本发明是关于对食物榨汁的装置和方法。
背景技术:
从食物中榨汁数世纪以来为人们所熟知。由于有记录显示,喝从蔬菜、水果和坚果等食物中榨取的汁液对健康有益,使得人们对榨汁的兴趣近期有所增长。榨汁机的种类很多,从很大的工业机器到较小的厨房案台机器。其中一些机器可以连续榨汁,而另一些则进行分批榨汁。
在最基本的榨汁技术中,榨汁过程涉及到切割或减小食物尺寸(通常称为“切碎”),这样可增加食物碎块的表面区域,露出食物中更多含有汁液的植物细胞。切碎的食物放入机器中,机器中有某种形式的压榨结构,压缩切碎的食物,使细胞破裂释放出汁液。汁液从压实的固体(通常成为“结块”或“残渣”)中流出。
人们希望能以最短的时间,从食物中获得尽量多的汁液,同时尽量减少机器的停工时间。此外,人们希望最大程度缩短分批榨汁机每批量之间的间隔时间。人们还希望榨汁机能防止或最大程度上减少食物块和/或汁液从压榨室中溅出到机器的其它部件上。人们甚至希望榨汁机的设计能简化榨汁过程中的机器清洗工作。虽然榨汁机一直在改进,以满足这些特点,但仍然有许多可供提高的空间。因此,需要一种改进的榨汁机,满足所有这些期望的特征。
技术实现要素:
在第一方面,本发明提出一种榨汁机,其具有在缩回位置和伸出位置之间移动的压板。提出的压榨室,其可容易地从机器移除,以在连续的榨汁操作之间从其中排空压榨的食物。将优选被事先切碎的食物保持在一个或多个可渗透的压滤器中。过滤器可以包括一个单独的材料板或通过组装形成特定的样式例如袋子。一个或多个过滤器放置在压榨室中,压板在压榨室内移动到伸出位置。当压板推压一个或多个过滤器和食物时,食物和过滤器向压榨室的后壁移动并在压榨室后壁和压板之间被挤压。
压榨室优选地包括相对的侧壁表面,其用于支撑和限制沿着压板的相对侧露出的压滤器的相对侧。这样就可以使用更轻的压滤器了,因为在压榨期间由施加在未支承过滤器表面上的压力而导致的过滤器破裂风险减小了。使用更轻的过滤器是人们所期望的,因为压滤器的成本可以降低,过滤器可以是一次性使用的,很像是纸制的咖啡过滤器。
在优选实施例中,压榨室的侧壁表面包括凹槽或其它特征,其可将汁液流引向汁液出口。压榨室后壁和/或压板和/或其它压榨表面可包括垂直延伸的凹槽或其它特征,其将汁液引导到汁液出口,出口可位于压榨室底部的。
一旦榨汁操作完成,压榨室可从机器移除,以排空压榨的过滤器和其中的固体物。如果需要,随后可以冲洗空的压榨室,并重新装到机器上,之后用新填充的过滤器进行压榨操作。压板也可以容易地从机器取下以根据需要进行清洁。
在另一方面,本发明提出了一种创新的漏斗,其斗颈的长度,允许使用者在其上安装空的压滤器,其中漏斗斗颈的侧面从底部到开口顶部基本覆盖过滤器所有侧壁。过滤器的底壁未被覆盖,因为其位于漏斗斗颈的开口端,相对于漏斗上部的料斗。随着过滤器和漏斗放到压榨室内部,使用者然后可以用切碎的食物填充漏斗斗颈。在此期间,过滤器侧壁基本上保持被漏斗斗颈侧壁覆盖的状态,因此能保持干燥。一旦漏斗斗颈填满了切碎食物,使用者简单地将漏斗从压榨室拉出,同时将填充的过滤器留在压榨室中并准备用于压榨操作。
漏斗斗颈和完全打开的过滤器之间的紧密配合允许从过滤器中取出漏斗,而使过滤器中的切碎食物不发生任何可察觉的移动。最大程度减少切碎食物在过滤器内的运动,且使过滤器的侧壁在压榨操作之前保持干燥,是十分重要的。这是因为食物的任何运动和/或过滤器的潮湿可能影响轻质织物的强度,并影响过滤器的结构完整性,导致破裂。通过长度与整个过滤器相当的漏斗斗颈填装过滤器,可在填装漏斗/过滤器时,形成薄的且基本均匀宽度的食物层,当漏斗从过滤器移除时,不会影响食物形状。没有漏斗斗颈保持过滤器侧壁的静止和干燥的话,食物和/或过滤器可能自身翻滚,导致食物层的宽度不均匀,并因此在食物层的长度方向上形成不均匀的压榨轮廓,并且也打湿了过滤器而大大增加在压榨操作之前导致过滤器结构失效的机会。全过滤器长度的漏斗斗颈还可形成待压榨的较薄切碎食物层,这是人们所希望的,因为这样使用较小的压榨力就可从食物中提取比压榨较厚的食物层更多的汁液。在较厚的食物层中,从中间层榨取汁液是非常困难的,且不会产生比位于相应的外层食物更多的汁液,所述相应外层直接与相应的挤压表面接触。
