ES2630727T3 - Método y aparato para hacer bebidas congeladas, helado y otros dulces congelados - Google Patents

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ES2630727T3 ES13751562.3T ES13751562T ES2630727T3 ES 2630727 T3 ES2630727 T3 ES 2630727T3 ES 13751562 T ES13751562 T ES 13751562T ES 2630727 T3 ES2630727 T3 ES 2630727T3
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Abstract

Un aparato para convertir un líquido en una forma al menos parcialmente congelada que incluye: un recipiente exterior; y un dispositivo de congelación que incluye una boca en la que se puede verter el líquido; el dispositivo de congelación incluye una pared exterior y una pared interior conectadas de manera sellada entre sí para formar al menos una cavidad refrigerante; pudiéndose recibir el dispositivo de congelación dentro de dicho recipiente exterior, estando el dispositivo de congelación además relleno al menos parcialmente con un material refrigerante, pudiéndose enfriar el material refrigerante por debajo de una temperatura de congelación del líquido; en el que tanto dicho recipiente exterior como dicho dispositivo de congelación son compresibles o deformables de otra manera para favorecer el contacto entre el líquido y el dispositivo de congelación y facilitar la conversión de dicho líquido en la forma al menos parcialmente congelada.

Description

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DESCRIPCION
Metodo y aparato para hacer bebidas congeladas, helado y otros dulces congelados Antecedentes de la invencion
1. Campo de la invencion:
Esta invencion se refiere a un metodo y a un aparato para hacer bebidas congeladas, helado y otros dulces congelados
La invencion se refiere en particular, pero no se limita a, un metodo mejorado y un forro de congelacion para la operacion de un dispositivo para bebidas congeladas; y a metodos para producir bebidas congeladas, helados y otros dulces congelados usando el dispositivo.
La invencion es en particular mas adecuada para, pero no se limita a, un dispositivo para hacer bebidas o alimentos congelados en forma de "pulpa" semicongelada o "medio derretida"; y a tal dispositivo para bebidas congeladas que se puede utilizar como juguete u objeto para jugar.
2. Definiciones:
A lo largo de la memoria descriptiva, se utilizara el termino "congelado" para incluir tambien artlculos en un estado "semicongelado".
A lo largo de la memoria descriptiva, se utilizara el termino "pulpa" para incluir una mezcla de partes llquidas/semillquidas, llquidas/congeladas y/o semillquidas/congeladas de un llquido (o llquidos).
A lo largo de la memoria descriptiva, los terminos "bebidas congeladas", "dulces congelados " y/o "alimentos congelados" pueden incluir, pero no se limitan a: helado, dulces helados, yogures congelados, conos de nieve, gelato, gelatinas, pudln, aguas congeladas, aguas aromatizadas congeladas, zumos de fruta congelados, bebidas de fruta congeladas, leche congelada, bebidas a base de leche congeladas, bebidas a base de soja congeladas, bebidas alcoholicas congeladas (por ejemplo, bebidas espirituosas o bebidas mezcladas), o llquidos congelados similares.
A lo largo de la memoria descriptiva, el termino "gelatina" puede incluir, pero no se limita a: gelatinas endulzadas con azucar, gelatinas endulzadas artificialmente, gelatinas aromatizadas artificialmente y gelatinas hechas con zumos de fruta, bebidas de fruta, refrescos, bebidas a base de soja o leche, yogures, bebidas energeticas y mezclas de las anteriores.
A lo largo de la memoria descriptiva, la palabra "recipiente" puede incluir, pero no se limita a, todos los recipientes flexibles capaces de doblarse y/o unirse y deben incluir: una lamina de plastico, tal como poliuretano termico (TPU), poliuretano, polietileno , polipropileno, cloruro de polivinilo, silicona, acetato de etilvinilo y PET (tereftalato de polietileno); laminas de metal, tales como laminas de aluminio y laminados de aluminio; materiales a base de celulosa, tales como carton, papel impermeable o laminas de papel; y mezclas (por ejemplo, laminados) de lo anterior.
