam van de additiefdoseerinrichting weg te bewegen, teneinde het additief vrij te geven. Door de koppelmiddelen wordt een koppeling tot stand gebracht tussen het menglichaam en althans een deel van de additiefdoseerinrichting. Daardoor wordt dat deel van de additiefdoseerinrichting bedienbaar door de besturingsinrichting, met behulp van de verplaatsingsinrichting.

De koppelmiddelen kunnen in allerlei vormen zijn verschaft. In het bijzonder omvatten het eerste koppelmiddel en het tweede koppelmiddel elk een permanente magneet. Hierbij zal het eerste koppelmiddel in het afsluitmiddel, in het bijzonder het afneembare deksel, zijn verschaft, en het tweede koppelmiddel in het menglichaam. In vele uitvoeringen zal het menglichaam zo'n permanente magneet al hebben vanwege de verplaatsbaarheid onder invloed van de magneet(velden) van de verplaatsingsinrichting.

Merk echter op dat het alternatief mogelijk is om het tweede koppelmiddel, in het menglichaam, uit te voeren als een magnetiseerbaar materiaal, zodat een koppeling met het eerste koppelmiddel ook eenvoudig kan worden verbroken. Merk bovendien op dat een permanente magneet in het afsluitmiddel in beginsel ook wordt beïnvloed door magnetische velden van de menginrichting. Deze velden zullen echter vaak niet zeer sterk hoeven te zijn, en zijn bovendien vaak betrekkelijk homogeen. Daarentegen is de aantrekkingskracht, en daarmee de uiteindelijke koppelkracht, tussen het eerste en het tweede koppelmiddel zeer sterk afhankelijk van de afstand daartussen. Aldus zal het in de praktijk goed mogelijk om enerzijds de sterkte van de magneet van het eerste koppelmiddel, en anderzijds de vasthoudkracht waarmee aanvankelijk het afsluitmiddel op zijn plaats wordt gehouden zodanig groot te kiezen dat het verplaatsen van het menglichaam met behulp van de menginrichting niet tot gevolg heeft dat reeds daardoor het afsluitmiddel wordt vrijgegeven. Omgekeerd kan de sterkte van de magneet van het tweede koppelmiddel in de praktijk voldoende groot worden gekozen om, na koppeling met de eerste magneet, in combinatie voldoende sterk te worden verplaatst door de menginrichting om de genoemde vasthoudkracht van het afsluitmiddel te overwinnen, en het additief vrij te geven.

In andere uitvoeringen omvatten het eerste koppelmiddel en het tweede koppelmiddel elk een complementair onderdeel van een losneembare of permanente snapverbinding. Hierbij is het voldoende wanneer het menglichaam door de 5 menginrichting tegen het afsluitmiddel, in het bijzonder het deksel, wordt aangedrukt en daarbij de koppeling tussen het eerste en het tweede koppelmiddel tot stand brengt. De snapverbinding kan hierbij bijvoorbeeld elastische haakjes of dergelijke omvatten.

Wederom geldt dat de magnetische sterkte van het magnetische materiaal in het menglichaam voldoende groot dient te zijn gekozen om een vasthoudkracht waarmee het afsluitmiddel aanvankelijk wordt vastgehouden te overwinnen. Uiteraard dient een koppelkracht tussen het eerste en het tweede koppelmiddel nog groter te zijn.

In het bijzonder omvat het afsluitmiddel een door het menglichaam te openen klep. Een klep kan in dit verband bijvoorbeeld een scharnierend deel zijn, met een door het menglichaam bedienbare vergrendeling, zoals een verschuifbare pal. Nog andere mogelijkheden zijn hierbij niet uitgesloten, zoals met een verende sluiting, vergelijk de sluiting van een greeploze keukenlade.

Alternatief omvat het afsluitmiddel een door het menglichaam afneembaar deksel. Indien het menglichaam door de besturingsinrichting met het deksel in contact wordt gebracht, in het bijzonder gekoppeld wordt, kan de besturingsinrichting vervolgens de combinatie van deksel en menglichaam wegbewegen, en het additiefvaatje openen.