漏斗包括至少一个,或更优选地,包括彼此分开并列分布的两个或多个斗颈,使得两个压滤器可以被填装并放入压榨室中,以增加在单次压榨操作中的汁液产生量。在另一优选实施例中,在将漏斗和安装的过滤器放到压榨室内前,将一块压板放在斗颈之间。因此,一旦漏斗从过滤器移除,压板夹在两个过滤器的相对表面之间并直接接触两个过滤器的相对表面。压板优选地包括凹槽或其它特征,可将榨取的汁液引向压榨室汁液出口。
附图说明
通过参考下面结合附图对本发明的描述,本发明的上述和其它特征和优点,以及获得它们的方式将变得清楚和更好地理解,其中:
图1是根据本发明的榨汁机的一个可能实施例的透视图;
图2是榨汁机的另一个实施例的透视图,并且没有外壳,图中展示了与榨汁机内部分开的过滤器、压榨室和压榨室支撑件;
图3A和3B是图2所示机器的透视图,图中展示了没有外壳体,显示可动压板分别处于缩回和伸出位置;
图4是从榨汁机的后方观察的透视图,图中展示了处于伸出状态的压板,抵靠在压榨室中的过滤器上;
图5A是图2所示榨汁机的俯视图,展示了压榨室可拆卸式安装的区域(压榨室和压板在图中未示出);
图5B是可动压板的推杆一侧表面的俯视图;
图5C是表示推杆端部和压板凹部之间界面的局部剖视图;
图5D是具有部分结构的截面局部侧视图,展示了压板相对于压榨室底部、侧壁和压板支撑平台处于缩回位置;
图6是压榨室的一个优选实施例的透视图;
图7A所示为用于装入两个过滤器的双斗颈漏斗实施例的透视图,其间具有彼此间隔开的压板;
图7B是图3A所示结构(没有示出在压榨室中的单个过滤器)的视图,展示了双斗颈漏斗和两个过滤器,压板下降到图6所示的压榨室中;
图7C是图7B所示结构的视图,展示了在用切碎的食物填充过滤器之前,漏斗、过滤器以及压板装在压榨室内;
图7D是图7C所示结构的视图,其中漏斗从过滤器移除,留下填充的过滤器和压板在压榨室中,并且压板在缩回位置;
图7E是图7D所示结构的视图,展示了在按压操作期间,所述压板处于至少部分伸出的位置;
图7F是压榨室和压榨过滤器的透视图,其中结块从榨汁机中移除,并准备从过滤室中倒出过滤器;
图8是根据本发明的榨汁机另一个实施例的透视图;
图9是图8所示结构的视图,其中移除了压榨室和压榨室支撑元件;
图10是图8所示结构的侧视图,其中压榨室右侧壁和压榨室支撑元件被移除;
图11是图9所示结构的正视图;
图12是图8所示结构的俯视图;
图13是图8所示实施例压榨室的透视图;
图14是其俯视图;
图15是其后侧分解透视图;
图16是其前侧分解透视图;
图17是压榨室底板的后侧透视图;
图18是压榨室后板的正视图;
图19是本发明榨汁机另一实施例的透视图;
图20是与图19所示榨汁机共同使用的压榨室的另一个实施例俯视图;
图21是图19所示结构的侧视图,其中压榨室的右侧壁被移除;
图22A和22B是结构组装和未组装的透视图; 分别是根据本发明榨汁机的另一个实施例;
图23A和23B分别是根据本发明压榨室另一个实施例的前透视图和侧视图;
图24是根据本发明压板的另一个实施例的透视图;
图25是图24所示压板的侧视图,根据本发明榨汁机的另一个实施例,与支撑推杆和销的框架隔开一段距离;
图26是压榨表面纹路的另一个实施例的局部剖视图;
图27是压榨表面纹路的另一个实施例的局部剖视图;
图28是图26所示结构的俯视图,进一步展示压榨面上过滤器的截面轮廓;
图29是切碎食物填充过滤器的另一个实施例的透视图;
图30是图29所示实施例的透视图,展示了切碎食物从托盘转移到过滤器的过程;
图31是用于组装过滤器的过滤器和框架的另一实施例透视图;
图32是硬质单斗颈漏斗的透视图;
图33是具有手柄的柔性单斗颈漏斗的透视图,其中所示漏斗开口在过滤器内;
图34A是榨汁机另一实施例的侧视图,为了清楚起见,省略了一些部件,并且压板处于部分伸出位置;
图34B是图34A所示结构的视图,其中压板处于缩回的过滤器加载位置;
图34C是图34A所示结构的视图,其中压板处于完全伸出的榨汁位置;
图35是其俯视图;
图36是所示是为了清洗而取下的食物接触部件的透视图;
图37是与图34A-38所示榨汁机的实施例共同使用的纸质压榨袋的透视图;以及,
图38是压板及其压榨室的透视图。
具体实施方式
参照附图,在图1中可以看到榨汁机10外壳的一个可能实施例,其有控制面板12、铰接盖14、汁液室16和机器部件室18。汁液室16可包括用于从榨汁机10输出榨取汁液的出汁口20。榨汁机10是被设计为可以在家庭或小型企业中使用的台式榨汁机的典型实施例,但应当理解,本发明可以扩展到为工业榨汁操作设计的更大的榨汁机。
