CN110477183A - 用于制作液体或半液体食品的机器 - Google Patents

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Abstract

用于制作液体或半液体食品的机器(1)设有框架(2)、产品处理单元(3)和用于驱动处理单元(3)的控制单元(35)；处理单元(3)又设有第一容器(5)、搅拌器(7)，该第一容器由无刷齿轮马达(11)设定为围绕其中心轴线(5a)旋转，并且该第一容器在其内部限定产品处理腔室(6)，搅拌器(7)设有安装在该处理腔室(6)内的刮刀(25)和用于使搅拌器(7)运动的运动单元(26)；用于使搅拌器(7)运动的运动单元(26)通过两个不同的线性致动器(27、28)施加第一运动和第二运动到刮刀(25)，第一运动为朝向和远离第一容器(5)的底部，第二运动独立于第一运动为朝向和远离第一容器(5)的内侧壁。

Description

用于制作液体或半液体食品的机器
技术领域
本发明涉及制作食品(优选地为液体或半液体)、具体是冰淇淋(意式冰淇淋、冰糕、软冰淇淋等)、烘焙食品和糕点(奶油冻和巧克力奶油等)或配餐(开胃汤等等)领域的食品的机器。
背景技术
在下文中为了描述方便且不失一般性，将会参考冰淇淋领域，其中，强烈需要能够在非常短的时间间隔内少量地制作能够满足顾客要求的各种类型和口味的手工制作产品。
这一需求涉及了设计简单的、通用的、意在用于就其原料而言交替地制作各种产品的机器，目的在于提出前沿工具，其根植于传统并且能够获得与传统的手工商业类似的结果。
因此，特别强烈感到的第一需求是：允许根据原料的成分和/或根据待制作的产品的类型(意式冰淇淋、冰糕、软冰淇淋等)来设定用于处理原料的特定循环的机器。
同时，在行业中感到的另一需求是：能够将简单、低成本的维护与对高质量冰淇淋生产的保证相结合的机器。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于制作液体或半液体食品的机器，该机器允许根据原料成分、也就是说根据待制作的产品来简单且有效地优化处理循环。
本发明的另一目的是提出一种用于制作液体或半液体食品的机器，该机器允许简单、低成本的维护并且能保证所制作的产品的质量和食品安全。
根据本发明，这些目的通过用于制作液体或半液体食品并且包括在一项或多项所附权利要求中阐述的技术特征的机器来实现。
附图说明
参照示出优选的、非限制性实施例的附图，从以下详细描述中，本发明的技术特征和优点将变得更加明显，且在附图中：
-图1示出根据本发明的用于制作液体或半液体食品的机器：
-图2示意性地示出了图1所示的机器的热单元；
-图3部分剖切而部分示意地示出图1所示的机器的一些组成部分：
-图4示出图1所示的机器的细节，其中为了清楚起见切去了一些部分；
-图5示出图1所示的机器的顶部部分，其中为了清楚起见切去了一些部分；
-图6和图7示出在了处于相应操作位置中的图1所示的机器的细节。
具体实施方式
图1中的附图标记1以其整体表示用于制作冷的和热的供应的液体或半液体食品的机器。更具体地，机器1能够制作冰淇淋行业的意式冰淇淋、冰糕、软冰淇淋等、烘焙食品和糕点行业的奶油冻和巧克力奶油等以及配餐行业的开胃汤等。
机器1包括框架2，在该框架2上安装有用于处理产品的单元3，并且该框架容纳基于热力学循环的热单元4(图2)。
更详细地，热单元4被容纳在框架2的底部部分中，框架2的底部部分由设有通风开口的平行六面体形状的保护罩2a封围。
如图3中更详细地示出的，处理单元3包括：第一容器5，该第一容器在其内部限定产品处理腔室6；搅拌器7，该搅拌器在使用中至少部分地安装在腔室6内部；以及第二容器8，该第二容器在其内部限定用于容纳第一容器5的容纳腔室9。
处理腔室6和容纳腔室9两者均是基本上圆柱形的。
容器5同轴且可移除地被容纳在容器8内部，该容器8在保护罩2a内部固定地安装框架2上。
此外，容器5被可旋转地容纳在容器8内部，并且由无刷马达(齿轮马达)11的驱动轴10a驱动围绕其中心轴线5a旋转。
轴10a与容器5的中心杆10b轴向对准地联接，该中心杆沿着轴线5a从容器5的底部延伸超过其加载边缘。
轴10a与杆10b之间的联接由联接构件12、优选为快速脱开型的联接构件固定。
容器5、轴10a和杆10b共用的旋转轴线5a垂直地布置。
齿轮马达11安装在框架2的顶部部分上，该顶部部分被包封在辅助的盖状保护罩2b内。
在使用中，即，当容器5被容纳在容器8内时，在容器5的外侧壁13与容器8的内侧壁14之间限定含有换热器流体的间隙15。
优选地，但非必要的，该换热器流体是乙二醇或乙二醇混合物。
容器5的外侧壁13设有螺旋状通道16(图2)，该螺旋状通道的用途是改进从换热器流体到处理腔室6的传热。
替代地，容器5的底部设有一个或多个叶片，该一个或多个叶片的用途是产生改进热交换的湍流状态。
换言之，根据一方面，该一个或多个叶片如与容器5成一体地被驱动旋转(优选但非必要地，它们联接到容器5)，从而在换热器流体(插设在容器5与8之间)中产生可改进热交换的湍流状态。
实际上，当容器5由齿轮马达11设定旋转时，通道16对间隙15中的换热器流体施加螺旋搅拌运动，由此增强热交换效率。