Ook kan het afsluitmiddel een door het menglichaam beweegbare zuiger omvatten, waarbij het vaatje en/of de zuiger een uitloopopening omvat, via welke de zuiger het additief de additiefdoseerinrichting uit kan drukken. Een voordeel hiervan is dat het additief ook in etappes kan worden toegevoerd, door bijvoorbeeld het menglichaam de zuiger stapsgewijs te laten indrukken. Ingeval er geen klep is verschaft in de additiefdoseerinrichting én de opening waardoorheen additief naar buiten wordt gedrukt naar beneden is gekeerd, is de soort additief vaak beperkt tot een betrekkelijk hoogviskeuze vloeistof die niet reeds onder invloed van de zwaartekracht uit het additiefvaatje stroomt, al is dit onder andere afhankelijk van de doorsnede van de opening. Het is echter ook mogelijk om de opening aan een zijkant, of zelfs bovenzijde, van het additiefvaatje te verschaffen. Voorts is het in alle gevallen mogelijk om een klep te verschaffen die het additiefvaatje afsluit, maar die onder invloed van door indrukken van de zuiger verhoogde druk in het vaatje het additief kan laten passeren.

In uitvoeringsvormen is de besturingsinrichting ingericht voor door de menginrichting uitvoeren van een mengprogramma, omvattende het aan het menglichaam verschaffen van heen-en-weergaande bewegingen op een of meer vooraf bepaalde tijden, en/of met een vooraf bepaalde snelheid en/of amplitude. Hoewel het op zich mogelijk is om de besturingsinrichting externe commando's te laten ontvangen en verwerken, om aldus door een bediende de heen-en-weergaande beweging te laten uitvoeren, is het voordelig wanneer dit automatisch gebeurt. Aldus kan een heel protocol worden ingegeven voor het uitvoeren van een menging, door bijvoorbeeld op gewenste tijdsafstanden het menglichaam een vooraf bepaald aantal malen heen en weer te laten gaan. Een dergelijk protocol kan bijvoorbeeld afhankelijk zijn van het levensmiddel in de producthouder, van het additief, van de te meten parameter, enzovoort.

De sensorinrichting in het meetsysteem volgens de uitvinding kan velerlei zijn. Bijvoorbeeld kan de sensorinrichting een of meer omvatten van een camera, zoals voor detecteren van kleur, troebelheid of neerslag, een thermometer, bijvoorbeeld van belang omdat veel reacties en grootheden temperatuursafhankelijk zijn, elektrodes voor het meten van elektrische grootheden zoals geleidbaarheid of diëlektrische constante. In uitvoeringsvormen omvat de sensorinrichting een viscosimeter voor het meten van de viscositeit. Viscositeit is een belangrijke eigenschap van levensmiddelen, die vaak erg tijds- en/of temperatuursafhankelijk is, maar bovendien vaak sterk verandert bij toevoegen van een additief. Denk bijvoorbeeld aan het toevoegen van een soeppoeder aan water, of een bindmiddel aan een saus. In een bijzonder aantrekkelijke uitvoeringsvorm omvat de viscosimeter een zich langs de producthouder uitstrekkende reeks Hall-sensoren voor het detecteren van magnetische signalen, waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor het bepalen van de viscositeit uit de magnetische signalen van de Hall-sensoren. Hiertoe brengt de menginrichting het menglichaam in beweging door bijvoorbeeld aansturen van de magneetspoelen in een geschikte volgorde, of op een vooraf bepaalde wijze verplaatsen van de externe magneet, telkens terwijl de besturingsinrichting de signalen van de Hall-sensoren ontvangt en verwerkt. Uit deze laatste kan de snelheid van het menglichaam worden afgeleid, die op haar beurt een indicatie is voor de viscositeit van de inhoud van de producthouder. Voor nadere uitleg en details van deze uitvoeringsvorm, alsmede voor verdere verbijzonderingen daarvan, wordt uitdrukkelijk verwezen naar WO2021066646-A1. Opgemerkt wordt hier dat de nu beschreven uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bijzonder aantrekkelijk is omdat de magneet van het menglichaam een driedubbele functie kan vervullen. Allereerst kan het menglichaam doelmatig worden verplaatst door levensmiddel in de producthouder, teneinde dit te mengen met zichzelf of met een additief. Voorts kan met het menglichaam de viscositeit van het levensmiddel worden bepaald. Tot slot kan door inwerking van het menglichaam additief uit een additiefvaatje worden afgegeven, zodat het additief aan het levensmiddel kan worden toegevoerd, om daarmee verdere proefnemingen te doen. Dit alles kan gebeuren zonder de producthouder te hoeven openen, en tevens zonder mogelijk storingsgevoelige mechanismen of verbindingen met de buitenwereld.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van enkele niet- beperkende uitvoeringsvoorbeelden, alsmede van de tekening. Daarin tonen: - Figuren 1A, 1B en 1C tonen een meetsysteem 1 volgens de uitvinding, in drie stappen tijdens gebruik, in schematische doorsnede; en - Figuren 2A-D in schematisch aanzicht alternatieve additiefdoseer- inrichtingen.