El termino "recipiente" puede incluir tambien todos los disenos de envasado que incluyen: latas, botellas, copas, bolsas de envasado selladas, cartones, envases de tipo fuelle, quatropack™, envases con parte inferior bloqueada, envases con cuerdas, envases en bolsa, envases Euroslot™, envases con agujeros redondos y envases multiples.
3. Tecnica anterior:
Nota: la siguiente exposicion es unicamente a modo de informacion sobre los antecedentes de la invencion, y no se debe considerar como una declaracion del conocimiento general comun (CGK, por sus siglas en ingles) en el area de la tecnologla, en cualquier parte del mundo.
Durante muchos anos, las empresas de bebidas han intentado crear bebidas congeladas que se puedan vender sin receta en tiendas, establecimientos de deporte y de entretenimiento, que pueden proporcionar productos de autoservicio con sabores que incluyan todos los tipos de bebidas enlatadas o embotelladas.
Actualmente, los productos de este tipo que se comercializan generalmente entran en dos categorlas:
1. El primer tipo utiliza un recipiente de plastico, carton o aluminio que se congela mediante refrigeracion; y luego se consume despues de que la bebida se haya cogido del congelador y se haya derretido un poco. Las desventajas de este tipo de producto incluyen que la bebida se congela en un bloque de hielo congelado; a
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veces la bebida tarda tiempo en derretirse; y la bebida se limita al tipo de bebida que se puede congelar, que actualmente es por lo general zumo de frutas.
2. El segundo tipo se basa en maquinas de "pulpa" que dispensan bebidas congeladas (o las denominadas bebidas de tipo "pulpa"), por ejemplo, bebidas bien conocidas como Coca-Cola®, Pepsi Cola® y limonadas Schweppes®, en una copa u otro recipiente. Estas bebidas se conocen comunmente como Slurpees®, Icees® o Slushies®.
Estas maquinas de "pulpa" son muy caras de fabricar y de instalar; no son adecuadas para, por ejemplo, un uso domestico; no son adecuadas para la fabricacion de una amplia gama de bebidas de estilo "pulpa" que incluyen bebidas alcoholicas (tales como cocteles); y estan limitadas en el numero de sabores (por ejemplo, 2-4) que se pueden dispensar desde una sola maquina.
Se han divulgado otros tipos de recipientes para enfriar alimentos o bebidas, o metodos de fabricacion de tales recipientes. La solicitud de patente britanica N.° 49410/63 (publicacion de patente britanica N.° 1.032.859) (Stoner, Arthur Merrick) describe un dispositivo para enfriar el contenido de un vaso extralble, incluyendo el dispositivo un recipiente interior de doble pared interior formado de manera que la superficie exterior del vaso extralble se acople con la pared interior del recipiente de doble pared y se proporciona un llquido refrigerante entre las paredes dobles del recipiente interior, en el que se acopla un recipiente exterior duro en su extremo superior con el extremo superior del recipiente interior pero se separa de otra manera del mismo, para proporcionar un espacio de aislamiento de aire cerrado entre ellos. La solicitud de patente britanica N.° 9521752.7 (publicacion de patente britanica N.° 2.297.291) (Kouwenberg, Robert JC) divulga un aparato para fabricar un panel flexible que contiene un fluido en el que el panel comprende preferentemente paredes frontales y posteriores, una pared aislante y una pared de refuerzo con cavidades formadas entre las paredes frontales y posteriores que estan llenas de un llquido que se puede congelar y en el que el panel puede estar conformado como una manga para rodear una botella o lata.
Los recipientes para gelatina tambien forman parte de la tecnica anterior. Por ejemplo, la publicacion de patente japonesa N. ° H06-327421 (Maameido, KK) divulga un recipiente para gelatina que permite la estratificacion de dos o mas gelatinas sin enfriar por separado las diferentes capas.
