CN1311756C - 制做和分配充气和/或混合食品的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种分配冷冻食品或局部冷冻食品的装置，包括具有中心轴和圆周的冷冻表面，使冷冻表面绕轴旋转的电机，冷冻表面上间隔配置的转盘，当冷冻表面旋转时，用来向冷冻表面上沉积预定数量的液体食品混合物，从而液体混合物在冷冻表面上铺开并冷却形成一扁平层的并至少部分被冷冻的食品，该装置还包括食品传送组合，位于转盘和冷冻表面之间。这种组合包括一在冷冻表面上支撑的刮板，当冷冻表面旋转时该刮板的工作边与冷冻表面相接触，将冷冻食品刮削成凸起的一行食品刮屑。一垂直的成形圆筒位于冷冻表面圆周的附近，具有侧视窗和底部开口。刮板叶片可将食品凸起的行通过视窗推入成形圆筒中，并将刮屑压紧形成固定食品。圆筒中的排出装置将固定成形的食品从底部开口中推出，推到如杯形或圆锥形的容器中。本发明还公开了这种分配方法。

Description

制做和分配充气和/或混合食品的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种制做和分配充气和/或混合食品的方法和装置。然而本发明也可用来制做其它各种食品，特别是用于制做和分配冷冻甜点如冰激凌和冷冻乳酪等。本发明将在下文进行描述。然而，可以理解的是，本发明所述的其它方面可用于制做和分配其他多种食品。

背景技术

充气的冷冻食品通常需要所选的液体组分与预定容积的空气相混合，将混合物冷冻，并将成品分发出去。成品的满意度常直接取决于进行空气测量及空气与液体组分混合的温度和方式，如膨胀率，还取决于混合物冷冻和分配的方式。现有技术中有许多分配冰激凌和其他半冷冻奶制品如未冻硬的冰激凌和冷冻奶酪的装置。

按照惯例，这些机器通常专用于分配一种或两种口味的产品，在某些情况下，结合两种口味。例如，在冰激凌店中，第一个机器中具有两个独立的冷冻室，可制做和分配巧克力和香草冰激凌，第二个机器中可制做和分配草莓和香蕉冰激凌，第三个机器则专门制做和分配咖啡和冷冻布丁口味的等等。这样做的原因是，这些特有冷冻室所容的冰激凌的容积比一份冰激凌所需的容积要大。为了分配不同口味的冰激凌，在新口味放入冷冻室并出现在分配器出口之前冷冻室必须清空并清洁干净。另外，盛装对冷冻食品进行预先调味的混合物的桶也必须很干净。然而，大规模的冰激凌店和甜品店是依据销售量来调整多台分配不同产品和口味的机器，销售量较少的口味通常只有一台或两台机器，从而限制了所能向顾客提供口味的数量。

而且，由于专用食品形成的数量大于所分配的任何一份的数量，因而过量的食品在制成之后保存在冷冻室中直到需要下一份时。从而过量的食品再次冷却，产生结晶现象。由于预混合口味的产品的数量较大和几夸脱产品被连续冷冻，因此在出口的产品的新鲜度和口感将会由于产品相对缓慢的销售而受到不利影响。

现有技术中分配器的另一缺点是这些分配器具有多个内表面和运动部件，在每天结束时或根据当地卫生部门的规章所定的时间间隔内，这些分配器不易而且需要费时清洁和维护。每个分配器必须排空所剩的食品，并使其冷冻室壁，泵，及其他内部组件完全清洁，以防止滋生细菌，以免污染通过分配器传送的产品。清洁操作的成本不仅从停机时间来说很昂贵，而且从产品的浪费来讲，成本也很高，而且很难雇人来正确的完成这一麻烦又困难的工作。

美国专利5,433,967公开了一种制做和分配充气食品的方法和装置，这种装置包括一混合室，该混合室具有接收液体的第一入口，接收气体的第二入口，以及一出口，通向横截面较小的连续管道。管道的一端接收从混合室出口流出的液体，另一端远离出口，从而使流出物在管道中受到限制的紊流混合，直到流出的产品从管道的另一端流出。如果产品被冷却了，则管道通向冷却区或冷却面，在冷却区或冷却面对从管中流出的液体产品流出物进行冷却和至少部分冷冻。这里所公开的装置特别适于制做和分配冷冻奶酪和冰激凌，并考虑到供应少量不同口味新鲜食品的服务。

美国专利5,727,713公开了一种分配器产品供应单元，该单元包括一增压容器，该容器容纳流体产品或基料，并有有一引入导管一端的开口。在导管上一体形成着混合室，在其中气体沿着细长管加入液体中，从而引起混合流体的紊流。从导管伸出的侧管可使一种或多种口味流经导管引入流体中。导管的相对端或出口端可连到分配管上，分配管将从紊流管中流出的充气流体分配到冷冻表面上形成较薄的一层。容器、导管及侧管组成一整体的任意使用的结构，这种结构特别适于从附带分配设备中高效卫生地制做和分配乳制品口味的产品。

上述专利中所述的装置，其内容在此作为参考，然而这些装置在现有技术中分别存在，到目前为止，没有一种可将它们结合起来形成单一机器的方法，从而有效地经济地制做和分配不同种类的多种口味和多种规格如杯形或锥形的冷冻食品甜点。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的装置，制做、混合和/或分配所需的各种食品。

本发明的另一个目的是提供一种装置，该装置可制做并分配各种食品而不需在装置中存留大量预先调味的混合物和/或大量的成品。

本发明的另一个目的是提供这样一种装置，该装置可方便快捷地将产品类型从一种改变到另一种，从而满足不同顾客的需求。

本发明的另一目的是提供一种装置，该装置可根据需要并以不同的规格如杯形或圆锥形将刚充气的冷冻食品制做并分配成有特色的部分。

本发明的另一目的是提供一种制做和分配充气冷冻食品的装置，该装置可容易进行清洗并保持卫生条件。

本发明的另一目的是提供一种装置，该装置可在对基料如无色冰激凌、脱脂冰激凌、大豆、果汁饮料或酸乳基料进行充气时选择性地搅拌或混合多种香味。

本发明的另一目的是提供一种冷冻产品分配机器，该机器从一份食品提供到下一份食品时只带着极少的上一食品，例如，可防止一份香草冰激凌受到上一份巧克力冰激凌剩余物的污染。

本发明的另一目的是提供一种通用的装置，该装置只占用较小的房屋面积，却能分配多种基料、口味和混合物的食品。

本发明的另一目的是提供一种直到分配时均可在卫生条件下维持产品供应的装置。

本发明的另一目的是提供一种有效且高效地完成上述专利所述分配方法的装置。

本发明的另一目的是提供一种制做并分配多种食品的方法，该方法具有上述的一种或多种优点。

其他发明目的，部分很明显，而部分将在下文中清楚地解释。因而本发明包括几个步骤及一个或几个步骤间的联系，结构的特征、部件的结合以及组件的安排将在下面进行详细描述，本发明所要求的保护范围如权利要求书所述。

简要地，这种产品分配装置最好是装在箱体中的一种独立组件，该装置具有一扇门，门上有产品选择控制面板和接近产品分配站的孔，该分配站包括一可竖直移动托盘，该托盘可支撑产品容器如置于托盘上的套或圆锥。这种装置包括旋转水平冷冻表面和关于轴旋转该冷冻表面的启动装置。冷冻表面形成箱体中封闭的循环制冷系统中的蒸发器组件。当制冷系统运行时，可将冷冻表面维持在选定温度，这一温度足够低可使沉积在冷冻表面上的液体产品混合物，如果汁冰糕、乳酪或冰激凌全部或部分冷冻。

位于冷冻表面上的转盘部分包括转盘，该转盘上有多个可泵送的容器，其中装有不同口味的液体，这些容器支撑在旋转料道上。料道形成多个混合腔室，一容器一个腔室，单独的紊流管从每个混合腔室中引到冷冻表面上沉积探头中的单独出口。每个容器连接料道中的一个混合腔室，启动装置使转盘关于冷冻表面上的轴独立旋转。

靠近转盘的产品基料传送装置，包括一个或多个可竖直移动的喷嘴或配件，每个喷嘴接收压缩空气和各种不同的从箱体中泵吸出的液体产品基料中的一种。所述的各个喷嘴在工作时，可沿着气流(或非气流)将液体基料传送到转盘中。通过旋转转盘，将所选定的料道混合腔室置于相对所选的一种传送装置喷嘴处，并通过降低喷嘴建立与腔室的连接而启动合适的泵，具有由喷嘴传送的空气的所选产品基料或不含气体的产品基料，与香味容器中抽吸的所选香味一起被取出。这两种流体在料道中密切混合，并被导入料道的沉积探头，从而固定容量或分量的所选香料和充气(或未充气)的产品混合物沉积在冷冻表面上。