Figuren 1A, 1B en 1C tonen een meetsysteem 1 volgens de uitvinding, in drie stappen tijdens gebruik, in schematische doorsnede, en tonen in het bijzonder een meetsysteem met een behuizing 2, een opneemruimte 3 en een deksel 4. Een producthouder 5 heeft een productruimte 8 met daarin hier een levensmiddel 7. Met 8 is een sonde aangeduid, met een viertal elektrodes 9, die net als een camera 10 zijn verbonden met een besturingsinrichting 11.

Met 12-1, 12-2, ..., 12-n zijn magneetspoelen aangeduid, en met 13-1 tot en met 13-n zijn Hall-sensoren aangeduid. Een additiefvaatje 15 bevat een additief 16, en is afgesloten met een deksel 17 met een eerste magneet 18. Een menger 19 heeft een tweede magneet 20.

Het getoonde meetsysteem 1 heeft hier een behuizing 2 met een opneemruimte 3 voor slechts een enkele producthouder 5. Het is uiteraard goed mogelijk om een grotere behuizing en opneemruimte te verschaffen, voor meerdere producthouders. Aangezien een dergelijk groter aantal geen substantieel verschil maakt voor de uitvinding, zal aan dat grotere aantal hier verder geen aandacht worden geschonken.

De producthouder 5 is veelal gemaakt van glas, bijvoorbeeld om de inhoud beter te kunnen waarnemen, zoals met de camera 10, alsmede vanwege gunstige eigenschappen van vele glassoorten, zoals chemische bestendigheid. Niettemin zijn andere materialen, zoals roestvast staal of dergelijke, niet uitgesloten, waarbij de camera natuurlijk niet meer zal zijn verschaft. De producthouder 5 is hier grotendeels gevuld met een levensmiddel 7. Het levensmiddel is een vloeibaar of viskeus levensmiddel, zoals een zuivelproduct, vruchtensap, enzovoort, maar kan ook water betreffen.

Het additiefvaatje 15 bevat een additief 16, zoals een poeder dat dient te worden opgelost in het levensmiddel 7, of een stof die reactie zoals rijping of bederf moet oproepen of simuleren, zoals een bacterie- of schimmelcultuur, enzovoort. Voorbeelden zijn instantpuddingpoeders, oploskoffie- of thee, melkpoeder enzovoort. Voor dergelijke additieven is het oplosgedrag van belang: hoe snel lost het op, hoe goed, worden er klontjes gevormd, hoe is de temperatuursafhankelijkheid enzovoort. Alternatief is van belang hoe het levensmiddel reageert op de toegevoegde stof of cultuur: treedt er bederf op, en zo ja, welk en hoe sterk, enzovoort.