在图2所示榨汁机的实施例中,可以看到榨汁机10包括一个框架,其设有用于将榨汁机10定位在水平表面例如台面或桌子(未示出)上的支架24。框架可以是垂直定向的安装板26从支架24延伸,其上安装有至少一个可以是任何所需类型的线性促动器。在该实施例中,比如,线性促动器是具有相应推杆28a的气动缸28的形式。合适的空气源(未示出)使推杆28a交替地从缸28中伸出和缩回。推杆28a包括自由端28b,该自由端28b穿过形成在板26中的孔26a,在图5A中最佳地示出。可移动压板32可移除地安装到推杆自由端28b上,使得推杆28在伸出时将压板32推入压榨室22中。如图5B所示的一个优选实施例中,压板32包括形成在板壁表面32a中的凹洞32b,其与推杆自由端28b对准并可移除地安装到推杆自由端28b上,而无需使用工具。
在所示的优选实施例中,推杆自由端28b为截锥形,其配合插入在压板壁表面32a上互补形状的凹洞32b内。在图5C中最佳地示出,在凹洞32b和推杆自由端28b之间存在微小间距,和/或推杆的末端不接触凹洞的底部。因此,在两者之间没有锁定啮合,使得一旦伸出后,推杆可以缩回,而不会拉动压板一起运动。这允许使用者手动将压板推回到缩回位置,或在倾倒过滤器时,将其和榨汁室一起移除,使得榨汁室和压板可在被放回到榨汁机10之前冲洗干净。此外,压板在被推杆推动时,不发生绕水平(横向)轴向前或向后倾斜的运动。
在图6中最佳地示出,可移除的压榨室22包括分别具有内表面22a'和22b'的第一和第二侧壁22a和22b,它们彼此相对,并相互间隔平行延伸。具有内表面22c'的后壁22c连接到第一和第二侧壁22a,22b之间并且在第一和第二侧壁22a,22b之间垂直延伸。具有内表面22d'的底壁22d连接到第一和第二侧壁22a,22b之间并在第一和第二侧壁22a,22b之间延伸,其中第一侧壁22a,第二侧壁22b,后壁22c和底壁22d一起限定内部空间S1,其设有与后壁22c相对的开口22e和与底壁22d相对的开口顶部22f。
下文将更详细地解释,待榨汁的食物可以放置在压榨室22的内部空间S1内部,压板32从压榨室开口侧22e朝向在第一和第二侧壁22a和22b之间的第三侧壁22c移动,直到食物被压在压板32和后壁22c之间,食物受到压榨,汁液从中流出。在这方面,在一个可能的实施例中,底壁22d可以与后壁22c分开,在它们之间形成不间断的直线开口空间S2(如图6所示),榨取的汁液可以从中流到压榨室22外。底壁22d进一步可在包含棱脊,以形成凹槽22f,凹槽22f深度渐变,与凹槽临近边缘22d“形成倾斜位置,这样使开口空间S2比相对边缘22d”’更深,滴落到底壁22d上榨取的汁液由于重力原因会流向开口空间S2。任何合适的汁液收集器可以放置在压榨室22下方,以收集由于重力从空间S2落下的汁液,例如图1中所示的汁液收集器16。
压榨室后壁内表面22c'可包括垂直延伸的棱脊,在其中形成凹槽“Gv”, 用于将榨取的汁液引向底壁22d和空间S2。压板32的表面32'面向后壁22c,并还可包括竖直延伸的凹槽Gv,将榨取的汁液引向底壁22d和开口空间S2。如下所述,待榨汁的食物位于压榨室22中,并在压榨室后壁22c和压板表面32'之间被挤压。作为上述实施例的替代方案,其中底壁22d与后壁22c分开形成可让榨取的汁液落下的直线不间断的空间S2,底壁22d也可紧靠后壁22c,而在底壁和后壁中的一个或两个上设置多个凹槽Gv,形成多个直线间隔的开口,榨取的汁液可以通过所述开口流出。如果需要,底壁和后壁中的凹槽可以对准,这将在每组对准的凹槽处提供更大的开口。
压榨室22可以选择性地放置到压榨机中或从压榨机移除,以允许从其中倾倒出榨取的食物,然后放回榨汁机中用于新的榨汁操作。在这方面,提供一个合适的支撑结构,其可包括分别安装或模制到相对侧壁22a和22b上的肩部21和23,其中肩部21和23可分别放置在榨汁腔29相对侧壁25和27的顶部边缘上,其可以固定到板26上。
为了从食物中挤压汁液,优选地首先将食物切碎并装到压榨室22中。可以使用允许汁液流出的压榨过滤器44来容纳食物。在现有技术的榨汁机中,压榨过滤器做得厚而坚固(例如,使用厚重的棉织物),使它们被压时不会破裂。破裂可能发生在过滤器未支撑的区域中,其通常在过滤器的侧面。如果过滤器在被压时移动穿过一个表面,也可能由于摩擦引起过滤器破裂。如果过滤器在结构上不够坚固和/或由于潮湿而变得脆弱,在过滤器未支撑处的按压压力和/或摩擦力可能导致过滤器破裂。