这种装置还包括位于转盘部分和冷冻表面之间的固定产品传送部分。这种传送部分具有产品混合物的推平装置，这种装置是一种径向安装的自洁式辊子，辊子的圆锥面在冷冻表面上间隔一定距离。当冷冻表面旋转时，借助转盘沉积到冷冻表面上的液体混合物在冷冻表面上铺开，推平的高度为辊子和冷冻表面之间的间隙。从而，表面将推平的混合物冷冻或部分冷冻，形成一薄的扁平层的冷冻、带着香味、充气的(未充气的)食品。传送部分还包括径向的刮板在辊子后方以一定角度间隔，这种刮板可在旋转冷冻表面上刮冷冻食品层，将食品聚集成径向延伸凸起的一行冷冻刮层，这行食品与垂直定向的成形圆筒结合在一起，该成形圆筒位于冷冻表面边缘外部传送部分的周围。

这种传送部分还具有可径向移动的刮板叶片，该叶片与径向刮板一起工作，推动凸起的一行冷冻食品，使其通过成形圆筒的侧部视窗聚集起来，并在圆筒内对冷冻食品进行压缩。可以看出，当刮板叶片完全展开时，它实际上关闭了圆筒上的视窗，使得活塞可沿着圆筒移动，进一步将食品压缩成勺形，并将一勺冷冻食品从圆筒底部推入容器中，入杯形或圆锥形的容器，该容器置于食品分配站的托盘上，并被升高到成形圆筒下的预定的高度。容器被装满后，托盘下降从而容器可通过箱体门上的通孔从托盘上取走。

下面将进行详细的描述，这种装置最好由清洁冷冻表面的装置、推平辊、成形圆筒，以及活塞，该活塞可在两次供应间将上一次供应的遗留物在下一次供应时减到最少。而且，很明显，装置可设计成使装置的重要组件都可很容易地取出，以对其进行清洁和常规的维护。因此，本装置能够在一段很长的时间内有效地分配所需的各种食品，而很少需要维修。

可以理解，本发明的各方面可用来混合、调和并分配各种热或冷的食品如热巧克力、速溶汤粉、果汁，甚至可以是糖果、饼干、蛋卷、薄煎饼及其他类似物。

附图说明

为了对本发明的性质和种类有全面的理解，可参考附图以及如下的详细说明，其中；

图1是本发明中分配装置的透视图，其中所示装置的前门未完全打开；

图2与图1类似，所示装置的比例略大，前门被移去，所示装置的转盘部分和传送部分处于关闭位置；

图3是装置的类似图，其中所示的转盘处于打开位置，其中出液口的盖子被移去；

图4是装置的类似图，所示的转盘部分和传送部分(无盖)均处于打开位置；

图5是图1中装置的右透视图，所示的装置没有箱体和其他部件；

图6A是一比例较大的局部视图，详细的展示了图1装置中的转盘部分；

图6B是一比例较大的剖视图，详细的展示了图6A中转盘部分的香料玻璃瓶泵；

图6C是一局部透视图所示的是转盘的下侧；

图6D是沿图6A中线6D-6D的比例较大的局部视图；

图7是一放大的透视图，所示的是图1装置中传送部分中的推平辊；

图8A是一从下向上看的透视图，所示的是图1中装置的传送部分中压制/成形装置；

图8B是上述装置的部分从上往下看的类似图；

图8C是沿图8A中线8C-8C的比例较大的局部视图；

图8D是一局部透视图，详细的示出了传送部分的另一部分；

图8E是一较大比例的局部透视图，详细示出了图8A装置的部分；

图9是传送部分的另一部分的简图；

图10是沿图4中线10-10的较大比例的局部视图；

图11是一图1中装置的制冷循环的框图；

图12A是一比例较大的局部视图，所示的是用于图1装置中旋转冷冻表面的旋转连接/密封装置；

图12B是一比例较小的类似图，所示的是另一实施例中的这种装置。

具体实施方式

参见图1和图2，这种分配装置是位于机箱体10中的独立单元，它具有顶壁10a，相对的两侧壁10b和10c以及后壁和底壁(未示出)。箱体的前面除了容纳百叶窗以向主要制冷单元提供进风的下部前壁12之外，全部打开以展示箱体中的大部分组件。通入箱体的前部开口可被铰链门14关闭，该门可在打开位置和关闭位置间转动，在门的打开位置可接近箱体内部，在门的关闭位置门封盖了伸入箱体的开口。配合装置15a、15b可在门的关闭位置闩上或锁上门。

如图1所示，在门14上有一个较大的开口或入口16，当门关闭时，入口16提供通向箱体内分配站的通道，从而用户可在该分配站取到由该装置分配的食品。更好地，入口16具有外传式的门16a，从而使入口通常状况下关闭，阻塞通向分配站17的的通道。顾客在看到位于控制面板18上方的电子显示屏19上显示的可选择的食品后，可通过按压安装在门上的控制面板18上正确的键，而选择配好的特定产品。因此，这种装置可当成自动售货机，控制面板18可包括接收硬币、信用卡和现金并能返回零钱的常规装置。如图1所示，出于广告目的，灯光显示屏20可嵌入门14的前端。

参见图2和图5，箱体10包括由箱体壁支撑的水平搁架22，大致位于箱体前面开口高度的中间位置。如图2所示，面板22a搁置于搁架22上，以接收液体。搁架22包括由圆罩25盖着的直立旋转联轴器24，并旋转支撑着水平冷冻表面26。如图5所示，冷冻表面26有一伸至旋转联轴器24的竖轴28，联轴器的输入轴带有滑轮32，该滑轮由皮带和惰轮34连到搁架22下侧的电机36的轴上。在箱体10内的控制器38的控制下，启动电机36以图2中箭头所示的方向以控制速度旋转冷冻表面26。可以看出，控制器38可以设定的程序控制装置的所有方面，包括速度的控制和冷冻表面26温度的控制、所述各种操作的定时、联锁装置的操作、基料及口味的选择等等。

参见图5，冷冻表面26包括内螺旋或弯曲流体导管或通路42，管路的相对端通过旋转联轴器24连接到引入制冷系统44的流体管路(未示出)及从制冷系统引出的流体管路，且通路42在控制器38的控制下运行。配合装置及转动液封将在下面参考图12A及12B进行描述。

参见图5和11，制冷系统44包括一主压缩机44a，初级冷凝器和通风设备44b。当分配装置在运行且冷冻表面26旋转时，制冷系统44在控制器38的控制下，经由冷冻表面循环制冷剂从而在所选的温度范围内如-5到+17F之间，冷却上表面26a。

最好，冷冻表面26是一直接蒸发冷冻表面，即它的功能相当于制冷系统44的制冷循环中的蒸发器，控制器38中的制冷控制电路有两个操作模式，即：备用和转储。备用模式在装置的待用期间内运行，将冷冻表面26的上表面26a维持在特定的温度T₁如0。转储模式在产品生产期间内运行。由于产品的生产过程是间歇的，制冷控制电路可在两个模式间频繁切换。

在系统44的制冷循环中，备用模式使用标准膨胀阀40，阀孔的大小可控制冷冻表面26的温度，将上表面26a的温度维持在温度T₁。由于膨胀阀的限制，控制模式不能提供所需的散热来冷冻表面26a上的产品组合。因此，可利用转储模式实现从上表面26a上高速散热。转储模式中利用了辅助阀或称为安全阀41，该阀在种类系统44的循环中与标准膨胀阀平行连接。这一模式借助向表面26上的制冷剂管42注入液态制冷剂的方式，实现上表面26a上的高速散热。当制冷剂在表面26(即制冷循环中的蒸发器)上变成气态时，将临近导管42的表面26部分冷却到温度T2，T2的温度比T1略低。这样，在上表面26a上产生了很大的温差，从而引起表面的温度迅速下降。

为了防止表面26a的温度下降到低于温度T1，启动转盘52将产品混合物涂敷到表面26a上，同时或在很短的时间内，转换制冷剂模式。这样，在表面26的下部之间产生了很大的温差，上表面26a上的产品混合物产生很高的传热率。当转盘停止向表面26上涂敷产品时，达到了适宜的产品温度，制冷控制系统44的运行模式从转储转向备用，直到分配工序准备好被再次启动。

在这一应用中，有意使安全阀的孔大小适于防止液体制冷剂变成气态。这种预期的作用可使液态制冷剂流入蒸发器即表面26。通过将相对温热的产品混合物堆放到表面上而将热量也加到蒸发器即表面26上，这样会引起表面26上的液态制冷剂变成气态。

安全阀可以是计量阀或节流阀中的任意类型。在其他应用中，可使用手动的旁通阀，例如针状阀或毛细管，这些装置可在转储模式中操作，以使上述制冷剂在表面26上气化。

参见图3到5，最好，电动鼓风机45置于箱体10内箱体壁10a和10c间的角落。在所示的装置中，鼓风机在箱体的顶端吸入较暖的空气，并经由导管46传送到辅助冷却单元或箱体底部的系统47中。系统47在控制器38的控制下，排出冷却箱体10内部的冷空气，特别是将在下面描述的搁架22下方盛装产品供给基料空间内的冷空气。如果为了特定用途在箱体内需要均匀温度，气流流经导管46可倒流从而冷空气在箱体的顶端释放。这样，装置包含两个不同且分别控制的冷却系统44和47，前一个冷却系统冷却冷冻表面而后一个系统则冷却箱体10内部。