De onderhavige uitvinding voorziet in het afgeven van additief uit een additiefvaatje 15. In dit voorbeeld heeft het vaatje een deksel 17 met een (eerste) magneet 18. In Figuur 1A bevindt het menglichaam 19 zich onderin, en sluit het deksel 17 het additiefvaatje 15 af. Dit afsluiten kan bijvoorbeeld zijn bewerkstelligd doordat er een (zwakke) mechanische verbinding tussen deksel en vaatje bestaat, enzovoort. De magneten 18 en 20 hebben in dit voorbeeld elk een ringvorm, alsmede een verschillende sterkte, hier aangegeven met het aantal plusjes en minnetjes, respectievelijk de noord- en de zuidpool. Ten behoeve van het openen van het additiefvaatje 15 wordt het menglichaam 19 naar boven bewogen door gericht activeren van magneetspoelen 12-1 tot en met 12-n. In Figuur 1B is aldus het menglichaam 19 naar boven bewogen, en ligt nu tegen het deksel 17 aan. De sterkere tweede magneet 20 ligt nu veel dichter bij de eerste magneet 18 dan de eerste magneet 15, die bovendien zwakker is. Wanneer nu de magneetspoelen 12-1 tot en met 12-n weer gericht worden bekrachtigd om het menglichaam 19 naar beneden te verplaatsen, zal het menglichaam 19 het deksel 17 mee kunnen trekken, en zodoende het additiefvaatje 15 openen, zodat het additief 16 vrijkomt en kan mengen met het levensmiddel 7. Deze laatste situatie is weergegeven in

Figuur 1C.

Metingen aan het levensmiddel 7, al dan niet voorzien van een additief 16, kunnen worden verricht met bijvoorbeeld een sensor, zoals de optionele elektrodes 9 aan de eveneens optionele meetsonde 8. Deze elektrodes kunnen twee-aan-twee bijvoorbeeld de reële en imaginaire delen van de impedantie van het levensmiddel meten, hetgeen op zich een bekende techniek is. Ook zou de optionele camera 10 optische metingen kunnen verrichten, zoals betreffende de troebelheid en/of kleur van het levensmiddel. Desgewenst kan er een lichtbron zijn voorzien (hier niet getoond). Nog andere sensoren zijn mogelijk. Een belangrijk voorbeeld hiervan is een Hall- sensorinrichting, omvattende meerdere Hal-sensoren, hier aangeduid met de verwijzingscijfers 13-1 tot en met 13-n, waarbij een groter getal n, zoals tussen 8 en 20, een fijner verdeelde detectie of bewaking mogelijk maakt. Hall-sensoren 13 detecteren een magnetisch veld, en ook wanneer dit zich verplaatst. Zo kunnen de Hall-sensoren 13 detecteren of en hoe het menglichaam 19 zich verplaatst. Een en ander is op meer dan één manier bruikbaar bij bijvoorbeeld het menglichaam 19, zoals hierna zal worden toegelicht.

Bij het oplossen van het additief 16 kan het menglichaam 19 behulpzaam zijn. Het additief kan op velerlei wijze vanuit het additiefvaatje 15 aan het levensmiddel 7 worden toegevoegd. Een van deze wijzen wordt verderop besproken. Het menglichaam bevat een magneet 20 waarmee het menglichaam met behulp van de individueel door de besturingsinrichting 11 aanstuurbare magneetspoelen 12-1 tot en met 12-n op en neer kan worden bewogen, met name op de wijze zoals op zich reeds beschreven in

WO2021068646-A1. In feite wordt de beweging van Figuur 1A naar Figuur 1B naar Figuur 1C hierbij een of meer keer herhaald. Overigens is het ook mogelijk om een andere amplitude van de bewegingen van het menglichaam 19 aan te houden, door bijvoorbeeld de bovenste magneetspoel(en) niet te bekrachtigen. Dit leidt uiteraard tot mengen van het toegevoegde additief 16 in het levensmiddel 7.

Het mengen dient vaak volgens een vast protocol te geschieden om goede, betrouwbare, reproduceerbare meetwaarden te verkrijgen. De onderhavige uitvinding is daartoe zeer geschikt, doordat enerzijds de producthouder 5 niet hoeft te worden geopend, er hoe dan ook geen menselijke handelingen vereist zijn, en het mengen zelf geheel automatisch geschiedt, en daardoor ook zeer reproduceerbaar kan geschieden.

Een dergelijk protocol kan bijvoorbeeld omvatten dat het menglichaam 19 een voorgeschreven aantal keer over een vooraf bepaalde afstand, en eventueel met een vooraf bepaalde snelheid, heen en weer dient te worden bewogen. Desgewenst dient deze, of een aangepaste, mengactie later nog een of meer keren te worden herhaald.

