冰淇淋部门制造液体和半液体产品的机器和方法与流程

本发明涉及冰淇淋部门制造液体和半液体产品(意大利胶凝冰糕、果汁冰糕、软冰淇淋等)的机器和方法

背景技术：

正如已知，该部门内强烈感觉到的一种需求是能够非常快地制造小部分的冰淇淋型产品，并符合于顾客的个别要求。

事实上，顾客通常要求能够得到按照其规格要求当场制造出的冰淇淋。

以RDL Srl名义提出的专利文献WO2015/092637描述了一种用于制备个别部分的冰淇淋的机器，该机器装备有混合和冷却单元以及用于加载囊体的单元。

特别被机器制造商强烈感觉到的一种需要是，让机器能够以非常小量(单一部分)的方式制造冰淇淋部门的液体和半液体产品，且该机器特别地简单和可靠。

所讨论的特别被该部门强烈感觉到的另一种需要是，该机器允许减小产品遭到污染的风险，因此提高食品的安全性。

技术实现要素：

本发明的目标是提供制造冰淇淋部门的产品、特别是冰淇淋的机器和方法，其满足上述的需求，具体来说，机器和方法允许基于顾客在现场表达的要求特别容易地制造出小量的冰淇淋。

本发明的另一目标是提供冰淇淋部门制造液体和半液体产品的机器和方法，其允许减小产品被污染的风险。

本发明的另一目标是提供冰淇淋部门制造液体和半液体产品的机器和方法，其构成对已知类型产品的有效替代。

根据本发明，通过冰淇淋部门制造液体和半液体产品的机器和方法来实现该目标，所述机器和方法包括一个或多个附后权利要求中所阐述的技术特征。

附图说明

参照附图，附图图示了本发明优选的非限制性的示例实施例，本发明的技术特征参照上述的目标在以下的权利要求书中清晰地进行描述，且从下面的详细描述中会明白其优点，附图中：

-图1是根据本发明的机器的示意图；

-图2是根据本发明的机器的示意立体图；

-图3至6示出各个细节，它们显示用于加载和处理囊体的装置并形成本发明机器的一部分。

具体实施方式

参照附图，附图标记1表示冰淇淋部门制造液体和/或半液体产品(即，诸如手工制的意大利胶凝冰糕、果汁冰糕、软冰淇淋等的产品)的机器。

应该注意的是，该机器较佳地设计成冰淇淋部门制造冷冻产品。

较佳地，机器1是设计成制作冰淇淋(最好是手工制的意大利胶凝冰糕)的冰淇淋机。

在本发明的文章中，术语“冰淇淋”用来意指一种食品的制备，其基于奶制品或奶的衍生制品，并将水果、香料或其它成分添加到其中而获得不同的口味。

机器1包括：

-形成处理腔室4的处理容器3；

-安装在处理容器4内部的搅拌器5(未示出且在附图中示意地表示)；

-热处理系统13(用于冷却)，其设置有与处理容器3相关联的至少一个热交换器15，用于热交换；

-用于接纳和处理含有基础制备物P(用来制作冰淇淋部门的产品，尤其是冰淇淋)的囊体201的装置(或单元)9(下文中也称作为分配组件100)， 其适于将基础制备物P挤压出囊体201之外(通过压缩囊体201，使得囊体201的侧壁294变形)并将其释放到处理容器4内。