可从图2和图5中看出，装置包括转盘，由附图标记52表示，该装置具有多个不同的口味。靠近转盘52设置着产品基料传送装置，由标记54表示，一得到指令，可将多种基料中选出的一种，充气或未充气的，输送到转盘中，并在转盘52中与其中所选的一种香味混合。转盘对加入香味的产品基料进行充分的搅拌和充气(或不充气)，并将其堆放到冷冻表面26的上表面26a。置于转盘52和冷冻表面26之间的产品传送部分，由标记56表示。传送部分56包括在表面26a上涂抹带香味混合物的装置，从而形成一选定区域和厚度的层，该层被冷冻或部分冷冻。传送部分56还包括一装置，该装置可从冷冻表面26上刮削冷冻或部分冷冻食品，并将食品压入“勺”中，将勺传送到分配站17，在分配站顾客可通过箱体14上的入口16将食品取走。

很明显，冷冻表面26围绕固定传送部分56的的旋转提供了所需的相对运动，从而利于在表面上分配和收集食品。显然，如果冷冻表面26固定而传送部分56旋转也可达到同样的效果。在这些实施例中，旋转的速度会影响产品在表面26上的停留时间，反过来，也影响冷冻的速度和程度从而影响成品的结构及口感。

转盘部分52

参见图2和图3，转盘部分52可特别设计成小尺寸的部件，并使涂抹于冷冻表面26的流体流经的通道保持卫生。图中所示的是外开式的组件，也可以是拉出式的抽屉。无论如何，所示的部分包括一水平的门58，通过铰链62连接到箱体的侧壁10b。门58可在图2中箱体内的关闭着并进行操作的位置，与图3中的打开位置之间转动，在打开位置转盘门向外转动提供转盘部分的组件的通道，从而实现再供给和维修的目的。手柄64设置于门58的自由端，以便于门在上述的两个位置间转动，门插销66及卡锁66a可在图2所示的关闭位置将门锁住。

从门58上悬下的转盘，标记为67，包括轴68，轴的上端在门58中被旋转支撑，并向下伸至下端68a，当转盘部分52处于关闭位置时，下端位于在传送部分56上形成的间隙槽69(图3)中。在控制器38的控制下，轴68在门58中的伺服电动机70(图6C)的驱动下旋转。圆板75(图4)悬挂并旋转固定在轴68上，该圆板支撑多个，在这里是12个楔形的瓶子或容器74，这些容器由从圆板突出的垫片76固定。因此，香料的位置与内部传感器(未示出)检测到的轴的中心位置直接相关。

圆形料道72可移动地安装于圆板75下的轴68的下端，该料道具有相对较厚的侧壁，侧壁围绕圆板向上延伸。一个销(未示出)从料道的上表面突出，插入圆板75的孔中，将料道旋转固定道圆板并固定到轴68上。料道通过螺合到轴下端的螺母77朝着圆板的位置固定。

如图6A和6B所示，每个瓶子74都有一个轴向向外突出的泵部分78，该泵包括呈放射状可移动的活塞82。当活塞82被压下或朝着轴68向内移动时，相应瓶74中的流体被通过出口导管84被抽出，该导管向下伸至料道72的侧壁72a中的顶口86。为避免清洁泵组件的需要，泵部分78可永久固定在可进行自洁处理的瓶74中。

如图6B所示，泵部分78安装在临近瓶74底部的前壁74a的孔88中。为了达到如下所述的目的，孔的开口被径向凸缘89所环绕。泵部分包括一基本上为圆柱形的轴套92，在其中可滑动地容纳活塞82。活塞可在图6B所示的外部位置和靠近轴套封闭内端92a的内部位置之间移动。螺旋弹簧94压在活塞82于轴套端92a之间，从而使活塞偏向于外部位置。

泵部分78还包括一前腔96，该腔体中的液体在轴套92的封闭端92a处与轴套内部的液体相通。前腔96开向相应瓶74的内部，其中装有止回阀98，从而当活塞82移向图6B所示的敞开位置或外部位置时，瓶74中的液体被吸入前腔96和轴套92中。液槽102将流体通入前腔96中，液槽是经止回阀104连接到放水管84上，当活塞82移动到内部位置或内缩位置时，前腔96中和轴套92内部的流体通过槽102和止回阀104排向放水管84，部件78还包括使瓶体通风的设备。

为了保证最佳的产品质量，每个瓶体74最好只使用一次；即是一次性用品。可以在开始时通过靠近或在瓶体顶端的开口105(图6C)填充瓶体，然后将开口封住，避免再次使用瓶子。

如图6A和6C所示，每个放水管84的外端向下折弯伸入开口86中，并用开口的侧壁86a进行轴封。每个通向独立混合室108的开口86都有一出口109，该出口连接独立的紊流管或通道110，通道110通向料道72下侧探头114中的独立出口112。换句话说，从每个瓶体74引出的放水管84连接到不同的混合室108，混合室的出口通过不同的紊流管110连接到探头114中不同的出口112上。流向探头114的独立流体管路保证了供应下一种口味产品时可将上一种口味的产品遗留量控制到最小。出口112在探头114上环状排列，当转盘部分52在图2所示的停止位置时，探头位于冷冻台面26的上方。紊流管110的结构和功能已结合前述专利中的内容进行了详细介绍。

很明显，每个混合室108都有两个伸入料道壁72a上顶口116中的额外输入口116a和116b，料道壁72a在相应开口86的两对两侧。换句话说，在所示的具有十二种香料瓶子的装置中，料道72有十二个混合室108，混合室连接着十二个细长弯曲的紊流管110，紊流管110伸入探头114上的出口112中。典型地，管或通道110的长度为2到4英尺，最好是3英尺。最好，料道浇铸而成(使用熔模铸造工序)或其他可制成圆柱形具有上述混合室108和管110的方法。

为了便于清洁，料道72最好可从上述轴68上移去。为达到这一目的，将一种特殊的杯形附件连到供应水和清洁剂的槽中，且可与探头114相结合，从而对所所有的料道装置110进行回流冲洗。

基料传送装置54

参见图3、6A和6D，传送装置54与料道72协同作用，实现管路向料道供应基料的连接和断开连接，从而通过最少数量的管接头或裂口向料道传送基料。传送装置54包括置于箱体10侧壁10c的部件126。在部件126形成有一对侧部以等距离间隔的竖直通道128，可滑动地接收一对导杆132。导管132的上端固定在导部件134上，部件134由适宜的紧固件固定到带有上翼缘136a的圆盘136的底端。

传送装置54还包括一较大的具有水平臂138a和竖直臂138b的支架或液压装置138。水平臂138具有一较大的开口142，以容纳圆盘136并间隔着空隙，但其边缘位于磁盘边缘136a之下。支架臂138a经在上面板146上。板146和支架臂138a形成安置磁盘的空间147，允许板146相对圆盘136的运动仅着沿水平方向。换句话说，在圆盘边缘136a和空间147的侧壁之间六有很小的间隙。为了使面板146相对圆盘136定心，可提供八个一组的弹簧154，弹簧在四个从支架臂138a向下伸出的接线柱156之间的位置拉伸，从而形成了有四个角的正方形，四个向外的接线柱分别位于正方形四侧的中央。如图6所示，弹簧154位于支架臂138a的开口142的下侧，并与圆盘136的侧边接合。因此，弹簧可维持板146的中心在圆盘136上，但又可使板作水平运动。

参见图6A和6D，在部件126的开口128之间安装有双动式的气压传动装置158。该传动装置158有一连着部件134的轴158a。传动装置158通过进口传送空气，从而延伸的轴158a可维持支架或液压装置138在图6A所示的相对于转盘52的升高位置。当空气传送到传动装置的另一入口时，原入口在控制器38的控制下通风，支架或液压装置138相对于转盘部分向下移动，这些将在下面进行详细描述。

竖直的支架臂138b上有两个向转盘部分52弯曲的薄片138c，薄片遮在料道72的侧壁72a上。薄片138c支撑一对镜像喷嘴装置，由标记164所示。每个喷嘴装置都包括固定在薄片138c上的上部164a和由夹子166可松开地固定到上部的下部164b。可以看到，下部164b是一次性产品基料供给部件中的一部分。

上喷嘴部分164a包括一配件168，该部件具有通过相关薄片138cd孔172向上伸出的管颈168a，该配件紧固到这一薄片上。每个配件管颈168a通过软管169连接到所述的供给压缩空气处。配件168具有向上向内逐渐变细的内部通道170。而且，配件具有外部侧翼171。

下喷嘴部分164b包括配件172，配件具有锥形的管状上端或前缘，可插入配件168的通道170中，实现严密的密封。当然，其他可用的密封也可以是O形密封、轴封等。夹子166从配件172中向上伸出，并可与侧翼171接合，将两个配件168，172可释放地连接在一起。下喷嘴部分还具有竖直的支柱182，及通向支柱182的侧管184。侧管184连接着引入流体产品基料源的管路185中，该基料源是所述一次性产品基料供应组件中的一部分。