Een en ander is eenvoudig uitvoerbaar door een overeenkomstige programmering van de besturingsinrichting 11.

Het mengen kan door de besturingsinrichting 11 worden gekoppeld aan verscheidene situaties, ook buiten het mengen om. Ten eerste kan een mengactie worden uitgevoerd voorafgaand aan het vrijgeven van het additief 16 uit het vaatje 15.

Dit kan bijvoorbeeld dienen om het levensmiddel, dat vaak een complex geheel van vele ingrediënten is, te homogeniseren, om het daaropvolgende mengen niet negatief te beïnvloeden. Desgewenst kunnen ook eerder al een of meer mengacties worden uitgevoerd om de conditie van het levensmiddel beter te garanderen, bijvoorbeeld terwijl dit rijpt of veroudert. Bijvoorbeeld kan de besturingsinrichting zijn ingericht om voorafgaand, tijdens en/of na het mengen een of meer parameterwaarden te meten in het levensmiddel 7 of -mengsel 7 + 186.

Het meetsysteem volgens de uitvinding voorziet er voorts in om de positie van het menglichaam 19 te controleren met behulp van de tweede magneet 20 alsmede de reeks Hall-sensoren 13-1 tot en met 13-n. Zoals hierboven beschreven kan de besturingsinrichting met behulp van de daarmee werkzaam verbonden Hall-sensoren de positie bepalen van de tweede magneet 20, en daarmee van het menglichaam 19. Door herhaaldelijk te detecteren kan eveneens de eventuele verplaatsing en de snelheid van het menglichaam worden gedetecteerd. Aldus kan de besturingsinrichting 11 bewaken of de geplande menging met het menglichaam 19 ook daadwerkelijk plaatsvindt.

Daarnaast kan de besturingsinrichting 11 met behulp van het menglichaam 19, de afzonderlijk bekrachtigbare magneetspoelen 12 en de Hall-sensoren 13 ook viscositeitswaarden van het levensmiddel bepalen. Hiertoe kan gebruik worden gemaakt van de techniek die is beschreven in het bovengenoemde document WO2021/0666486, waarnaar hier uitdrukkelijk wordt verwezen. Kort gezegd beweegt de besturingsinrichting 11 het menglichaam met behulp van de magneetspoelen 12 door het levensmiddel, en verzamelt de signalen die door de Hall-sensoren 13 tijdens die verplaatsing worden gemeten. Met name uit de verplaatsingssnelheid van de piek in de signalen kan de besturingsinrichting de verplaatsingssnelheid van het menglichaam bepalen. Aangezien voorts bekend is hoe sterk de magneetspoelen trekken aan het menglichaam 19, en de vorm van het menglichaam vastligt en bekend is, kan daaruit de wrijving op het menglichaam worden bepaald. De besturingsinrichting 11 kan vervolgens de viscositeit van het levensmiddel (eventueel met het additief) op op zich bekende wijze bepalen.

Belangrijk om op te merken is dat met de onderhavige uitvinding dus een functionaliteit wordt toegevoegd zonder dat de mechanische complexiteit toeneemt.

Figuren 2A-D tonen in schematisch aanzicht nog enkele alternatieve additiefdoseerinrichtingen, aangeduid met 15' respectievelijk 15" en 15".

Figuur 2A toont een schematisch doorsneeaanzicht van een alternatieve additiefdoseerinrichting 15’, met een buitenwand 15'-1 en een concentrische binnenste wand 15"-2. Daarin bevindt zich een additief 16. Verwijzingscijfer 20 duidt een zuiger aan, en 21 duidt doorstroomgaten aan. Met 22 is een eenwegklep aangeduid, en met 23 een uitloop.

De zuiger is hier getoond als een ringvormig lichaam in de behuizing van de additiefdoseerinrichting 15', en strekt zich uit tussen de buitenwand 15'-1 en de binnenste wand 15'-2. De zuiger is indrukbaar in de richting van de enkele pijl. Bij een dergelijke verplaatsing zal de zuiger de inhoud van de doseerinrichting 15' via de doorstroomgaten 21 en de uitloop 22 naar buiten drukken.