-与处理容器3相关联的用来注入稀释液体(最好是水)的装置12，用来将稀释液体注入到处理容器3内。

较佳地，该机器还包括服务装置6(用来提供成品)，在处理容器4处运行，将(完成的)产品输送到处理腔室4的外面。

应该注意的是，搅拌器5适于被驱动而转动，以允许基础产品(从囊体输送到处理腔室4)与处理腔室4内部的稀释液体混合。

较佳地，机器1包括致动器17(驱动马达)以驱动搅拌器5转动。

较佳地，处理容器3的尺寸应是这样：允许容器将成品(例如，冰淇淋)的一部分保持在50g和400g之间，较佳地在75g和200g之间。

较佳地，容器3的形状为圆柱形。

较佳地，呈圆柱形的容器3具有垂直的轴线。

较佳地，容器3的直径在50和100mm之间。

更为较佳地，容器3的(轴向)长度在80和250mm之间。

较佳地，容器3的容积在157,000mm³和1,962,500mm³之间。

应该注意的是，机器1较佳地适于处理产品的单一部分。

参照囊体201，应该注意的是，囊体201可含有一种或多种液体，或一种或多种粉末，或颗粒或凝胶，为冰淇淋型产品形成基础的制备物。

应该注意的是，用于接纳和处理囊体201的装置9较佳地定位在容器3上方，即，在处理腔室4的上方。

根据另一方面，用于注入稀释液体的装置12被构造成运送水或水基混合物，以使基础制备物在囊体内与水或水基混合物相稀释。

替代地，用于注入稀释液体的装置12被构造成运送奶或奶基混合物，以使基础制备物在囊体内与奶或奶基混合物相稀释。

更一般地讲，用于注入稀释液体的装置12适于运送稀释液体或两种或更多种不同类型液体的混合物。

较佳地，注入装置12还包括用于容纳稀释液体的储罐16。

注入装置12较佳地还包括运送泵(未示出)，用于将稀释液体从容纳稀 释液体的储罐16运送到递送/稀释点(那里，稀释液体被递送并与基础制备物混合)。

应该注意的是，用于注入稀释液体的装置12有利地与处理腔室4相关联，即，与容器3相关联。

更精确地说，用于注入稀释液体的装置12将稀释液体释放入容器3。

此外，根据另一方面，用于注入稀释液体的装置12可包括连接到水源(未示出)的导管。

根据该方面，注入装置12较佳地包括一个或多个阀，这些阀可打开或关闭以形成与水源的连通或断开连通。

根据该方面，将稀释液体(直接)递送到处理腔室4内：因此，注入装置12被构造成将稀释液体递送到处理腔室4内。

较佳地，热交换器15在圆柱形容器3的壁上缠绕有盘管。

较佳地，处理容器3设置有门(在底部处)，用于清洗和/或从处理腔室4中取出产品。

在处理容器3内部执行混合和同时的冷热处理的步骤，以转换基础制备物，与稀释液体相稀释，从而转换为成品(例如，冰淇淋型产品)。

应该注意的是，该步骤是极其快速的(在分钟的量级上，较佳地小于180s)。

应该注意的是，在搅拌和同时的热处理步骤期间，基础制备物P(与稀释液体相稀释)在-15℃和-2℃之间的温度下进行热处理。

因此，冷却装置13被构造成将容器3内部的基础制备物P(与稀释液体相稀释)冷却到-15℃和-2℃之间的温度，更佳地是在-13℃和-3℃之间的温度。

控制和驱动单元10因此被构造成以这样的方式调节冷却系统13，即，能使混合物在容器3内部进行处理而被冷却到-15℃和-2℃之间范围的温度，更佳地是在-13℃和-3℃之间范围的温度。