参见图6A和6B，由所述的原因，传送装置54还包括固定于支架臂138b上并位于该支架臂和部件126之间的传动装置186。传动装置186具有通过支架臂伸出的轴186a，并被一柱塞188(图3和图6B)端接，柱塞位于两个喷嘴装置164之间，朝向转盘部分52。

如图5和6A所示，两个送风管169从压缩气体气罐194连到出口，该气罐是由气体压缩机196加压的。从气罐194伸出的管路上出口阀(未示出)在控制器138的控制下打开时，选定压力的空气被传送到喷嘴装置164中。

每个喷嘴装置164中都由液体产品基料。如同2和5所示，箱体10具有支撑多个，图中为两个，托盘204。每个托盘都容纳着密封的弹性袋206，袋中装有液态产品基料。每个袋子都是上述一次性产品基料供给装置的一部分，该装置可与上述专利5,727,713中所述的装置类似。例如，一个托盘204中的弹性袋206可装有乳酪基料而另一托盘中的袋子则可以装着冰激凌基料或仅仅是搅拌雪泥的水。每个弹性袋都连着通向喷嘴164b(图6A)的一个管道185。每个管道185从附加托盘204中伸出，通过滚子泵210连到喷嘴装置164上。当每个滚子泵在控制器38的控制下启动时，泵及气连带的管道185用作蠕动泵，从而将液态的产品基料从相应的袋206中抽入相应的喷嘴装置164中。最好，每个泵210由具有反馈控制的直流电伺服机构(DC servo)驱动，从而使泵以所选定速度在预定的时期，精确地控制所分配的产品基料。

当同时向每个喷嘴装置164提供压缩空气和产品基料时，喷嘴中的两种流体混合物及液体混合物通过喷嘴分配端182a被分配。如果所分配的成品没有充气，例如雪泥，则在分配循环中压缩空气不被传送到工作中的喷嘴装置中。可以看出，料道72中的腔室108中的产品基料是从转盘67的一个瓶中所选出的口味。最好，每个喷嘴装置164结合一个或多个止回阀(未示出)，隔断从基料供应和空气供应装置中引出的管路。更好地，将止回阀置于每个下喷嘴装置部分164b的配件中。

参见图6A，转盘67的相对位置和产品基料传送装置54如下所述，当转盘67旋转到与上述传送装置54相对的一个瓶子的位置处时，位于料道侧壁72a中一对通道116a和116b上的传送装置的喷嘴装置164被直接处理，侧壁72a托住侧壁上的开口86，开口中有从相对瓶子中伸出的出口管84。而且，传送装置54的传动装置的柱塞188(图3和6B)直接置于瓶74的泵活塞82的上方。因此，当传送装置的传动装置在控制器38的操作下启动，将托架或液压装置138移动到所述下部位置时，喷嘴装置164的锥形分配端182a插入料道侧壁72a中的下部开口116a和116b中，从而密封这些开口的侧壁。如前所述，液压装置138在竖直方向移动，并保持喷嘴装置的垂直定向。但为了调节喷嘴装置164和转盘的失调，液压装置158也要在水平板上适应。因此，喷嘴端182a不得不移动，以实现开口116a和116b壁的密封。当然，也可考虑使用其他适宜的弯曲布置，可向喷嘴间及料道提供相对运动，从而实现两者间的良好密封。

在这一点上，传动装置柱塞188的位置如图6B所示，与瓶子的泵78的活塞直接相对。因此，若控制器38启动伺服喷嘴装置164的基料混合泵210时，同时将传送的压缩空气传送到同一喷嘴装置，该喷嘴装置将选定容积的空气和产品基料传送到料道中正在运行的混合室108中。如果控制器也启动传动装置186，则传动装置柱塞188将朝着运行中的瓶子74的活塞82延伸，从而使选定容量的香料通过出口管84吸入同一混合室108中。为确保每个启动后的柱塞188分配精确量的香料，如图6B所示，一对具有内弯端214a的夹子214从支架或液压装置的管脚处138b的前端伸出。当液压装置138在图6A所示的升高位置时，夹子伸出瓶缘89。但是，当液压装置位于图6B所示的下部位置时，夹子端214a在瓶子相对侧的瓶缘后方夹合借此固定瓶子，同时柱塞188压下泵活塞82从而消除液压装置和转盘系统中固有的柔性。通过在料道孔中的液压装置上接合一独立的销或松开销也可到同样的效果。

三种流体将在腔室108中汇合，并在紊流管110中被完全搅拌和充气(如果选定的话)，紊流管从腔室伸出并通往探头114，从而流体混合物到达探头114中相应的出口孔112，且沉积在冷冻表面26时，香料可在混合物中均匀地分配，且混合物中有选定量或过量的空气。

在任意给定的时间内，只有一个喷嘴装置164启动，然而，在某些情况下，还需将空气传送到插入料道孔116a，116b的待用装置，料道孔临近容纳所选基料的孔，从而基料流体不会在混合室108中穿过并从临近孔流出。对转盘和喷嘴装置进行改进可包括使用各种止回阀来实现对流过管路的液体和气体进行组织和控制。

传送部分56

参见图2和图4，传送部分56还可设计为易清洗和维修的外转式装置，当然也可是拉出式的抽屉。在其他装置的实施例中，转盘部分52和传送部分54可制成可与冷冻表面26分离的单机组。无论如何，所示部分56最好由盘装搁架220组成，该搁架具有侧壁220a，通过铰链222连接到箱体侧壁10c的内表面，从而搁架可在图2和图3所示的停止、运行位置与图4所示的打开位置间转动，在停止、运行位置时，搁架插在冷冻表面26和料道72之间，而在打开位置时，搁架向外转提供清洁和维修所用的接近传送部分组件的通道。搁架220可由图2，4和8B所示的适宜闩销保持在停止位置。搁架220具有在其前侧上形成的圆形断流器226，从而形成槽69，可在转盘和传送部分都处于图2所示的停止位置时提供间隙以容纳转盘67的轴下端68a。

图2和5中标记227所示的滚轮装置从搁架220的下侧悬下。如图7所示，装置227包括圆锥形的推平辊228，该推平辊在其另一侧由托架232支撑。托架232实际上是由两个独立部分232a和232b组成的，这两部分通过翼形螺钉连接在一起，并可松脱开。当需要清洁或置换辊子时，移去螺钉，使这两部分可分开，从而辊子228也可与托架232分开。

开槽的孔236从托架232上向上伸出，该孔可滑动地容纳竖直的凸起238，该凸起形成在通常固定在搁架220下侧的平板242上。凸起238通常开有凹槽以向杠杆臂244的一端提供容纳的空隙，从而杠杆臂的另一端可与孔236的上端枢轴连接。杠杆臂244本身与凸起238在246处枢轴连接，从而当杠杆臂的另一侧上下移动时，托架232和辊子228可相对平板242上下移动。开槽凸起238中的杠杆臂244的连接，固定着孔236的角坐标，从而使辊子228关于台面226的旋转轴轴向定位。为使杠杆臂产生摇动，传动装置248及其轴248a固定于平板242上，平板与杠杆臂244远离236的那端枢轴连接。杠杆臂244的枢轴由结合部形成，可使枢轴点竖直调整以补偿部分公差，并允许传动装置冲程进行调整。相反地，固定的转动螺纹管可直接作用于孔236。

辊子228由裹着弹性套的坚硬内部芯线组成。在套的末端是圆形的螺脊250。当平板242固定到图2所示的搁架下侧时，辊子表面228a在冷冻表面上被螺脊250方间隔预定的较小距离，例如，.020英尺，形成的间隙是保证冷冻表面26上产品的厚度。厚度影响冷冻表面26上流体混合物的冷冻率，冷冻表面影响冷冻特性、冰的结晶等等，反过来，也影响成品的结构和口感。另一方面，当传动装置248在控制器38(图5)的控制下启动时，压力通过杠杆臂244传送到辊子228。压力压缩弹性螺脊250，使圆锥形辊子表面228a接触冷冻表面26，从而使留在辊子上的产品残余移转到冷冻表面26上。从后面的描述可知，这样可周期性地完成清洁辊子表面的工作，从而下一次供应冰激凌时可使上一次的遗留物减到最少。

可以看出，当转盘52的探头114在冷冻表面26上堆积液态产品混合物时，最好在其二分之一半径的位置处，冷冻表面旋转，辊子228在上表面26a上铺开堆积物，将其高度控制在由螺脊250高度决定的水平，即.020英尺。因此，推平的产品混合物由于冷冻表面26的低温开始冷冻或部分冷冻。

在本发明的一优选实施例中，料道72的探头114可有一借助螺母77固定到探头114上的附件。如图6C所示的附件，包括支撑多个独立软管254的杯形底座253。管道的上端连接探头114的出口112，而其封闭的下端邻接辊子228向下延伸。管道254具有直接朝向辊子228的侧开口254a。因此，当流体混合物流出出口112时，由管道254直接引入辊子228的圆锥表面228a。这样可避免液体直接堆积到(即垂直堆积到)表面26a上产生的溅洒。这样引起的溅洒使遗留量很难控制在所需的最小范围内，并难于清洗。