Indien de besturingsinrichting het additief wil toevoegen, activeert zij de reeks magneetspoelen om het menglichaam omhoog te bewegen, dat daardoor tegen de zuiger 20 aan zal stoten, en deze omhoog zal drukken. Zodoende drukt de zuiger 20 het additief 16 via de eenwegklep 22 door de uitloop 23 in de richting van de dubbele pijl naar buiten. Het additief 16 komt dan bij het niet-getoonde levensmiddel, en kan worden gemengd. Deze uitvoeringsvorm vereist eveneens geen menselijk handelen. Een voordeel is verder dat het menglichaam ook stapsgewijs de zuiger kan verplaatsen, om zodoende het additief 16 stapsgewijs aan het levensmiddel toe te voegen.

Hierbij wordt opgemerkt dat het voordelig kan zijn om de binnenste wand 15'-2 een veel kleinere straal te geven dan de buitenwand 15'-1, opdat de zuiger 20 een groter deel van het additief 16 naar buiten kan drukken.

Deze uitvoeringsvorm is bijvoorbeeld geschikt voor vloeibare of anderszins verpompbare additieven 16, zoals een olie of dergelijke. Afhankelijk van de eigenschappen van het additief zal de eenwegklep 22 zijn gekozen. Zo zal bij een betrekkelijk hoogviskeuze olie een eenvoudige terugslagklep of duckbill voldoende zijn om het additief 16 in de inrichting 15' te houden totdat de zuiger 20 wordt bediend. Bij zeer hoge viscositeit kan klep 22 zelfs worden weggelaten. Bij een zeer dunvloeibare olie of dergelijke zal eerder een bedienbare vlinderklep (zoals draaibaar door omhoogbewegen van het menglichaam) of dergelijke worden toegepast.

Alternatief kan de uitloop 23 ook aan een zij- of zelfs bovenkant van de buitenwand 15'-1 zijn bevestigd, zoals met name bovenaan, dwz. aan of nabij de zijde die verwijderd ligt van de zuiger 20 in de uitgangssituatie. Aldus kan de zuiger 20 zijn uitgevoerd als een gesloten schijf die de hele doorsnede van de doseerinrichting 15 beslaat, zodat noch de binnenste wand 15'-2, noch de doorstroomgaten 21 nodig zijn.

Volgens Figuur 2C is het mogelijk om de doseerinrichting 15' asymmetrisch uit te voeren, met een grote zuiger 20 en een daarnaast gelegen smalle uitloop 23. Een voordeel van deze uitvoering is dat een zeer groot deel van het additief 16 kan worden uitgestoten, en ook dat er in beginsel geen afsluitmiddel zoals een klep nodig is. Een nadeel kan zijn dat deze niet symmetrisch is, en het menglichaam dus goed moet worden geleid, zoals met geleidingsoppervlakken, en ook dat bij deze uitvoeringsvorm het lastiger is om metingen uit te voeren door middel van een meetsonde zoals sonde 8 van Figuur 1.

Wederom alternatief toont Figuur 2D een additiefdoseerinrichting 15™ met een zuiger 20 waarin zich de uitloop 23 bevindt. Aldus is een symmetrische uitvoering verschaft, die het geleidingsprobleem voor het menglichaam niet kent. Voorts is in deze uitvoering geen klep in de uitloop 23 getoond. Aldus is deze uitvoering slechts bruikbaar voor hoogviskeuze vloeistoffen. Indien in de uitloop 23 een eenwegklep zou zijn verschaft, is deze in beginsel voor alle vloeistoffen geschikt.

Nog een alternatieve additiefdoseerinrichting 15", schematisch getoond in

Figuur 2B, bevat wederom een additief 16. Een deksel 25 scharniert rond scharnieras 26.

Met 27 is een grendelinrichting aangeduid.

In deze uitvoeringsvorm zal de besturingsinrichting de additiefdoseer- inrichting 15" als volgt kunnen ontgrendelen. In de uitgangstoestand is het deksel 25 vergrendeld met behulp van de grendelinrichting 27. Deze laatste omvat bijvoorbeeld twee samenwerkende koppelmiddelen, zoals verende haakjes, die relatief eenvoudig uiteen kunnen worden getrokken.