为了使用单个过滤器开始榨汁操作,压板32处于缩回位置,过滤器44放置在压榨室22中,压榨室22放置在压榨室支撑件29(如图2所示)上。然后过滤器44可用切碎食物填充并放置在压榨室22中,如图3A所示,其中过滤器44处于其完全膨胀状态并且紧靠后壁22c。机器被启动,使得压板32向过滤器44移动,接触到过滤器壁44a并推动其向前。当压板继续推动过滤器44时,过滤器44移动直到其相对的过滤器壁44b牢固地抵靠背壁22c,如图2B所示。过滤器44在被压板压缩推动,其侧壁44c和44d可分别沿着压榨室侧壁内表面22a'和22b'滑动。
在本发明的优选实施例中,压榨室侧壁内表面22a'和22b'包括大致水平延伸的凹槽“Gh”。 当压板32紧靠着推动过滤器44向后壁22c移动时,大体上沿过滤器移动的相同方向延伸的凹槽Gh使过滤器44与侧壁内表面22a'和22b'的摩擦最小化。由于摩擦力被最小化且过滤器侧壁同时由压榨室侧壁支撑,因此减少了过滤器破裂的机会。
在优选实施例中,过滤材料可以由低价的、轻质的、可渗透液体的材料制成,例如制造一次性咖啡过滤器的纸,由于这种低成本,过滤器44可以制成一次性的。因此,一旦榨汁操作完成,使用者可通过快速倾倒操作,简单地处置过滤器44和脱水后的食物(本领域中称为“食物渣”)。
图7A-7C示出了另一个实施例,其中第一和第二过滤器46和48并列放置在压榨室22中,用于单次压榨操作以增加产生的榨汁量。漏斗52可用于装入用切碎食物填充的一个或多个过滤器。在所示的实施例中,漏斗52包括与相应的料斗58和60分开并平行延伸的第一和第二空心斗颈54,56(填充单个过滤器例如过滤器44时仅用一个斗颈)。第一和第二过滤器46和48可分别通过第一和第二斗颈54,56,每个过滤器处于如图7B所示的膨胀状态。当过滤器完全安装到其相应的漏斗斗颈内时,过滤器侧壁46a-d和48a-d全部被其所安装的漏斗斗颈优选以相应侧壁52a-d和54a-d紧密覆盖。唯一露出的区域是过滤器开口顶部46e和48e,以及位于相应漏斗斗颈开口端54e和56e处的过滤器底壁46f和48f。
使漏斗和安装的过滤器以图7C所示的方式安装在压榨室中,切碎的食物可装到料斗58和60中以填充第一和第二斗颈54和56。由于漏斗斗颈的侧壁覆盖了安装到其内的过滤器相应侧壁,因此漏斗斗颈侧壁支撑了未被食物接触并干燥的相应过滤器的侧壁。由于漏斗斗颈在端部54e和56e处开口,切碎的食物通过其落下且落到过滤器底壁46f和48f(如图7A所示),底壁46f和48f由压榨室底壁22d支撑。因此,当过滤器完全安装到其相应的漏斗斗颈上时,过滤器底壁46f和48f是过滤器的唯一被切碎食物接触的部分,如图7B所示。
如图7A和7B所示,当使用多于一个过滤器时,可提供压板64放置在斗颈54和56之间的空间S4中,并面对过滤器侧壁46c和48a。使用者可以将漏斗52提出压榨室22,同时留下已经填充有切碎食物“F”的过滤器,并在压榨室22内推动其中的压板(参见图7D)。压板64可在其每个相对的侧壁64b和64c上包括凹槽64a,凹槽设置成将汁液导向压榨室22的底部的形式。在两个填充的过滤器之间使用压板可让过滤器相对一侧的汁液能自由地挤出,并向下流到压榨室的底部,并还减少了压板32从每个过滤器中榨汁所需的压力,又降低了过滤器在力的作用下破裂的机会。此外,过滤器的几何形状能使切碎食物在其中形成薄层,这是被期望的,因为薄层比厚层有更高的榨汁率。尽管已经示出并描述了两个过滤器,但可以理解的是,在压榨操作期间可以使用多于两个的过滤器(形成更多的切碎食物层)以增加汁液产率。诸如板64的压板可以放置在每对相邻的过滤器之间。
通过使用创新的漏斗实现类似的优势,其中漏斗斗颈可保持相应的完全打开的过滤器侧壁干燥,并可填充漏斗斗颈,随后在压榨室内从过滤器内移除漏斗,而在过滤器中待压榨的食物没有明显的移动。并且,如上所述,使用更薄的过滤材料还降低了材料成本,这样过滤器可以是一次性的,从使用角度的成本和效率来看,这是人们所期望的。