La solicitud de patente internacional N. ° PCT/AU2005/001895 (= publicacion internacional N. ° WO 2006/063401) (Bucceri, Alfio) divulga un metodo y un aparato para convertir un llquido de un recipiente en una pulpa semicongelada o en partlculas de hielo congeladas.
El dispositivo de congelacion se diseno a proposito como una copa capaz de contener un refrigerante entre dos paredes flexibles; y podia proporcionarse en varios tamanos y formas.
El refrigerante entre las paredes de la copa consistia en agua y sal, o una solucion de tipo salmuera similar, que reduce la temperatura de congelacion de la solucion. El refrigerante se coloco entre las paredes, y el aire se excluyo antes de sellar las dos paredes de la copa conformada.
De esta manera, se formaba un vacio entre las paredes que permitia que el refrigerante se difundiera hasta arriba por las paredes laterales de la copa o vaso, u otros medios de congelacion, y entonces se anadla una bebida que se enfriaria o congelaria.
La copa se sometia luego a compresion por las manos del consumidor durante un periodo de tiempo predeterminado y la bebida se enfriaba rapidamente o se podia congelar total o parcialmente. Despues la bebida ya estaba lista para el consumo.
Se descubrio que cuando se utilizaba ese aparato y metodo, el refrigerante entre las cavidades de la pared podia bajar mediante la gravedad hasta la parte inferior de la copa, y crear una presion en la pared interior flexible y plegable.
La pared interior estaba hecha de material flexible y plegable tal como el silicio, TPU (poliuretano termico), PE (polietileno), EVA (acetato de etilvinilo), aluminio con lamina fina, lamina de cobre o material de poliuretano o polietileno de calidad alimentaria.
El problema no afectaba al funcionamiento del aparato; y durante la congelacion de la copa y la compresion de la copa, el problema no se apreciaba rapidamente, y el dispositivo funcionaba muy bien y hacia el trabajo para el que se diseno durante estos procesos.
De hecho, era la presion del refrigerante llquido en la pared interior flexible de la copa la que hacia de este un producto funcional e innovador.
Durante el uso del aparato, la copa de doble pared que contenla el refrigerante se congelaba en el congelador y el refrigerante llquido llenarla todo el espacio entre las paredes de la copa para asegurar que la transferencia de calor se produjera en todas las partes de la copa interior, desde la base hasta la parte superior de la copa.
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El refrigerante se distribula de esta manera congelando la copa en una posicion boca abajo, es decir, girando la copa boca abajo, cuando estaba en el congelador, para asegurar que el refrigerante se esparciera facil y eficientemente.
Despues, cuando el consumidor tomaba la copa del congelador y llenaba la copa con un llquido frlo y comprimla los laterales, la transferencia de calor provocaba que los cristales de hielo que se formaban en la pared interior del aparato se desplazaran y flotaran hacia la parte superior de la copa. Se ha demostrado que la copa funcionaba perfectamente y de manera eficiente para hacer una bebida medio derretida de esta manera. Sin embargo, al hacerla, habla un problema con la copa que se volvla relevante durante el consumo de la bebida por parte del usuario.
El problema que ocurrla es que el refrigerante se derretla entre las paredes interiores de la copa y cala por gravedad a la base de la copa, a medida que el refrigerante se convertla de hielo a llquido y liberaba el frlo.
La pared interior de la copa se expandla en la base a medida que el usuario consumla la bebida congelada y provocaba que la cantidad de bebida congelada disminuyera dentro de la copa.
Esto provocaba que la parte superior de la pared interior flexible se moviera hacia el interior en la parte superior de la copa, mientras que al mismo tiempo sobresalla en la base de la copa a medida que el refrigerante llquido en el lado inferior empujaba contra la pared interior.