换热器流体由热单元4通过容器8的内侧壁14冷却或加热，容器8又由热单元4的流体螺旋管17冷却或加热。
该螺旋管17优选地但非必要地由嵌入在容器8的侧壁中的螺旋通道限定，并且由换热器流体穿过(图2)。
因此，应注意的是，对容器5内的产品的冷却或加热由两种流体实现：即，构成间隙15中的流体浴的(第一)换热器流体(乙二醇)和(第二)换热器流体，该第二换热器流体通过容器8的壁与第一换热器流体交换热量。
除了螺旋管17以外，热单元4优选地包括压缩机18、换热器19和用于减小换热器流体的压力的减压元件20。
热单元4还包括旁通分支21，该旁通分支设计成允许换热器流体在压缩机18和螺旋管17之间循环，以产生热力学热气循环。
在该循环中，换热器流体在压缩机18中被加热，并且将热量传递到螺旋管17，由此对间隙15中所含有的换热器流体进行加热，并且因此对容器5的处理室6中所含有的产品进行加热。
热单元4还可包括开关22，该开关设有例如一个或多个阀，并且构造为将分别且交替地将压缩机18的出口连接到：
A)旁通分支21(并且因此连接到螺旋管17的入口)；
B)受换热器19和减压元件20影响的分支23。
因此，在A构造中，执行热气热力学循环以允许加热换热器流体(乙二醇)，因此加热被处理的产品，而在B构造中，执行热力学冷冻循环，在该热力学制冷循环期间，在螺旋管17中的换热器流体膨胀并且因此允许冷却容器5内部的产品，螺旋管17在该情形下用作蒸发器。
应注意的是，热单元4可包括或可不包括可选的旁通分支21和开关22。
上述搅拌器7包括从动的杆24和固定到从动的杆24的底端的刮刀25。
从动的杆24与由轴10a和杆10b组成的组件平行地延伸，其中，其中心轴线24a布置在距轴线5a预先确定的距离D处。
刮刀25从从动的杆24的底端偏心延伸。
杆24的顶端联接到运动单元26，该运动单元将彼此独立的两个运动施加到刮刀25，具体的是朝向和远离容器5的底部的第一运动以及朝向和远离容器5的内侧壁的第二运动。
第一运动是通过从动的杆24沿着轴线24a的平移所施加的垂直线性运动。
第二运动是由从动的杆24围绕轴线24a的摆动所施加的偏心摆动运动。
从动的杆24沿着轴线24a的平移由运动单元26的第一线性致动器27施加。
优选地，从动的杆24沿着轴线24a的平移由第一线性致动器27直接施加，该第一线性致动器的驱动端具有按压从动的杆24的顶端的球接头。
第一线性致动器27被容纳在保护罩2b中、靠近齿轮马达11。
从动的杆24围绕轴线24a的摆动由运动单元26的第二线性致动器28施加。
第二线性致动器28也被容纳在保护罩2b中。
优选地，如图4中更详细地示出，从动的杆24围绕轴线24a的摆动由第二线性致动器28通过曲柄传动装置29施加。
传动装置29包括曲柄30和连杆31，曲柄30与从动的杆24成一体，连杆31在一侧上铰接到第二线性致动器28的驱动端，而在另一侧上通过铰链32铰接到曲柄30。
铰链32安装为与杆33如成一体，曲柄30能沿着该杆33以类似滑动件的方式平行于轴线24a运动。
更具体地，杆33是平坦的，并且沿着杆33滑动的曲柄30的端部具有平坦的滑道34。
由第二线性致动器28所施加的刮刀25的运动用行业术语被称作“提升(lift)”和“铺开(spread)”。实际上，根据刮刀25相对于容器5的内侧壁所采取的位置，刮刀可以从壁上刮下所处理的产品(“提升”功能)或铺开所处理的产品(“铺开”功能)。
由于刮刀25的独立的两种运动并且由于也是独立地受控的容器5的旋转速度，能够实现许多不同的产品处理。
例如，在由冰淇淋构成的产品的被称为“半载”的循环中，刮刀25的垂直运动可被限制于容器5的底部。
另一方面，在用于处理由雪泥饮料构成的产品的循环中，容器5的角速度可在“提升”步骤期间减慢以避免乳化，并且容器5的角速度可在“铺开”步骤期间加快使得离心加速度将产品“铺开”在容器5的内侧壁上，由此增加热交换。
齿轮马达11和线性致动器27和28由控制单元35控制，该控制单元在图3中由框示意地表示。
优选地，控制单元35被容纳在保护罩2b内。
尽管未示出，但控制单元35优选地也控制热单元4。
优选地，控制单元根据多个“食谱”、即，根据待处理的产品的类型来控制齿轮马达11和线性致动器27和28。
根据本发明另一有利的方面，如图3所示，间隙15与辅助罐36通过管道37连通，沿着该管道37安装有双向泵38。
这样，能够快速且节省地清洁容器5(例如，当从一种冰淇淋口味换到另一种冰淇淋口味时)，并且防止清洁水由于换热器流体(乙二醇)的热惯性而冻结。实际上，泵38用于将换热器流体从间隙15的浴中传递到罐36而不改变流体的温度(通常为-25℃)，这在能量节约方面有明显的优势。
当清洁结束时，换热器流体被从罐36送回到容器8的浴中，并且可立即开始另一生产循环。
使用泵38和罐36还使得能够将容器5借助处于相同温度下的换热器流体的制冷(或加热)(在高度上)分开，这也可使用控制单元35进行调节，并且因此对于减少的量的混合物(典型地，半载)是有用的。
为了测量在容器8中换热器流体浴的液位，设有一连串传感器39，传感器安装在间隙15中处于不同高度处、具体是在第二容器8的内侧壁14上，并且连接到控制单元35。