应该注意的是，冷却装置13较佳地包括压缩机和含有热交换器流体的液压回路(压缩机连接到该液压回路)。

与容器3相关联的热交换器15被构造成允许在热交换器流体和容器3内部的基础制备物P(与稀释液体相稀释)之间进行热交换。

应该注意的是，在正常使用过程中进行冷却时，与容器3相关联的热交换器15用作为蒸发器。

较佳地，冷却装置(系统)13包括未示出的另一交换器(冷凝器)。

较佳地，冷却装置13被构造成根据热力学循环、较佳地是蒸汽压缩循环运行。

参照囊体201，应该注意的是，囊体201具有顶壁208(或称作覆盖元件)、底壁203(或称作基部壁)以及将顶壁连接到底壁的侧壁204。

下面更详细地描述囊体201。

这些壁包围了内部空间或内腔205，内部空间或内腔205含有形成基础制备物P的一个或多个基础产品。

如图1中所示，机器1包括用于基础液体的储罐16，以及将储罐16连接到注入装置12的连接导管14。

参照服务装置6(用于提供成品)，应该注意的是，该装置可手动地或自动地运行。

应该注意的是，机器1使用囊体201有利地允许在非常短时间内制作非常小量的冰淇淋(按照顾客的规格要求和口味)。

此外，参照本发明的优点，应该强调的是，机器1避免需要搬运食品，因此基本上使得污染的风险减到最小。

因此，可以保证尤其高质量的食品。

此外，根据本发明的机器可以特别快和容易的方式进行清洗(使用现场清洗程序)。

此外，本发明的机器1具有特别减小的占地面积，这意味着商场地面空间可以最优化。

本发明机器1的优点还包括减少对环境的影响和减少维护保养要求。

下面更加详细地描述分配组件100：从该描述中可推断出本发明的某些优点。

图3示出分配组件100，通过分配组件，容纳在囊体201内的食物制备物P被分配，并用来制作冰淇淋(图4)。

例如，分配组件100是属于专利申请MO2013A000295中所描述的类型， 该专利申请是以Sarong Scocietàper Azioni的名义发表的。

分配组件100包括基部102，其支承多个立柱103，这些立柱在底部处固定到基部102，并在顶部处固定到固定元件104，固定元件104例如呈盘形。

分配组件100还包括分配单元106，分配单元106构造成借助于注入装置(未示出)将加压流体F(例如，空气)注入到囊体201内，并压缩该囊体以使食品P被挤压出囊体201之外。

注入装置较佳地包括加压流体源。

分配单元106安装在隔间109上方，该隔间109设计成容纳抽屉元件101(更一般地说，该抽屉元件限定囊体加载元件101)，抽屉元件配备有外壳112，该壳体设计成保持容纳待分配的产品P的可压缩的、可挤压的囊体201，例如，产品呈粉末、液体或糊状的形式)。

通过让抽屉元件101在设置在隔间109内的引导件110上滑动，抽屉元件101可被插入到隔间109内，或从其中抽出。

在隔间109的底部上有开口111，产品P通过该开口111被送到冰淇淋制作机的混合和冷却装置(即，送到容器3)。

分配单元106固定到支承元件105，该支承元件105可滑动地联接到立柱103。

分配单元106连接到螺纹轴108，致动器107驱动该螺纹轴108旋转，并沿着平行于立柱103的方向，即，垂直方向滑动，以这种方式使得分配单元106连同支承元件105一起沿着立柱103上下移动。

换句话说，分配单元106由导向螺母和螺杆机构或装置驱动。

当分配单元106向下移动时，其压缩抽屉元件101的外壳112内部的囊体201，导致食品制备物P被挤压出囊体201之外，并通过孔111递送到混合和冷却装置。

对于分配单元106的构造细节，读者参考上述的专利申请MO2013A000295。

囊体201包括壳体202，其包括基部壁203和限定用于容纳食品制备物P的内腔205的侧壁204，以及呈从侧壁204延伸的凸缘形式的边缘206。

侧壁204沿着预定的顺从线219、220可变形，以允许壳体202沿着横向 于基部壁203的方向A被压缩。

囊体的侧壁204包括第一区域204a、第二区域204b和第三区域204c，第一区域204a与带凸缘的边缘206连续并设置有第一组的第一顺从线219，第二区域204b与第一区域204a连续并设置有第二组的第二顺从线220，第三区域204c从第二区域204b延伸到基部壁203，并可任选地设置有第三组的第三顺从线(未示出)。

第一顺从线219、第二顺从线220以及可任选的第三顺从线彼此平行，并平行于囊体201的基部壁203，以允许壳体202沿着横向于基部壁203的方向被压缩。

基部壁203包括出口开口207，以让食品制备物P到达囊体201之外。

囊体201还包括覆盖元件208和关闭元件209，覆盖元件208固定到带凸缘的边缘206，以便隔绝地密封内腔205，关闭元件209以至少部分可拆卸的方式固定到基部壁203，以便隔绝地密封出口开口207。