El efecto de esta accion era que la pared interior formada perfectamente podia ahora parecerse a una forma de copa de vino con la parte inferior de la pared interior constrenida alrededor de la bebida congelada restante en la copa.
Dado que esta es la naturaleza de la pared interior flexible, el resultado es comprensible y debido a la naturaleza del material flexible elastico, todavia era posible maniobrar la cuchara a traves de la constriccion para consumir y sacar el resto, por ejemplo, entre el 15 % y el 20 % de la bebida congelada.
Otro problema provocado por la constriccion descrita anteriormente era que la limpieza de la copa podia ser mas dificil debido a esta constriccion y la presion del refrigerante llquido en la base de la pared interior.
La solicitud de patente internacional N.° PCT7AU2008/001923 (= publication internacional N.° WO 2009/079721) (Bucceri, Alfio) divulgo un aparato y metodo alternativos, para convertir un llquido en un recipiente que podia cerrarse en una pulpa semicongelada o en particulas de hielo congeladas, donde los dispositivos de congelation con paredes deformables finas, contenian refrigerante para formar una capa fina de hielo/cristales de hielo en las paredes deformables, liberandose los cristales de hielo de las mismas debido a la agitation del llquido en el recipiente al agitar/rotar y/o comprimir en el recipiente y/o en el cierre extraible.
La experiencia con los dispositivos de la tecnica anterior descritos anteriormente ha identificado algunas limitaciones con estos dispositivos, por ejemplo, la bebida congelada puede ser dificil de extraer del recipiente y/o el periodo de congelacion puede ser demasiado lento como para ser aceptable para los usuarios.
Objetivos de la presente invention:
Un objetivo de la presente invencion consiste en superar, o al menos mejorar, uno o mas problemas con los dispositivos de la tecnica anterior.
Otros objetivos preferidos de la presente invencion seran evidentes a partir de la siguiente description.
Segun la invencion estos objetivos se consiguen proporcionando una disposition segun la reivindicacion 1 y un metodo segun la reivindicacion 16.
Sumario de la presente invencion:
La presente invencion reside en un dispositivo para convertir un llquido en una forma semicongelada o congelada, que incluye:
una pared exterior y una pared interior conectadas de manera sellada entre si para formar al menos una cavidad refrigerante; y un material refrigerante que llena al menos parcialmente la al menos una cavidad refrigerante, siendo el material refrigerante operativo para ser enfriado por debajo de una temperatura de congelacion del llquido, para congelar al menos parcialmente el llquido para formar una pulpa semicongelada y/o particulas congeladas cuando el llquido se pone en contacto con la pared interior.
Preferentemente, las paredes exteriores e interiores se sellan juntas alrededor de una boca, en un extremo superior del dispositivo, siendo la boca operativa para recibir el llquido y/o descargar la pulpa y/o las particulas congeladas; y
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la al menos una cavidad refrigerante se extiende sustancialmente entre el extremo superior y un extremo inferior del dispositivo.
Preferentemente, la al menos una cavidad refrigerante se forma con una serie de columnas semicerradas que rodean la pared interior del dispositivo (y pueden tener ejes longitudinales sustancialmente paralelos con un eje central del dispositivo).
Preferentemente, las columnas se cierran y se sellan en la parte superior del dispositivo; pero se dejan abiertas en la parte inferior del dispositivo, donde las columnas se unen con una pared de base del dispositivo.
Preferentemente, las columnas tienen unas formas sustancialmente semicirculares, triangulares u otras formas convexas, dirigidas hacia el interior, hacia un compartimiento de congelacion en el dispositivo, definido por la pared interior, recibiendo el compartimiento de congelacion el llquido al menos parcialmente congelado. Las formas convexas u otras formas de la pared interior aumentan el area superficial del compartimiento de congelacion disponible para la transferencia de calor del llquido al material refrigerante en la cavidad refrigerante, o cavidades, reduciendo de este modo el tiempo para congelar el llquido en el compartimiento de congelacion.