在其他应用中，可使用除辊子外的其他装置来推平并控制表面26上沉积流体的厚度。例如，可使用轴向的推平刀片，这种刀片通常可在所述表面上维持预定的高度(差距)，并可在其表面进行周期性地瞬间接触从而清洁刀片边缘。

参见图2和8A，传送部分56还包括固定到搁架220上的由标记256表示的压紧装置，从而当传送部分56在图2所示的停止位置时，压紧装置256关于冷冻表面26的旋转轴轴向定位。如图8A-8C所示，压紧装置256包括在其外端的角托架258，该托架具有固定到图2所示搁架220的侧壁220a上的竖直支架258a。在压紧装置的内端是一个通常安装在搁架220下侧的支撑板262。而且，一个具有一般L形截面的托架264通常安装在搁架下侧的托架258和板262之间。该托架枢轴地支撑一个一般为265所示的刮板装置。

最好如图8C所示，装置265包括一个倒U形的通道266。一个从通道上壁凸起的眼266a容纳一个延伸到托架264的水平销267，而且由延伸穿过托架的一孔和进入到该销的螺纹端的翼形螺钉268保持。该销/眼连接机构防止通道的垂直和水平移动，但允许有限的枢轴运动，因此刮板装置会沿着其整个长度接触冷冻表面26，尽管旋转表面的高度可能不同，将在以下作出叙述。

一个倒U形的衬套269隐蔽地容纳在通道266内，衬套269具有一前壁或叶片269a，一后壁269b和一上壁269c。后壁269b的下边边缘271卷曲在通道266的邻接端周围，从而把衬套固定在通道上。衬套前壁或叶片269a在边缘271的后边之下延伸，而且其下边倾斜形成一尖锐的刮板边272。

仅仅在刮板边272之上，衬套前壁变厚形成一向前延伸的搁架273。进一步如图8C所示，通道266在仅仅在搁架273之上的274向内凹入，从而提供一在通道266的长度延伸的弹性条275。缝隙G设在衬套上壁269c和通道上壁之间，因此衬套前壁269及其刮板边272可以相对于通道和弹性条275一致垂直地移动。因此弹性条275用作一弹簧，把刮板边272推向冷冻表面26。一系列的小突舌或脚269’向与通道266前壁的刮板边272同一平面凸出。这些脚设在仅仅在刮板边272后的冷冻表面26上，从而增加刮板装置265的稳定性。

参考图8A和8B，原因已变得显然，衬套269限定一径向小径或通道270，用于以刮板叶片276形式的推动装置。叶片276在垂直轴周围弯曲，其侧边弹性但可滑动地接合衬套侧壁269a，269b。叶片276固定在刚性横梁278的一端，朝向前壁衬套269a的横梁278上形成的坚硬横梁278上有齿条282。而且，独立轴284旋转固定在直接朝着齿条282的支撑板262上。轴284可滑动地容纳在开槽中，槽临近通道266的内端。轴284的增大部分284a座于通道266顶端上，且轴携带着与齿条啮合的正齿轮286。而且，径向增大部284b位于轴284上且位于齿轮286的下方，该增大部分在横梁278的侧肋278a下旋转接合，以支撑横梁。当轴284在一个方向和其他方向旋转时，刮板276在衬套269上沿着通道270在水平方向前后运动。

轴284在可逆电机292的驱动下旋转，电机固定在平板262的顶端，电机轴通过减速器293连接到轴的上端。电机292在控制器38(图5)的控制下运行，将刮板从图8A所示的缩回位置移动到敞开位置，在缩回位置刮板276位于平板262下的衬套269内端，在敞开位置刮板位于支架258下衬套的外端。

如图2和5所示当压紧装置正确地固定在搁架220上时，通道266从冷冻表面26的旋转轴上径向伸出，从而托架258的水平支架258b从侧面伸出超出搁架测壁220a越过分配站17。在装置256的这一位置，刮板272沿着冷冻表面的半径弹性地接触冷冻表面的上表面26a，比辊子228滞后大约270°。

从上述内容可知，流体混合物被辊子228推平后，在旋转冷冻表面26上冻结，冻结的食品遇到刮板272比辊子滞后270°。刮板边缘从冷冻表面26a上刮平冷冻食品，并沿着衬套269上的通道270聚集一行凸起的冷冻食品。如果电机292启动，刮板276将沿着通道270径向移动到搁架220边缘的敞开位置，借此将那行凸起的食品推到搁架220的边缘，并推入下面将描述的成形圆柱中。

如图3和图8D所示，搁架220通过铰链222连接着箱体壁10c。搁架220借助扭力杆295连接到铰链222上，扭力杆从铰链222垂直伸出，扭力杆的一端连接在铰链上，另一端固定在搁架220上。扭力杆295可使搁架从稳定位置相对铰链222逆时针(图8D)旋转，该稳定位置将刮板266定位，超出水平面很小的角度(大约1°)。这样，可使搁架220在图2所示的停止位置和图4所示的产开位置间转动，而不会使刮板266摩擦冷冻表面26。铰链222上的止块287与竖直板289啮合，竖直板289连着搁架220，从而防止搁架220在图8D所示的逆时针方向超程。

搁架220转到图4所示的停止位置后，固定在箱体侧壁10b上的闩销224移动到其锁定位置。特别地，闩销包括通常固定在壁10b上的基座288。基座支撑直立的管套296。管套296可滑动地容纳垂直轴297，该轴临近上端有凸缘297a。线圈弹簧298在凸缘297a和轴套侧翼296a间压下，弹簧在套中向上偏向轴297。杠杆臂299通过枢轴300连接到套296的顶端。杠杆臂上形成有连带的凸轮299a，从而当杠杆臂299向下移动时，凸轮与轴297的顶端啮合，轴向下移动。在轴297的下端固定着空转的柱塞300，柱塞上的凸起300a伸出搁架。当搁架220移动到停止位置时，搁架边缘的凸轮301在从基座295突出的凸轮从动件302下方啮合。因此，当杠杆臂299向下摆动时，轴297向下移动，借此将柱塞300推入搁架220顶端的孔中。而且，搁架本身也被柱塞向下推动，朝着扭力杆提供的向上偏移，知道刮板边缘272与冷冻表面26接触。空转柱塞300具有柔性，因而冷冻表面的上表面26a不平整。刮板装置265通过销267固定在搁架220上，从而使刮板与上表面26a保持平行，并在冷冻表面26上形成均匀的装载。

当然也可用其他类似装置代替杠杆驱动轴297，将搁架自动锁定在其停止位置，如受控制器38(图5)控制的气压缸或螺线管执行机构。

参见图2，8A，8B和8E，压紧装置256还包括竖直成形圆筒304，该圆筒由紧固件305固定在管道266的径向外端。圆筒304的下端是打开的。另外，朝着衬套外侧的圆柱侧壁上有窗口306，从而当刮板276移到敞开位置将一排凸起的冷冻食品推入圆筒中进行加工时，刮板最终关闭窗口306，这样，窗口实际上成为形成圆柱侧壁的一部分。

在圆筒302上的支架258b上固定着竖直的往复式气压缸307，气压缸中有活塞308。在活塞杆下端固定着朝下的半球形排出套309，其直径略小于形成圆筒304的内径，从而该套可沿着活塞308在圆筒内上下滑动。如图8E所示，套309具有凹陷的的下表面309a，该下表面的口被一弹性膜310封着，弹性膜的特殊形状可在套309将冷冻食品向下推到气缸304中时，膜受到推入套中的食品的压力而变形，如图中虚线所示，从而使压紧的食品是否呈现为圆顶或勺形或其他模型而取决于表面309a的形状。套308中具有适宜的通风通道311，向膜310上方的空间通风。当套309到达其向下运动的底端时，膜310的弹力将恢复图8C中实线所示的自然状态。在这样放松状态下，膜从冰激凌上弯曲，借此从套309中释放冰激凌“勺”，使其掉入置于套309下的容器中。

在另一配置中，膜具有图8E中虚线所示的正常形状，在由通道311引入的压缩空气的作用下向下或向外推动膜从而将勺状产品排出。

无论怎样，膜310最好都有加强的切口边310a，该切口边既可用作轴封也可在套309在气缸304中上下移动时用作清洁气缸内表面的清洁刷。

气孔311a和311b分别设置在气缸307的上端和下端。两个气孔分别通过带阀的送风管312a和312b连接到图5所示的压缩空气缸中。当空气供应到出口311a并从出口311b排出时，气缸304的活塞308和套309在气缸中向下移动。另一方面，当空气供应到出口311b中并通过出口311a排出时，活塞和套在气缸中向上移动。