加压流体F(例如，空气)可通过喷嘴210注入到内腔205内，该喷嘴210固定到覆盖元件208。

喷嘴210包括第一中空部分213，其定位成接纳用于注射流体F的装置，并包括多个用于将流体F从注射装置馈送到内腔205的开口213a。

注射装置通过喷嘴210的第一端211插入第一部分213。

喷嘴210还包括第二部分214，该第二部分包括第二端212，其延伸通过出口开口207，并包括具有恒定横截面的第一管状伸展部214a以及相对于第一伸展部214a成形的第二伸展部214b，还端接有外凸缘215，其外围地包围第二端212，并在囊体201处于第一非变形构造K时(图4)，关闭出口开口207。

喷嘴210的外凸缘215构造成向外推压关闭元件209，以在囊体201被压缩而从第一构造K过渡到第二变形构造J时(图3)打开囊体201。

喷嘴210的第二伸展部214b被制成：当囊体201进一步被压缩并从第二构造J过渡到第三进一步变形构造E时(图6)，该第二延伸部214b从囊体201的基部壁203突伸。此外，喷嘴210的第二伸展部214b呈发散的形状，以这种方式，当囊体201处于构造J或第三构造E时，随着食品制备物P被加 压流体挤压到出口开口207之外，发散的形状向外引导食品制备物P。

为了从囊体201分配食品制备物P并将其输送到混合和冷却装置，将囊体201插入到分配组件100的抽屉101的外壳112内，然后又将抽屉101插入位于分配单元106下方的隔间109内。

在将其中有囊体201的抽屉101插入到隔间109内之后，起动致动器107以向下移动分配单元106直到注入装置刺破覆盖元件208并被接纳在喷嘴210的第一部分213内。随着其继续向下移动，分配单元106开始挤压囊体201的壳体202。

在挤压壳体202的第一步骤中，喷嘴210滑动到出口开口207内，而外凸缘215向外推动关闭元件209，以这种方式至少部分地拆卸开关闭元件209自身。

同时，由于第一顺从线219的缘故，侧壁204在第一区域204a处被压缩，第一顺从线219移动靠近在一起。这样，因为囊体201从第一非变形构造K过渡到第二受压缩构造J，如图5所示，壳体202的体积减小。

喷嘴210从基部壁203突伸有限的量，环形开口216形成在基部壁203和喷嘴210的第二部分214之间，以让食品制备物P开始流出囊体201。

在第一挤压步骤中，环形开口216的尺寸减小并脱开关闭元件209，即使部分地脱开，也会将内腔205放置成通过环形开口216与外部大气连通。

在第一挤压步骤期间，注射装置开始将加压流体F注入到内腔205内，以便帮助产品P从囊体201离开。

如果产品P是粉末状产品，则流体F是压缩空气，在产品P传送到混合和冷却单元(腔室4)时，压缩空气与产品P相混合，以便于冰淇淋的制备。

在挤压壳体202的第二步骤中，当囊体201被进一步压缩时，喷嘴210的第二部分214的整个第二伸展部214b突伸越过囊体201的基部壁203。

由于第二顺从线220的缘故，侧壁204在第二区域204b处被压缩。

这样，如图6中所示，壳体202的体积进一步减小，因为囊体201从第二构造J过渡到第三和最后的压缩构造E，其中，囊体201进一步变形，且其体积处于其最小值。

在第二挤压步骤期间，注入装置继续注入流体F而完成产品P分配到混 合和冷却装置。

当产品P的分配完成时，分配单元106向上移回到其开始位置，以使抽屉101可从隔间109中抽出，通过简单地将抽屉倒过来就可除去用过的囊体201。

根据另一方面，更一般地说，用于接纳和处理囊体201的单元9包括用于加载囊体201的座部112和装备有至少一个与囊体201的上壁208接触的元件的分配单元106，该至少一个元件在间距开的位置和接触及压缩位置之间可移动，在间距开的位置中，其与囊体201间隔开，而在接触及压缩位置中，其压缩囊体的上壁208。