如图5A和5D所示,提供了平台50,其从压板26延伸,当处于如图2,3A和7B-7D所示的缩回位置时,压板32可以支撑在板26上。支撑平台50基本上与压榨室底壁22d齐平,使得当处于缩回位置时,压板32可跨架其上并由两者支撑。此外,当处于缩回位置时,压板32在压榨室侧壁22a和22b(其自身伸出压榨室底壁22d范围)之间延伸。因此,压榨室侧壁用作导向柱并在处于缩回位置时定位压板,当在榨汁操作期间杆28a移动到伸出位置时,其平滑地将压板32引导向压榨室中。图7E示出了在杆28a完全伸出之后的压板32位置,其中压板32压靠填充了食物的过滤器46和48,过滤器46和48本身被压在压板32和压榨室后壁22c之间。在任何时候,过滤器在它们受压位置处被完全支撑,并因此可抵抗破裂。
一旦压榨操作完成,推杆28a缩回。在所示的实施例中,推杆28a自动从压板32撤出,压板32本身保持在紧靠着压榨室中过滤器的位置,如图7E所示。然后使用者可以选择从压榨室中移除压板32,将其推回到支撑件50上或将其保持在压榨室中。然后,使用者可通过取出包括了过滤器的压榨室,很容易地处理压榨后的过滤器和残渣,如图7F所示。然后,使用者可将过滤器倾倒到垃圾/回收箱中,如果需要,冲洗压榨室,并将压榨室放回到压榨室支撑件29中,为下一次榨汁操作做准备。由于压板与推杆是可分离的,所以它也可根据需要,容易地与压榨室一起或与压榨室分离地被取出、冲洗和更换。
本发明的另一个实施例在图8-18中示出,其中与图1-7所示实施例相同和/或类似的部件,其附图标记用增加100的相应参考标号表示。现在将描述本实施例与前面实施例之间的主要区别。
可移除的压榨室122在图13-18中最佳地示出,包括分别具有内表面122a'和122b'的第一和第二侧壁122a和122b,它们彼此相对并以彼此分开的平行关系延伸。具有内表面122c'的后壁122c连接到第一和第二侧壁122a,122b,并在第一和第二侧壁122a,122b之间垂直延伸。具有内表面122d'的底壁122d连接到第一和第二侧壁122a,122b并在第一和第二侧壁122a,122b之间延伸,其中第一侧壁122a,第二侧壁122b,后壁122c和底壁122d一起形成了内部空间S1,有与后壁122c相对的开口122e和与底壁122d相对的开口顶部122f。
压榨室122由壁板形成,所述壁板具有边缘,所述边缘具有可释放地彼此互连的辅助装配元件,从而允许图13和14中所示的组装压榨室可拆卸成如图15-18所示的单个壁板,便于清洁和储存。例如,辅助装配元件可包括沿侧壁122b和122c的侧边延伸的凸缘122b“和122c”, 其分别插入沿着后壁122c的相对侧边缘形成的沿纵向延伸的凹槽122c“和122c”'。如图18中最佳所示,凹槽可以在一端开口,其中凹槽122c“在临近后壁底部边缘122c1处开口,凹槽122c”'在临近后壁顶部边缘122c2处开口。凸缘122b“和122c”插入凹槽开口端122c“和122c”'并在其中滑动,直到它们分别完全接合,如图13所示。
压榨室底壁122d包括沿着其相对侧边缘19a'和19b'形成的凸缘19a和19b,凸缘19a和19b可释放地装配在凹槽122a1和122b1内,凹槽122a1和122b1分别位于相对侧壁122a和122b中。压榨室底壁122d还包括沿着后边缘19c'(如图17所示)形成的凸缘19c,其可释放地装配在压榨室后壁122c中的凹槽122c3内。虽然图中示出了楔形榫头配合形式,但应当理解的是,任何可释放地彼此互锁的装配元件将适合于该压榨室的实施例。
现参考图8,压榨室支撑件由相同的第一和第二相对侧板140a和140b以及前面板140c形成。第一和第二相对侧板140a和140b可以经由螺钉31a(在面板140b上存在但在图8的视图中不可见)安装到榨汁机110的板壁126上。同样,前面板140c可以通过螺钉31b连接到侧板140a和140b之间。
辅助装配元件形成在侧板140a,140b和压榨室侧壁122a,122b上,使得当装在一起时,可正确定位压榨室122用于榨汁操作。这种辅助装配元件可采取分别在侧壁122a和122b上的向下弯曲的凸缘122a2和122b2的形式,以及分别沿着侧板140a和140b的上边缘形成的对应弯曲边缘140a1和140b1。由于弯曲凸缘和弯曲边缘之间的这种配合,将压榨室122放到侧板140a和140b之间,使得凸缘122a2和122b2分别自动地定位于弯曲边缘140a1和140b1内并与弯曲边缘140a1和140b1接合,从而将压榨室正确定位,以备榨汁操作。