Preferentemente, la pared exterior del dispositivo puede fabricarse a partir de materiales de aluminio, plastico o cualquier forma de material compuesto que pueda exprimirse y sea flexible para su uso a baja temperatura. La pared exterior puede cubrirse con, o consistir en, un material aislante tal como espuma, caucho, goma de silicona, EVA (acetato de etilvinilo), etc., para proporcionar aislamiento a la copa.
Preferentemente, la pared interior del dispositivo puede estar fabricada a partir de un plastico flexible, aluminio flexible o material compuesto flexible. El material seleccionado es preferentemente: agua potable; flexible a bajas temperaturas; tiene una alta capacidad de transferencia de calor; es resistente y fuerte; y en una realization preferida, es capaz de soldarse o unirse de otra manera al material de la pared exterior. Un material preferido para la pared interior es el polietileno de calidad alimentaria, con un espesor tan pequeno como de 0,1 mm. Otros materiales preferidos incluyen poliuretano termico (TPU) o EVA (acetato de etilvinilo).
Se llena la al menos una cavidad refrigerante, incluyendo las columnas creadas por las paredes interiores y exteriores, con un material refrigerante, por ejemplo, mezcla de anticongelante que puede incluir mezclas de agua con sal, azucar, alcoholes, propilenglicol, cloruro de calcio y/u otros productos anticongelantes conocidos y seguros utilizados para este fin.
Preferentemente, se forma un reborde periferico alrededor de la boca, estando las partes superiores de las paredes exterior e interior selladas conjuntamente, por ejemplo, mediante soldadura por calor, soldadura RF (soldadura por radiofrecuencia), soldadura sonica, adhesivos u otros metodos de sellado adecuados.
Preferentemente, se proporciona al menos un anillo estabilizador adyacente a, o forma parte del reborde periferico para limitar la deformation de la boca cuando el dispositivo se comprime o se deforma de otra manera a medida que el llquido se congela parcialmente.
Preferentemente, las partes superiores de las paredes exterior e interior se sujetan entre un par de anillos estabilizadores, que se pueden sujetar o asegurar de otra manera conjuntamente.
Preferentemente, al menos la pared interior del dispositivo es convergente desde la boca hacia el extremo inferior del dispositivo, donde el dispositivo puede ser sustancialmente conico en vista lateral.
Preferentemente, el dispositivo tiene la configuration de una copa, lata, cono o de una caja. (La caja puede tener forma rectangular, triangular, cuadrada, hexagonal o una forma similar, y puede doblarse a una configuracion de envase plano).
Para una version desechable del dispositivo, el dispositivo puede tener tanto las paredes exteriores como las interiores fabricadas de un material o materiales para la pared interior descrita anteriormente; donde el dispositivo desechable puede colocarse en una envoltura "compresible" o en una copa exterior; donde la envoltura o copa exterior tiene al menos una pared lateral, fabricada de un material o materiales para la pared exterior descrita anteriormente, para permitir que un usuario flexione o comprima el dispositivo dentro del recipiente.
Preferentemente, el reborde periferico del dispositivo se asegura a una boca de la envoltura o copa exterior, que preferentemente tiene una brida periferica.
Preferentemente, un conjunto de bloqueo asegura el reborde periferico a la brida periferica, donde el conjunto de bloqueo puede incorporar al menos un anillo de soporte acoplable con el reborde periferico o la brida periferica.
Una realizacion proporciona un aparato de compresion (o maquina) que puede operar automaticamente para eliminar la compresion manual del dispositivo; y de este modo mejorar el disfrute de hacer bebidas "medio
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derretidas", bebidas congeladas, helados o similares, y/u otros productos anticongelantes conocidos y seguros utilizados para este fin.