较佳地，注入装置包括用于分配加压流体并构造成建立起与囊体201的内腔205流体连接的元件，分配单元106支承加压流体分配元件(在间距开的位置和接触及压缩位置之间可移动)。

根据另一方面，还限定了一种用于部分地制作冰淇淋的方法。

该方法包括如下步骤：

-制备含有基础制备物P的囊体201；

-制备处理容器3，并使处理容器3与安装在处理容器3内部的搅拌器5可转动地相关联(借助于致动器或驱动马达)；

-制备装备有至少一个热交换器15的冷却系统13，并使热交换器15与处理容器3相关联，以与容器3进行热交换从而冷却处理容器3；

-制备囊体201，其具有上壁208(即，覆盖元件208)、侧壁204和下部基部壁203，它们形成用于容纳基础冰淇淋制备物P(较佳地呈粉末形式)的内腔205；

-制备囊体201的开口207(较佳地在基部壁203内)；

-通过压缩使囊体201的侧壁204变形，从而挤压(变形)囊体201，由此致使基础产品被递送通过开口207(在基部壁203内)；

-将基础制备物P从囊体201传送到容器3内；

-将稀释液体(较佳地为水)引入容器3；

-借助于搅拌器5搅动和混合基础制备物P和稀释液体，同时将与稀释液体混合的基础制备物P冷却到-15℃和-2℃之间的温度，从而制作一部分成品 (冰淇淋)。

根据另一方面，该方法包括以下步骤，即：将加压流体注入到囊体201的内腔205内，以帮助基础制备物P通过开口207离开(并将制备物P传送到容器3)。

应该注意的是，根据该方面，借助于加压流体自身，连同加压流体一起将基础制备物P传送到容器3内，即，传送到处理腔室4内(较佳地是直接传送，也就是说，不借助于中间管道或导管进行)。

较佳地，加压流体是气体(而且更优选的是空气)。

应该注意，有利地是，借助于加压流体自身，连同加压流体一起将基础制备物P(较佳地呈粉末形式)从囊体201传送到容器3，这样在机器清洗、食品安全和维护保养方面具有显著的优点。

此外，囊体可借助于加压流体容易地完全清空，在其内部不留下产品P的残余物(如果基础制备物P是粉末的话，则尤其是这种情况)。

应该注意的是，较佳地是，根据另一方面，为了挤压囊体201，注入加压流体以及通过压缩使囊体201的侧壁204变形的步骤基本上是至少部分地同时发生的。

较佳地是，不供应加压流体F直至囊体201已被打开(也就是说，将加压流体注入到囊体201的内腔205内的步骤是在准备囊体的开口207的步骤之后)。

根据还有另一方面，将加压流体注入到囊体201的内腔205内的步骤包括将加压空气注入到囊体201的内腔205内的步骤。

根据还有另一方面，制备囊体201的步骤包括在基部壁203内制作底部开口207并将喷嘴210滑动地插入到开口207内的步骤。

喷嘴210设置有第一上部中空部分213，其通过多个开口213a与囊体的内腔205连通。

根据该方面，将加压流体注入到囊体201的内腔205内的步骤包括通过孔或开口213a将加压流体注入到囊体201的内腔205内的步骤。

应该注意的是，更一般地说，喷嘴210在第一位置和第二位置之间可移动。

根据另一方面，在囊体201内准备开口207的步骤包括在囊体201的基部壁203内制作囊体201内的开口207的步骤。

参照另一方面(未示出)，应该注意的是，机器包括用于容器(例如，杯子)的支承，该容器适于接纳成品(冰淇淋)。

应该注意的是，该支承构造成振动以使杯子内部的产品更好地分布。

应该注意的是，该支承做成在放置在填充支承自身上的杯子的同时振动，以使杯子在填充其的同时振动。

较佳地，机器包括连接到支承并适于赋予其振动的振动致动器。