如图9-12所示,压榨室正确的压榨位置是压榨室底壁内表面122d'与压板132的底部边缘132a'对准(见图10)。在这方面,需要说明的是,压板底部边缘132a'可以支撑在从框架或板126延伸的第一和第二相互分开的杆200a和200b上。杆200a,200b可以用来代替平台50,但对齐方式与图5D中描述和看到的一致。如图1-7F所示的实施例中那样,压榨操作的开始首先让杆自由端128b伸出,它将压板132推入压榨室122空间S1,其中使用参考图7A-7F所述的食物装载设备和方法来定位食物。
图19-22B所示为本发明另两个实施例,其中压榨室是自支撑的,且包括用于可移除地直接安装到机器框架的连接元件。在图19-21所示的实施例中,压榨室250具有后壁250c和相对的侧壁250a和250b,它们各自包括楔形凸缘250a'和250b'形式的连接元件,其可移除地锁定在机器框架126中凹槽形式的辅助连接元件260a和260b里(例如,从在凹槽的上端开始将凸缘滑动到凹槽中)。凸缘因此与凹槽互锁且不会从凹槽脱离,直到压榨室被抬起并离开凹槽。压榨室因此可位于与机器壳体和框架126相同的水平表面“H”上,或者它可架在汁液收集盘上(在本实施例中未示出)。
图22A和22B示出了另一实施例,其中连接元件包括一个或多个支撑臂272a和272b,其具有钩状端272a'和272b',分别连接到压榨室上相对的侧壁270a和270b。钩状端272a'和272b'可移除地连接到安装到机器壳体相对侧壁上的支撑柱275a'(所示在机器侧壁18b上的支撑柱,对面壳体侧壁18a上的未示出)。
图23A和23B示出的压榨室实施例,仅具有的底壁122d和后壁122c(没有侧壁)是可移动的(例如,通过可选的铰链连接,例如在图13中的123所示),或者如参考图15-18示出和描述的压榨室壁板,可发生相对移动。
图24和25示出了具有后壁132a的压板132,该后壁132a具有用于与从框架126伸出的支撑杆自由端128接合的凹部132b。在该实施例中,压板不是通过压板底部边缘132a'支撑,而是将压板支撑在两个横向分开的销280a和280b上(280b未示出),它们可分别在压板后壁132a上横向分开的孔132d和132e内自由来回滑动。
在一个实施例中,选择压榨表面上流体(汁液)通道的尺寸(诸如Gv和Gh的槽或在压榨表面中的孔),使得过滤器的拉伸强度大于在压榨期间,由食物在过滤器的未支撑区域上施加的最高拉伸力。这可通过限制未支撑区域的至少一个尺寸,高度或宽度来实现。过滤器未被支撑区域上受到的压力经由流体通道转化为沿着被支撑边缘的拉伸力,可导致破裂。
通过使用许多狭窄且紧密间隔的流体路径,可以保持相同的总出汁面积,同时减小每个无支撑区域的尺寸。未支撑区域尺寸是施加在过滤材料上力的影响变量,而流体路径的间距是压榨表面的总出汁表面积的影响变量。
在一个实施例中,选择约1/4“至1/32”的范围作为在至少一个方向上过滤器的最大无支撑长度(这将应用于1/4“直径的孔,或1/4”宽度的凹槽)。均匀分布的流体通路具有至少25%-50%出汁面积(沿着压榨表面流动的流体)是理想的设计。
例如,如果需要50%的出汁面积,需要约1“宽的棱脊和1”宽的沟槽,或更优选地约1/4“的棱脊和1/4”的沟槽。后者可使任何未支撑的过滤器面积承受1/4的力,但有相同的出汁面积。
因此,用于从切碎食物中提取汁液的方法可包括以下步骤:
a)提供具有多个流体通路的压榨表面;
b)在所述压榨表面上提供过滤材料,所述过滤材料在所述多个流体通路的位置处不被支撑,所述过滤材料具有预定的拉伸强度且是可渗透的,以允许来自切碎食物的汁液通过过滤器材料并进入流体通路; 以及,
c)在垂直于所述压榨表面的方向上对所述切碎食物施加预定大小的挤压力,
选择所述多个流体通道中每一个的压力、预定拉伸强度和面积,使得在所述未被支撑的过滤材料任何部分上的受张力小于所述过滤材料的所述预定拉伸强度。
因此,可以计算过滤器强度与压榨表面凹槽宽度的关系,以降低过滤器破裂的风险。在本发明的另一个实施例中,压榨表面上凹槽的宽度在约1/4英寸到约1/32英寸的范围内,更优选在约1/14英寸至1/18英寸的范围内,最优选地为约1/16英寸。图26和28示出了在具有拉伸强度为650N/m(3.7lb/in.)的过滤材料的压榨表面(例如Gh和Gv)上,最优选的凹槽宽度为1/16英寸,对于50psi的挤压压力,其在过滤器凹槽处一英寸长度上的力可计算得50psi × 1/16th in = 3.125lb/in,其正好在过滤器的额定强度3.7lb/in之下。如果凹槽间距过大,则相同的过滤材料和压力将导致过滤器破裂,如图27所示,其中当凹槽宽度为1/8英寸时,过滤器44破裂成碎片44a和44b,这个宽度对于过滤器的拉伸强度和压榨力而言太大。