再参看图8A，在气缸307相对两侧的托架支架258b上可安装一对旋转传动装置322和324。最好，气缸307及传动器322，324装在图2所示的保护套325中。启动器322的轴322a通过托架支架258b向下延伸，其下端可释放地固定在立轴326的上端，立轴旋转固定在从气缸304一侧伸出的支架328上，而且，轴322a由紧固件305固定到通道266的临近端。轴326向下伸到气缸304下端下方的一点，轴的下端连接着基本上与气缸304等直径的圆形板332。在控制器38(图5)的控制下，启动器322使圆板332在图8所示的敞开位置和停止位置间转动，在敞开位置板位于气缸304的一侧，在停止位置板完全关闭向气缸打开的底部，同时上述的刮板276将冷冻食品装入气缸中。可以理解，在其他的应用中，门332不是必需的。

如图8A，8B和9所示，另一旋转启动器324以类似的方式转动板332上伸出的气缸304另一侧的清洁套336，使清洁套在图8A和8B所示的敞开位置和停止位置之间转动，在敞开位置套转向气缸的一侧，在关闭位置套直接位于气缸的下端。可以看出，套336用来周期性的清洗气缸304的内部和其中的排出套309。为此，清洁套336的壁上设有入口338，该入口通过管路342连接到标记344所示的清水喷雾装置，该装置固定于图3所示的基料传送装置54后部箱体10的后壁上。套336还包括一出口342，该出口通过管路348连接到真空废物容器358上，该容器固定于图5所示的分配站17后面的箱体侧壁10b上。

参见图9，喷雾装置344包括一较大的瓶子345，该瓶中供给水或其他清洗液。瓶中的清洗液通过管道349从瓶中吸出，经由管道342输入入口338，管道349上有受控制器38控制的自动节流阀350。从气箱194(图5)中抽出的气体通过管路351送到瓶中。手动的针形阀352控制流向管道342和套336的空气/液体的速率。

在装置工作周期的适当时间，清洁套336可移到成形气缸304下方的位置。上述节流阀350臂控制器38打开，套中的喷嘴336a(图8B)喷出喷雾，直接喷到成形气缸302中，清洁提供上一次产品时在气缸内表面留下的残余物，因此膜310和其他产品的接触点可将下次产品供应时携带的剩余产品减到最少。然后，节流阀350关闭，使空气通过管道342和喷嘴336a吹入成形气缸304，干燥组件，为下次供应食品作好准备。废液通过出口管348从套336传送到图5中所示的废液容器358中。最好，在容器358中有抽真空的装置(未示出)从而使废液从套336中抽到废液容器中。当然，气缸的清洁可在控制器38(图5)控制下的分配循环中的其他时段完成。

参见图4和图10，最好供给的食品是这样制成的，即向铺到冷冻表面26上的混合基料上沉积糖粒，碎坚果等类似物的混合料。虽然这种沉积装置严格地说不是该传送装置的一部分，但两者却密切相关，因而在这点上可将其看成其中的一部分。这种沉积装置包括多个可移动地固定在箱体侧壁10b和封闭转盘52后部箱体后壁上的箱子362。箱子的敞口利于向箱中装各种混合料。最好，盖子361可关闭进入箱362的敞口从而保护箱体中的物体。每个箱体都有向下倾斜或V字形通向开槽363的底壁362a，开槽伸出冷冻表面26。辊子364及齿轮365装在开槽中，辊子齿轮365可旋转地固定在箱子底端，齿轮365从箱体底端突出。当箱体在适当位置时，固定在壁10b上的电机366驱动齿轮365与一类似的齿轮(未示出)啮合。每个辊子上形成有多个凹槽365，从而当辊子受到控制器38控制的电机的作用下旋转时，混合颗粒可被凹槽辊的四周携带并撒到冷冻表面26上平铺开的食品上。因此，当消费者按下控制面板18(图1)上的特定按钮时，可控制所选定的混合颗粒，控制器38可控制冷冻表面26上沉积混合颗粒的计时和数量。

产品分配站17

参见图1，2和5，分配站17的组件由搁架370支撑，搁架370位于靠近箱体侧壁10b的箱体前部。分配站包括固定在搁架370上的平板372，搁架支撑着内有活塞376的直立的往复式气缸374(图5)。气缸374在其上/下端具有普通的入/出口，这些孔口通过三个管道378a，378b和378c连接到图5所示的压缩空气箱194中，在空气管路上有相配的阀可控制气体流入气缸和从气缸中流出。升降板380附着在工作站17中的活塞376的上端，该升降板可及活塞可上下移动，托盘381可移动地固定在升降板上。托盘适于支撑产品容器C入圆杯形或圆锥形。如果是后者，则托盘应制成垂直固定圆锥容器的形状。最好，三个导管从升降板380向下延伸，并穿过气缸374周围支撑板上的相配的孔，从而在其上下运动中稳定托盘。而且，可在支撑板372和升降板380之间连接波纹管或套管384，以保护性地密封滑动活塞。

气缸374在控制器38的控制下运行，使托盘380至少在图1和5所示的下部内缩位置和图2所示的上部敞开位置间移动，在内缩位置中托盘380及其内部部件通过封闭箱体门14上的分配口16可很容易的取出，在敞开位置，托盘支撑的杯形或圆锥形在敞开的成形气缸下端接收被推出套309从气缸中推出的冷冻压缩好的食品。另外，控制器的程序最好编设成使托盘380位于一个或多个中间位置，从而供应多于一勺的冷冻食品，如双层圆锥形的冰激凌。

旋转联轴器24

参见图5和图12A，如上所述，冷冻表面26具有在被动摩擦轮32作用下旋转的悬轴28。表面26包含液体管路42，其两端通过旋转联轴器24连接到通向制冷系统44或从制冷系统44流出的管路。联轴器24包括固定在搁架22上的气缸套402，其中有轴28。如图所示，轴和套402适于容纳轴套402上端的上轴承组件404和轴套下端较大的下轴承组件406。轴28在下轴承组件406下端伸出，并连接到滑轮32上。

如图12A所示，轴28具有轴向通道408，该通道的上端与径向通道410相通，该径向通道引入连接着冷冻表面26上流体通路一端的连接肘管412。侧通道414临近通道408的另一侧，该通道连通轴套402中的径向通道416，该通道的外端具有将制冷剂引入制冷系统44中的配件418。转动密封422a和422b分别位于肘28和轴套402间通道414之上和通道416之下，并提供这些位置的流体紧封。

从制冷系统44流出的制冷剂借助轴套402侧边的配件424流入联轴器24。配件424与轴套402一侧的径向通道426连通，通过轴28上的径向孔427连到环绕通道408的环形通道428。转动密封430位于通道426和轴承组件404之间，与密封422a一起使流入的制冷剂保持在流体通道中。

流入环状通道428的制冷剂通过轴28上端附近的侧孔432流出通道。侧孔432通向连接肘管434，连接肘管434连接到冷冻表面26上流体管路42的另一端。

如图12A中箭头所示，流体流过联轴器24，轴28及冷冻表面26。因此，联轴器24与轴28一起通道冷冻表面26引导制冷剂，从而使该表面可当作上述制冷系统44中的蒸发器组件，同时可使该表面以所需速度旋转。

图12B示出了由标记24’表示的另一转动密封。在这一实施例，固定轴28’支撑固定在轴上端的圆盘工作面452。工作面452具有抬起的凸缘或轮缘452a，该工作面452可容纳粘性的，导热流体454如丙二醇。而且，多个滚珠轴承456在液体454中受工作面支撑。

在这一实施例中，冷冻表面26’位于工作面452的顶端从而冷冻表面的下侧置于滚珠轴承456上。圆形通道458在表面26’的下侧，该表面具有容纳轮缘或凸缘452a上边缘的间隙，保持液体454的液面，表面26’上形成有环绕工作面452的凸缘26b。而且，边缘464固定在凸缘26b的下边缘，边缘464具有直径减小且环绕轴28’的管颈464a。最好，轴承组件466位于边缘464a和轴28’之间，使边缘和冷冻表面26’一起相对工作面452旋转。边缘管颈464a的下端形成可在常规皮带驱动装置(未示出)作用下转动的滑轮467。

一对轴向通道468和472位于轴28’和工作面452中，通过平板452中细长的螺旋或弯曲通道473引导制冷剂。当从制冷系统44中流出的制冷剂通过平板452循环时，热量通过流体454被传导和对流的方式转移，从而将冷冻表面26’维持在所需的低温，同时使表面在滑轮467的作用下旋转。

装置的运行

如上所述，各种流体管路及管路上的适宜阀在控制器38的控制下工作，在准确的时间以准确的数量传送各种流体，从而实现精确的产品控制。同样，装置中的其他各种电子组件在控制器的控制下以选定次序，在每个产品分配循环中启动，从而在分配站17中分配选定的特定口味的产品，特定口味的产品是操作者通过装置的控制面板18选定的。出于安全原因，这种装置还具有常规的位置检测器和联锁机构，从而防止其子系统无次序的工作，并在装置未执行特定功能时发出信号。例如，当机器处于分配循环时分配站17的门16a处于锁定状态。而且，除非容器C在托盘380上，否则机器不会开始分配循环。