Preferentemente, para la version desechable del dispositivo, la envoltura o la copa exterior puede ser extralble del aparato de compresion; o puede formar un compartimiento de compresion en el aparato de compresion, para recibir el dispositivo desechable (y minimizar fugas en el aparato o maquina).
Preferentemente, el aparato de compresion tiene dos mecanismos operativos; con un mecanismo de compresion que comprime las paredes laterales del dispositivo a intervalos de, por ejemplo, entre 1 y 5 segundos; y un mecanismo de giro en la base que hace girar el dispositivo, por ejemplo, de 45° - 180° entre cada compresion. Alternativamente, el aparato de compresion tiene dos mecanismos de compresion, dispuestos a 90° entre si, y que preferentemente operan alternadamente. Estos mecanismos se situan preferentemente adyacentes a un receptaculo, o el compartimiento de compresion, en el aparato de compresion para recibir el dispositivo.
El aparato de compresion se puede alimentar mediante una o mas baterlas; o se puede conectar a un suministro electrico; y puede estar hecho en muchos tamanos para cubrir las necesidades de muchas copas de formas o tamanos diferentes.
Un metodo para hacer un producto congelado incluye las etapas de: congelar el material refrigerante en el dispositivo;
llenar, al menos parcialmente, un compartimiento de congelacion del dispositivo con un llquido que se va a congelar;
cerrar opcionalmente el dispositivo con una tapa o cubierta;
colocar el dispositivo en el compartimiento de compresion del aparato de compresion; y
operar el aparato de compresion durante un periodo de tiempo para ayudar a la transferencia de calor del llquido al material refrigerante para permitir que el llquido se pase a estar al menos semicongelado.
Preferentemente, el llquido incluye una bebida frla o caliente; o una mezcla de polvo y leche y/o agua, para producir el producto congelado, tal como una bebida congelada, un dulce congelado o alimento congelado, como se ha definido anteriormente.
Preferentemente, el periodo de tiempo se controla mediante un temporizador, en el que el temporizador se ajusta dependiendo de la consistencia requerida del producto; y en el que cuanto mas largo sea el periodo de tiempo, mas espesa sera la consistencia del producto final.
Preferentemente, despues de, por ejemplo, 1 a 5 minutos, dependiendo de la consistencia requerida, el aparato de congelacion se detendra; y la bebida congelada, gelatina, yogur congelado, pudin o helado se tomaran simplemente del aparato de congelacion y estaran listos para ser consumidos.
Preferentemente, el dispositivo (y la tapa opcional) se pueden lavar para su reutilizacion; o desechar si se fabrica como un producto desechable. Para el dispositivo reutilizable, se puede volver a colocar en el congelador, opcionalmente en posicion boca abajo, para su reutilizacion. Preferentemente, para minimizar el espacio de almacenamiento, los dispositivos pueden apilarse.
Alternativamente, el compartimiento de congelacion del dispositivo puede estar provisto de un forro temporal, tal como una lamina o bolsa formada de material plastico, en el que la bolsa se puede utilizar durante el almacenamiento a corto plazo del producto congelado.
En un metodo alternativo, las bebidas congeladas se pueden producir, por ejemplo, en lotes de mayor volumen, utilizando una bolsa de congelacion, que se puede comprimir en el aparato de compresion; o se puede comprimir a mano o por otros medios.
Preferentemente, la bolsa de congelacion tiene paredes exteriores e interiores fabricadas del material o materiales como para la pared interior del dispositivo descrito anteriormente; y con una cavidad refrigerante, que incluye las columnas y el material refrigerante, como se ha descrito anteriormente para la copa desechable (compresible). La bolsa de congelacion puede considerarse una copa desechable a mayor escala (por ejemplo, el 200 % +). (Puede proporcionarse un forro desechable, por ejemplo, de una lamina de polietileno (o GLADWRAP®) de 0,1 mm para la bolsa de congelacion antes de que la bolsa de congelacion reciba el llquido que se va a congelar.)