图29和30示出了一个实施例,其中切碎食物“F”被装到具有第一和第二侧壁280a和280b、底部280c和开口顶部280d的过滤器280中,所有这些限定了内部空间280e。实施例中提出具有托盘表面290a的托盘290。如图29所示,食物“F”堆积在托盘表面290a上。托盘边缘290a'至少部分地插入过滤器内部空间280e中,托盘表面覆盖过滤器第一和第二侧壁中一个的至少一部分例如图30所示的侧壁280b。然后从过滤器中取出托盘,同时将切碎的食物“F”留在过滤器中。取出托盘可通过将托盘相对于过滤器倾斜来进行,这使得切碎食物从托盘表面滑落并进入过滤器内腔,如图30所示。如果有需要,托盘可包括手柄292和/或侧壁294a和294b。
图31示出了框架296的实施例,未组装的过滤材料(例如,形式是一个或多个单独的织物面板)可拆卸地连接到框架296上,以形成具有内部过滤腔298a的组装过滤器298,其中切碎的食物可以被倒入。框架可以采取任何期望的形式。在图31中,框架是开放线框形式,具有四个腿L1 -L4及用于可拆卸地连接过滤器298的顶部边缘298b的相应支柱P1-P4。框架和过滤器可在外部或在压榨室内部在框架被移除时进行食物填充,同时,在压榨操作之前,将完成组装并填充的过滤器留在压榨室内。
图32示出了由刚性材料形成的单个漏斗斗颈299,其包括开口顶部299a和开口底部299b。图33示出了单个漏斗斗颈301,其由柔性材料形成并且包括开口顶部301a和开口底部301b。如果需要,手柄301c和301d可以设置在开口顶部301a附近。
图34A-38示出了本发明的又一个实施例。如果需要,可以包括粉碎机或研磨机(图中未示出)。如图所示,在挤压之前,机器可保持大约12至15lbs的粉碎物质。图1所示的壳体和其它部件可用于该实施例。
图34A-C以侧视图示出了工作部件,而图35以俯视图示出了工作部件。用于安全盖的铰链320、阀手柄322和空气定向阀324一起被示出,空气定向阀324可通过旋转来压缩或打开压板。实际压缩力由空气致动器326产生,空气致动器326牢固地安装到刚性板338和可移动板328上。可移动板328可经由每一侧上的刚性侧板346和沿着塑料垫片333和335上侧面滑动的移动引导件330和331进行导向。致动器通过气动管(未示出)与空气压缩机336互连。
空气压缩机还通过气动管与两个小气缸327连接。
两根推杆334,每侧一个,用螺母329牢固地连接到移动板328上。这两根杆穿过壳体中的孔延伸到压榨区中,通过每根杆334上一个的螺纹螺母344经由结构通道345连接到压板350上。
压板350由侧板356和压榨室底部357限制,并可沿着356和357滑动。压板通过2个平头螺栓343宽松地固定到通道345上,所述平头螺栓343与键槽接合,使得通道345易于拆卸。压板50不与未加工的食物接触,而是与诸如布或纸袋的多孔材料(这里示为340)接触。需要指出的是,图中示出了两个这样的袋子340,它们由可自由移动的刚性压架354分隔开,其也被侧板356和可滑动地抵靠刚性压榨室壁339的压榨室底部357限制。
为了帮助从袋子中排出汁液,如图38所示,压板350和压榨室壁339的表面以及侧板356和压榨室底部357都进行了开槽。
由350,356,357,339和压架354组成的整个压榨机组件都通过固定连接到339的金属支架358悬挂在销359上。因此,刚刚描述的整个压榨机组件容易从榨汁机上取出进行清洁。
如上所述,粉碎机或研磨机部分不是本文公开的本发明任何一种榨汁机的一部分,尽管如果需要可添加。在机器本身上没有预先安装的特定研磨机的情况下,许多不同类型的食物可以通过使用任何选择的粉碎机类型来粉碎。本发明意在从先前切碎的材料挤压汁液;在当今市场上存在许多类型的食物加工机和粉碎机,操作者具有广泛的选择,最显著的是,这些机器已可在大多数商业厨房或食物制备区域中找到。但更重要的是,从经验发现,完全分离的粉碎机和榨汁机的组合能更有效地利用操作者时间,因为可同时进行粉碎和榨汁的两个功能。不再需要榨汁机等待粉碎机完成工作,也不再需要粉碎机等待榨汁机完成压榨,当粉碎机安装在榨汁机顶部时总是遇到这两个时间干涉,如包括在一些现有技术的机器(以及许多当前的为家庭使用设计的榨汁机)。