对于电机驱动的部分，即刮板276，门332，清洁套336，当这些部件没有在准确的时间内，以装置的运行次序执行它们预定的功能时，一种特殊的设备可检测出来。特别是，每个电机292，322及324的驱动电路，分别包括设定电机速度的电压控制器，从而可得知部分装置的运行时间，如门332在其停止的敞开位置和关闭位置之间移动的时间，如5秒。控制器38监控相关电机，即电机322，检测部分组件停止而运行停止电机轴时所产生的电流尖脉冲。如果脉冲产生的时间是5秒，则控制器可“知道”门完全关闭(或打开)。另一方面，如果脉冲产生的时间在3秒到7秒，控制器“知道”门关闭(或打开)，于是停止分配循环。

当装置处于初始状态时，制冷系统44运行，从而冷冻表面26的上表面具有所需的低温，例如0。而且，尽管装置在线圈分配循环后已经在选定时间内停止旋转，而表面26通常还在旋转。开始，托盘处于下端位置，辊子228在升高位置，气缸门332(如果有的话)关闭，清洁套336转到一侧，刮板叶片276从图8A所示位置缩回。

消费者或操作者将适宜的容器C放置于托盘380上，并按下控制面板18上的所需按钮，最好是在投钱之后，这样可选择所需的食品。特别地，在可选择的基料中进行选择，例如冰激凌或乳酪，在可选择的口味中选择，如香草味、巧克力味等等。可选择的范围还可是混合料，如糖粒、压碎的坚果等等。

选择的结果储存在控制器38的存储器中，控制器可执行如下所述的将选定冷冻食品传送的分配站17的所需步骤：

将压缩空气传送到气缸274的最下端出口378c，从上出口378a排出，将托盘380升高到图2所示的上端位置，或者，如果消费者选择了多于一勺的供应，则将空气传送到出口378b，并将托盘移到下部升高位置；

启动电机70使容纳所选口味的瓶子相对产品基料传送装置54放置；

启动传动装置158，将喷嘴164插入料道72中的通道116a和116b中；

打开压缩空气软管169，并启动连到喷嘴装置164的管路上的泵210，该喷嘴装置传送所控制的所选产品基料混合物，同时启动传动装置186从工作中的瓶中吸取香料，从而使控制数量的或充气的带香味的产品混合物在探头114的作用下涂敷到冷冻表面26上；

关闭通向运行的喷嘴装置164的流体传送装置，并从料道72中抽回喷嘴装置；

如果选定了混合物，则启动盛放所选混合物箱子362的辊子电机366；

在这一点上，涂敷到旋转冷冻表面26上的流体被辊子228自动推平，在刮板刮过冷冻表面之前全部或部分冷冻，并聚集成一行冷冻食品的堆积物，在刮板叶片276和成形气缸304的视窗306之间沿着管路或通道延伸；

启动电机292，展开刮板叶片276，叶片推动聚集成一行的冷冻食品通过视窗306推入成形圆筒304中，从而食品朝着关闭的门332(如果存在的话)压紧，借此，在圆筒304形成冷冻食品的圆柱固体；

将压缩空气传送到气缸307的下出口，同时从上出口排出，并轻微地缩回排出套309，并启动传动装置322以打开成形圆柱门332(如果存在的话)；

启动传动装置248朝着冷冻表面26压缩辊子228，用足够大的力压缩辊子的弹性边缘250，从而辊子的圆锥表面228a接触冷冻表面；辊子在这一位置固定一端时间，并旋转足够的圈数，如两圈，使辊子上的食品残余物离开辊子，从而使辊子得到清洁，被甩出的食品残余物由叶片269a和276积攒到一起，向本次产品供应提供，从而可使下次食品供应时所携带的剩余食品的量减到最少；另一种办法是，将控制器38的程序设定为在下次涂敷步骤之前清洁辊子，从而任何从辊子上甩到冷冻表面上的剩余物供应给下次产品供应；当然，残余物还可手动或自动地被刮到表面26边缘下侧的一个废料容器(未示出)中。

将压缩空气传送到气压缸310的上出口310a中，压缩空气从下出口排出，展开排出套309，而且有可能将压缩空气传送到套309中并将膜310推出，借此，将圆筒304底部压紧的冷冻食品推入容器C中。

将压缩空气传送到气缸374的上出口378a，从其至少一个下出口排出，以降低托盘380，借此，使食品通过箱体门14上的出口16从托盘380装入容器C中。

启动转动装置324使成形圆筒304下方的清洁套336旋转；

打开喷雾装置344的阀350，通过清洁套336将洁净的喷雾传送到成形圆筒304的内部，并启动伺服废料容器358的真空泵，从清洁套中收集废液。

启动气缸307，在圆筒304中升高并降低排出套309，确保套和轴封310a附近的圆筒内壁得到彻底清洁；

关闭喷雾装置344的节流阀350，将刚才的空气传送到清洁套336中以风干圆筒304的内部；

启动气缸307使其升高排出套309；

启动电机292，缩回刮板叶片276，借此完成分配循环。

如果需要，清洁套336可留在分配循环中的停止位置，从而在下次循环开始时，在套336移动到其敞开位置并被门332(如果存在的话)取代之后，该装置可执行圆筒304的预清洁。

可以考虑到，在一天结束时的清洁循环可被如下方式所取代，即产品基料袋206，类似的袋中容有清洁液，循环装置使其旋转转台67，利用喷嘴装置164吸入清洁液，并喷到每对料道开口116a，116b上，从而对料道72中的所有流路包括伸缩关254在内的管路进行冲洗和清洁。

控制器38控制并管理着装置所有的功能和运行，包括定时，必要时可对装置中所有分配的产品进行严格的质量控制，确保产品及时有效的传送，以及将机器维持在洁净和适当的制冷状态。控制器的程序还可设定为执行各种家务管理和存货的控制功能。为了便于这一目的，可将香味瓶74，产品基料袋206以及装混合物的箱体362进行编码标记，如条形码，这种标识可辨别并特别适于表示瓶、袋及箱中的特殊物质。图6A中示出了瓶子74上的这样一种条形码392。为阅读这种编码标记，装置还可包括图1中所示的代码扫描器或阅读器，该阅读器可插入箱体14中显示屏19上的插座296中，并连接到控制器38中。另一种替代方法是，扫描器或阅读器可插入箱体内的插座中。当向装置中再供应原料时，瓶、袋及箱体上的编码标记292可由扫描器或阅读器294读取，并存入控制器38的内存条中。控制器最好还储存控制装置运行的其他数据，这取决于混合到原料中形成成品的成分。

从而，控制器可包括反映所选香味数量的数据，香味可与特定食品基料混合以得到最佳的食品。例如，相比于巧克力乳酪味的冰激凌，在一客巧克力冰激凌中只需要较少的巧克力香味；相比于草莓味的冰激凌，在一客巧克力冰激凌中只需较少的香味等等。这样，控制器38的程序可设定为，在给定时间内，将装置中可利用的适当数量的原料进行混合，这一步骤所反映的容器代码392写入控制器38的存储器中，使装置分配高质量的产品。换句话说，在某种程度上，产品成分和工序可最优化，以适于装置和其控制功能。结果，当消费者通过控制面板18(图1)选择了特定产品时，装置将选定的产品进行以及与这种特定产品相应比例的原料进行分配。

取决于混合原料的其他由控制器操作的各种类型的控制，包括表面26上的最佳停留时间，表面26的最佳温度。

同样，为一次供应提供的所分配混合物的数量的改变，取决于箱体362中容纳的各种类型的混合物。控制器38的程序可设定为控制各种分配电机366，以分配由消费者选择的特定混合物的适宜数量，所选定的混合物的数量改变取决于消费者所选的特定产品基料。

最好，在控制器的存储器中还储存着可从每个瓶子、袋子和箱体中传送的食品的数量以及特定容器最后替换的时间。这样，控制器可保留每个瓶中原料数量的记录，从而更新显示屏19显示的可用产品的信息，并在显示屏19上引发警报或适当的显示信息，以信号通知补充或置换空容器或附近的空容器或其中食品已过旧的容器。

当然，控制器38的程序可设定为使显示屏19显示其他信息如“口感”，产品折扣，特买和其他类似信息。

其他选项

从上述的暗示中可知，上述装置的某些部分可具有单独的效用。例如，转盘部分52和传送装置54可操作来分配选定的饮料如软饮料，从探头114分配到探头下的容器位置。出于这一目的，通向每个喷嘴装置的管道185可连接到水源或碳酸水源。其他可填充瓶74的选择可以是各种汤、咖啡、茶、巧克力等等，这些基料与从喷嘴装置164流出的热水结合，形成特定的加热产品，传送到置于探头114下的容器中。即使是粉末，如巧克力、咖啡、汤料等等，也可与空气一起作为浆液通过软管169，流入喷嘴装置164，并与管道158中流出的液体如牛奶，水等结合从而在探头114分配热或冷饮料或其他液体食品。

而且，表面26借助在管道42(图5)中循环热水，或在该表面结合加热元件，而用热表面代替冷表面。如果是热表面的话，将鸡蛋底料传送到喷嘴装置164并与软管169传送的牛奶混合，并涂敷在热表面26上，这样制得的成品可以是煎蛋卷、薄烤饼、糖果、饼干等，这取决于特定的产品基料。各种从瓶中流出的液体浇汁，如番茄酱、混合酱、糖枫汁等等可在产品置于表面26后加到成品中，各种箱体362中的附加物如奶酪，切成丁儿的胡椒、洋葱、椰子等等可通过辊子364撒到热表面上产品的上面。