Claims (9)

1.一种用于制作液态或半液态食品的机器，包括：
-框架(2)；
-安装在所述框架(2)上的产品处理单元(3)和用于驱动所述处理单元(3)的控制单元(35)，所述处理单元(3)又包括第一容器(5)，所述第一容器围绕其中心轴线(5a)旋转并且在其内部限定产品处理腔室(6)；搅拌器(7)，所述搅拌器设有安装在所述处理腔室(6)内的刮刀(25)和用于使所述搅拌器(7)运动的运动单元(26)；
所述机器(1)特征在于，用于使所述搅拌器(7)运动的所述运动单元(26)向所述刮刀(25)施加朝向和远离所述第一容器(5)的底部的第一运动以及朝向和远离所述第一容器(5)的内侧壁的第二运动，所述第一运动和所述第二运动彼此独立。
2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述运动单元(26)包括由所述控制单元(35)驱动的第一线性致动器(27)和第二线性致动器(28)，所述第一运动和所述第二运动分别由所述第一线性致动器(27)和所述第二线性致动器(28)施加。
3.如权利要求2所述的机器，其特征在于，所述第一运动和所述第二运动通过从动的杆(24)施加到所述刮刀(25)，所述刮刀(25)固定到所述从动的杆(24)的下端，并且从其偏心地伸出。
4.如权利要求3所述的机器，其特征在于，所述第一运动是由所述第一线性致动器(27)施加的垂直线性运动，所述垂直线性运动导致所述从动的杆(24)沿着其中心轴线(24a)平移。
5.如权利要求3或4所述的机器，其特征在于，所述第二运动是由所述第二线性致动器(28)施加的偏心摆动运动，所述偏心摆动运动导致所述从动的杆(24)围绕其中心轴线(24a)摆动。
6.如权利要求1至5中任一项所述的机器，其特征在于，所述第一容器(5)由无刷齿轮马达(11)驱动围绕其中心轴线(5a)旋转，所述无刷齿轮马达的速度受所述控制单元(35)控制。
7.如权利要求1至6中任一项所述的机器，其特征在于，还包括热单元(4)，所述热单元与所述处理单元(3)关联，用于在产品被处理时与其交换热量；并且其中所述处理单元(3)还包括第二容器(8)，所述第二容器固定到所述框架(2)，并且所述第二容器在其内部限定接纳腔室(9)，所述接纳腔室容纳第一旋转容器(5)；所述第一容器(5)被能移除地容纳在所述第二容器(8)内并且在其外侧壁(13)与所述第二容器(8)的内侧壁(14)之间限定间隙(15)，所述间隙含有换热器流体浴，所述换热器流体浴通过所述第二容器(8)的所述内侧壁(14)与所述热单元(4)交换热量。
8.如权利要求7所述的机器，其特征在于，所述间隙(15)与辅助罐(36)通过管道(37)流体连通，沿着所述管道(37)安装有双向泵(38)。
9.如权利要求8所述的机器，其特征在于，包括一连串传感器(39)，所述一连串传感器安装在所述间隙(15)中处于不同高度处、具体是在所述第二容器(8)的所述内侧壁(14)上，并且连接到所述控制单元(35)，用于表明所述换热器流体浴的液位。
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