Het deksel 25 is hier vervaardigd van, of bevat, magnetiseerbaar materiaal zoals ijzer. Wanneer de besturingsinrichting nu het menglichaam, dat een magneet bevat, tegen het deksel 25 aan beweegt, zal dat deksel onder invloed van het magnetisch veld van genoemde magneet eveneens magnetisch worden. Overigens zou het magneetveld van een of meer van de magneetspoelen eveneens magnetisme in het deksel 25 opwekken, zij het zwakker. In elk geval zal het menglichaam het deksel 25 nu kunnen aantrekken, en naar beneden meenemen wanneer de besturingsinrichting de magneetspoelen bedient om het menglichaam naar beneden te bewegen. Hierbij dient de magneetsterkte, de vergrendelinrichting 27 en dergelijke, zodanig te zijn bemeten en uitgevoerd dat de magneetspoelen op het menglichaam plus deksel een trekkracht kunnen uitoefenen die groot genoeg is om de vergrendelinrichting 27 te kunnen ontgrendelen. Aldus meegenomen door het menglichaam, zal het deksel 25 openzwenken rond de schamieras 26, waarna de zwaartekracht het additief doet uitstorten. Zo kan de additiefdoseerinrichting 15" het additief 16 vrijgeven zonder fysieke verbinding met de besturingsinrichting, en zonder actief bewegende delen. Alternatief kan het deksel 25 ook zijn voorzien van een permanente magneet. Dit kan de werking nog betrouwbaarder maken.

Claims (6)

CONCLUSIES

1. Meetsysteem voor geautomatiseerd bepalen van een kwaliteit van een levensmiddelmengsel, en omvattende - ten minste één producthouder met een langsrichting, voor daarin opnemen van een vloeibaar of viskeus levensmiddel, - een behuizing met een opneemruimte voor opnemen van de ten minste ene producthouder, - een sensorinrichting voor meten van een parameterwaarde van het levensmiddel in de producthouder, en - een besturingsinrichting voor besturen van het meetsysteem en het verwerken van de gemeten parameterwaarden, voorts omvattend - een additiefdoseerinrichting die is ingericht om, bij gesloten producthouder en onder besturing van de besturingsinrichting, een additief af te geven aan het levensmiddel in de producthouder, en - een menginrichting, die omvat: - een in de producthouder verschaft menglichaam dat een magnetiseerbaar of magnetisch materiaal omvat, en - een buiten de producthouder verschafte verplaatsingsinrichting voor langs de langsrichting verplaatsen van het menglichaam, waarbij de menginrichting is ingericht om met genoemd menglichaam aan te grijpen op de additiefdoseerinrichting voor afgeven van het additief.

2. Meetsysteem volgens conclusie 1, waarbij de additief-doseerinrichting een vaatje met een door het menglichaam te bedienen afsluitmiddel omvat.

3. Meetinrichting volgens conclusie 2, waarbij het afsluitmiddel is voorzien van een eerste koppelmiddel, waarbij het menglichaam een tweede koppelmiddel omvat dat is ingericht voor aangrijpen op het eerste koppelmiddel, waarbij de besturingsinrichting is ingericht om het menglichaam zodanig te bewegen dat het eerste koppelmiddel en het tweede koppelmiddel koppelen, en vervolgens het menglichaam van de additiefdoseerinrichting weg te bewegen, teneinde het additief vrij te geven.

4. Meetinrichting volgens conclusie 3, waarbij het eerste koppelmiddel en het tweede koppelmiddel elk een permanente magneet of magnetiseerbaar materiaal, dan wel een complementair onderdeel van een losneembare of permanente snapverbinding omvatten.

5. Meetinrichting volgens conclusie 2, 3 of 4, waarbij het afsluitmiddel een door het menglichaam te openen klep of afneembaar deksel omvat.

6. Meetinrichting volgens conclusie 2, 3 of 4, waarbij het afsluitmiddel een door het menglichaam beweegbare zuiger omvat, en waarbij het vaatje en/of de zuiger een uitloopopening omvat, via welke de zuiger het additief uit de additiefdoseerinrichting kan drukken.