在该新发明中发现的另一种改进是在过滤袋在每个关闭和承受压力的平面和方向上进行保护性支撑,因此消除了对强力压榨袋的需要,甚至允许使用纸作为压榨袋的材料。通过详细描述和附图将解释这些和其他的改进。
在该新发明中发现的另一个改进是能够同时压榨多个袋子,允许使用更轻量的材料和部件,因为通过使用几个更窄的袋子,而不是一个宽的,和压板的表面积一样的袋子,使得需要由挤压装置产生的挤压力(面积×压力)大大降低。
美国专利#5,207,152示出了一种紧凑的一体式果汁机和粉碎机的设计,其旨在组合液压榨汁机的所有功能,在本领域中通常称为“冷压”并意在用于超市场合。虽然它显示出在地板模型X-I上的尺寸和重量的显著减小,但是按压它,仍然需要240lbs ,2个强壮的人才能将它抬到桌子或台面上,并且在使用中,需要它搁置在其支架上。它具有36英寸的宽度和36英寸的深度,不适用于操作台空间极度有限的“果汁吧”使用。当它在操作台上时,操作者要给粉碎机填充食物需要相对长的距离,粉碎机是该单元的一部分。
在本发明中,榨汁机的尺寸和重量已经减小,同时仍然保持真正的“压力机”的优点,其具有在被榨汁材料上施加高达50psi或更多压强的能力。同时,榨汁机需要通过现代厨房的所有现代安全标准和卫生标准(例如国家卫生基金会标准)。现代卫生指南要求除其他事项外,不使用工具而容易地移除所有食物接触部件,用于在3舱厨房水槽中清洗。这些部件需要足够小并且足够轻以便容易地被一个人取出,在水槽中清洗。
操作方法
在此描述图34A-38所示的机器,有助于示出本实施例需要的典型操作过程。
具体的操作步骤:
为了开始压榨操作,压榨机必须装入要被榨汁的切碎材料。为此,操作者将阀门手柄322手动移动到“打开”或“缩回”位置。该气动阀允许压缩空气从空气压缩机336通过气动管(未示出)移动到两个小气缸327,使它们伸出,位于机器的每一侧有一个气缸。同时,阀门允许任何保留在主气动致动器326中的空气排放到大气中。在这样做时,可移动压板328向固定压板338移动,这迫使主致动器326到达其最大收缩位置,如图34B中清楚地示出。该运动还使压榨板350完全伸出,从而打开压榨室,操作者可将过滤袋340放入压榨室中。
一旦第一步完成,操作者必须打开安全盖332,以便打开压榨室。除了在完全关闭位置,该安全盖在其它任何位置都会中断压缩机336的所有电力,并将所有加压空气排放到大气中。因此,榨汁机不可能在盖打开的情况下操作。
一旦打开压榨室,操作者将一个或多个过滤袋放置就位,如图34所示,在每两个相邻的袋子之间设置一个压架354。销子352,通过保持袋子打开并处于填充食物位置来辅助袋子的连接。
现在通过手动地将粉碎的食物装入或倒入袋中来快速完成袋子的填充,直到装满袋子的大约2/3。
一旦袋子完成填充,安全盖关闭,如图1所示,手动阀322被移动到“关闭”或“榨汁”位置。这里排出来自两个缩回气缸327的空气,并允许空气移动到主气动致动器326中。当空气压力由于空气压缩机336的操作而开始上升时,主致动器开始移动到其完全伸出位置,如图所示。该运动拉动两根杆334,这两根杆可旋转地连接到通道45,该通道45使压榨板350向固定的收集室356移动,从而在过滤袋340上施加力,其开始使汁液从切碎的有机材料中流出来。这些汁液通过袋子过滤,并滴入汁液收集盘16中,在压榨操作期间汁液在盘子中积累。需要指出的是,在任何时候,可以通过插口20的操作(参见图1)从该盘排放汁液。随着压力升高,施加在切碎材料上的力逐渐增加。
一旦达到最大压力,或者,当经过一定时间时,手动阀移回到“回缩”位置,并且步骤4的动作被反转。
安全盖打开,过滤袋及其压缩食物被取出处理掉,或通过将其倒置而被清空并重新使用。
虽然上文已经描述并在附图中示出了本发明的优选形式,但是应当理解,申请人并不旨在局限于上面描述和在附图中示出的特定细节,而是旨在限于本发明所附权利要求限定的范围。在这方面,如在权利要求中使用的术语“装置”旨在不仅包括在本申请的附图中示出的设计和在本文中讨论的等同设计,而且还旨在覆盖现在已知的或本领域技术人员将来已知的那些等价物。