而且，可以理解，各种备用表面26的构造更适于制做某种产品。例如，冷却或特意冷冻饮料或一条糖果，更有效地是设计一种竖直定向旋转冷冻的漏斗状的表面26，其中有从探头114分配到漏斗内表面上端上的液体，冷却或冷冻食品被传送到漏斗下的容器中。

进一步地，表面26上固定的或固化的产品，可以是冰激凌、煎蛋、饼干等等，可利用刮刀或刮板从表面上手动地移走，而非依赖为此目的设置的传送部分56。

而且，由多种原料制成的产品并分配该产品中各个方面控制的基本参数，包括混合率、加工时间、原料、替换时间等等，基于相应替换时间和原料类型的代码信息，这些参数除食品分配之外还具有其他的各种应用。

可以看出，在上面的描述中，可以很清楚的了解上述发明目的。而且，对上述方法和上述结构作出的某些改变都不背离本发明的范围。因此，可以理解，上述的所有内容和附图所示的内容都只是示例性的说明而本发明并不仅局限于此。

还可理解，所附的权利要求书试图覆盖所述本发明的所有一般和特定特征。

Claims (30)

1.一种分配食品的装置，包括

具有中心轴和周边的旋转表面(26)；

使上述表面绕所述轴旋转的电机(36)；

所述表面上并与该表面间隔的沉积装置(52)，用于在该表面旋转的同时，将选定量的液体食品混合物沉积到该表面(26)上，从而可使液体食品混合物铺开在该表面上并形成薄的至少部分固化的食品；

支撑于该表面(26)上方的刮板装置(265)，该刮板装置具有在该表面旋转的同时与该表面接触的刮板边(272)，以将上述至少部分固化的食品作为刮层和在该周边处的凝结从该表面刮起；和

将在该周边处的所述凝结刮层作为食品移去的移去装置(256，276，304)。

2.如权利要求1所述的装置，其中刮板边(272)横向于该表面(26)的移动方向延伸，从而刮层被刮至在刮板边(272)前的一行凸起。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于还包括推平装置(227)，该推平装置在该表面上与该表面间隔一定间隙，并且位于刮板边(272)的前面，从而在所述食品至少部分固化之前，当所述表面旋转时将表面上的液体混合物推平到所述间隙的高度。

4、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于移去装置包括

垂直的成形圆筒(304)，该圆筒靠近所述表面(26)的周边，所述成形圆筒具有侧部的窗口(306)和底部开口；

推动装置(276)，用于将上述一行凸起的食品通过窗口(306)推入该成形圆筒(304)中，从而将食品在成形圆筒(304)中压缩成固体；和

在上述形成圆筒(304)中的排出装置(308，309)，用于将成形的固体食品从底部开口推出。

5.如权利要求4所述的装置，还包括

一托盘(381)，可支撑一个容器(C)并可在圆筒下可移动的定位，从而可在至少第一位置和第二位置间移动，所述第一位置靠近底部开口从而使容器所处的位置可接收从圆筒排出的固体食品，所述第二位置远离上述底部开口，和

用于使托盘所述第一位置和第二位置间移动的传动器(374，376)。

6.如权利要求4所述的装置，还包括

用于有选择地打开和关闭上述底部开口的门(332)；和

控制该门(332)的装置(38，326)，用于当食品被压缩时使底部开口关闭，和当食品排出时使底部开口打开。

7.如权利要求3所述的装置，其特征在于所述刮板边(272)和所述推平装置(227)伸出径向远离所述轴。

8.如权利要求3所述的装置，其特征在于所述推平装置(227)还包括

辊子(228)，具有两个相对端、一个在所述端延伸的旋转轴和圆锥表面(228a)；和

固定装置(232，242)，用来将辊子固定到该表面上的所述辊子轴上，从而所述圆锥表面(228a)与该冷冻表面(26)平行并在两者之间形成隔隙。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于所述辊子(228)还包括

坚硬的圆锥芯，和

覆盖在所述芯上的且形成所述圆锥表面(228a)的弹性套。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于所述辊子(228)包括一对在所述辊子两端处的圆形弹性凸脊(250)，该凸脊可与该冷冻表面(26)接触，并使辊子的圆锥表面与该冷冻表面的间隔维持预定距离，从而形成上述间隙。

11.如权利要求10所述的装置，还包括用于使辊子移近该冷冻表面(26)的机构(248)，从而使上述凸脊(250)被压缩到可使圆锥表面辊子(228a)接触该冷冻表面(26)的程度。

12.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述刮板装置(265)还包括冷冻表面(26)上支撑的管道(266)、在管道中并朝向冷冻表面的衬套(269)，所述衬套的相对侧壁(269a，269b)形成一条伸过冷冻表面(26)的通道(270)，其中的一个所述侧壁(269a)的边形成了所述刮板边(272)，和

所述推动装置包括沿着所述通道(270)可滑动的移动刮板(276)，和一使该刮板(276)沿着该通道(270)在缩回位置和伸出位置之间移动的机构，所述缩回位置为相对靠近所述表面的轴，所述伸出位置为相对靠近上述形成圆筒(304)。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于刮板(276)的形状为在伸出位置时靠近所述窗口(306)。

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述一个管路侧壁(269a)和刮板边(272)可相对所述管道(266)运动，和

偏压装置(275)在所述管路侧壁和所述管道之间操作，以使刮板边朝着冷冻表面方向偏压。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于所述一个管路侧壁(269a)和通道(266)具有相对的侧面，且偏压装置包括夹在所述相对侧面之间的弹性带(275)。

16.如权利要求4所述的装置，其中所述的排除装置包括

一活塞(308)，具有朝向所述底部开口的一端并可在成形圆筒(304)中移动；

一固定在上述活塞末端的排出组件(309)；和

使活塞(309)在第一位置和第二位置之间移动的装置(307，311a，311b)，所述第一位置为排出组件(309)位于所述窗口(306)之上，所述第二位置为排出组件位于窗口之下、靠近所述底部开口。

17.如权利要求16所述的装置，其中所述排出组件包括

一具有朝向形成圆筒(304)底部开口的凹面(309a)的套(309)；

一在所述凹面上以形成内部空间的膜(310)；和

一从所述内部空间延伸到在该套(309)外的通道(311)。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于膜(310)横跨凹面(309a)，从而该膜基本上与圆筒(304)的底部开口平行。

19.如权利要求17所述的装置，其特征在于

该膜(310)接着凹面(309a)的轮廓，和

还包括使液体通过所述通道(311)引入液体的装置(194)，从而可使薄膜变形为基本上横跨所述凹面(309a)。

20.如权利要求18所述的装置，其特征在于所述膜(310)是弹性的并且可在拉伸作用下伸长。

21.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于沉积装置(52)包括：

第一产品基料(206)的第一供应装置；

具有第一和第二入口(184，168a)和一个出口(182a)的第一充气喷嘴(164)；

将第一供应装置连接到第一入口(184)的软管(185)，从而将第一产品基料传送到第一充气喷嘴(164)；

将压缩空气引入第二入口的装置(169)，从而第一产品基料/气体混合物可从所述出口(182a)流出；和

从所述出口伸出的导管装置(72)，该导管装置伸到冷冻表面(26)上的位置，从而组成所述选定量液体产品的混合物从所述导管装置传送到冷冻表面(26)。

22.如权利要求19所述的装置，其特征在于导管装置(72)包括从所述出口引出的通道(110)，该通道的长度和直径使通道可使混合物产生受限的紊流混合，借此，可将预定量充气的液体食品传送到冷冻表面(26)上。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于所述通道(110)为二到四英尺长。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于所述通道(110)为三英尺长。

25.如权利要求22所述的装置，还包括

第二产品基料的第二供应装置(206)；

与第一喷嘴类似的第二充气喷嘴(164)；

将第二供应装置连接到第二喷嘴(164)的第一入口的第二软管(185)，从而将第二产品基料传送到第二喷嘴；

将压缩空气引入第二喷嘴(164)的第二入口的装置(169)，从而第二产品基料/气体混合物可从第二喷嘴的出口(182a)流出，流入导管装置(72)中，以取代从第一喷嘴(164)流出的第一产品基料/气体的混合物。

26.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于还包括：一个冷却器，用于将该冷冻表面(26)冷却低到足够使液体混合物至少部分形成产品层的温度。

27.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于还包括：一个控制器(38)，用于根据混合物的组分来对冷冻表面上液体产品混合物停留时间进行控制。

28.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于还包括：

监控所述表面(26)温度的装置，和

根据混合物的组分来控制所述表面的温度的控制器(38)。

29.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，推动装置包括用于在该周边之外的凝结压缩为特定形状体的食品。

30.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于还包括推平装置(227)，用于在固化形成所述食品之前，将在所述表面(26)上的液体混合物推平到一个选定厚度。

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