La bolsa de congelacion puede tener una boca sellable para el compartimento de congelacion en la misma, donde la boca se puede sellar para evitar fugas de la mezcla no aireada/no carbonatada que se va a congelar.
La congelacion del llquido en el dispositivo o bolsa de congelacion puede acelerarse agitando el llquido y/o raspando la pared interior del dispositivo o bolsa de congelacion con una cuchara de congelacion o agitador, teniendo la
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cuchara o agitador un cuerpo hueco, relleno al menos parcialmente con el material refrigerante descrito anteriormente.
Aspectos/realizaciones adicionales de la presente invencion seran evidentes para los expertos a los que esta dirigida a partir de la siguiente descripcion.
Breve descripcion de los dibujos:
Para permitir que la invencion se entienda completamente y para permitir que los expertos en la materia pongan en practica la invencion, se describira ahora una serie de realizaciones preferidas, con referencia a las ilustraciones adjuntas, en las que:
las figuras 1 y 2 son vistas en perspectiva lateral y superior respectivas de una primera realizacion de un dispositivo de congelacion de bebidas segun la presente invencion;
la figura 3 es una vista en perspectiva del dispositivo de las figuras 1 y 2 que contienen un llquido semicongelado;
la figura 4 es una vista en perspectiva de una segunda realizacion del dispositivo de congelacion de bebidas; las figuras 5 a 8 muestran las etapas de combinacion del dispositivo de congelacion de la figura 4 con una envoltura o recipiente exterior;
la figura 8A es una vista lateral en seccion que muestra un conjunto de bloqueo para asegurar el dispositivo de congelacion en la envoltura o en el recipiente exterior;
las figuras 9 y 10 son vistas en perspectiva de una tercera realizacion del dispositivo de congelacion, en el que el llquido de la figura 9 esta semicongelado o completamente congelado;
la figura 11 es una vista en perspectiva superior de la tercera realizacion del dispositivo de congelacion;
las figuras 12 y 13 son vistas en perspectiva de la tercera realizacion combinadas con una “copa o recipiente listo
para usar”;
las figuras 14 y 15 son vistas similares que muestran la tercera realizacion combinada con una copa o recipiente desechable;
la figura 16 es una vista en perspectiva de una cuarta realizacion del dispositivo en un recipiente desechable;
la figura 17 es una vista en perspectiva de una pluralidad de cinco realizaciones del dispositivo;
la figura 18 es una vista en perspectiva de una sexta realizacion del dispositivo;
la figura 19 es una vista en perspectiva de la sexta realizacion combinada con un recipiente conico para hielos o
helado;
la figura 20 es una vista en perspectiva de una septima realizacion del dispositivo;
la figura 21 es una vista similar que muestra un recipiente para recibir la septima realizacion;
la figura 22 es una vista esquematica de un metodo alternativo para asegurar la tapa y el cuerpo del recipiente
de la figura 21;
la figura 23 es una vista esquematica que muestra una pluralidad de dispositivos de la septima realizacion "apilados" en un congelador;
la figura 24 es una vista en perspectiva de hielos congelados que se hacen utilizando el recipiente y los dispositivos de congelacion de las figuras 21 y 20, respectivamente;
la figura 25 es una vista en perspectiva de una combinacion de un recipiente con una octava realizacion del dispositivo;
la figura 26 es una vista en planta superior esquematica de un dispositivo de congelacion de la tecnica anterior; la figura 27 es una vista similar de una realizacion de la presente invencion; y la figura 28 es una vista en planta superior de un dispositivo de la tecnica anterior;
las figuras 29A y 29B ilustran el area de pared aumentada para la transferencia de calor del llquido en el dispositivo de congelacion;
la figura 30 es una vista en perspectiva de un dispositivo de congelacion desechable provisto de un forro desechable de una lamina de plastico;
la figura 31 es una vista esquematica que muestra el llquido de congelacion en un dispositivo de congelacion que se va a agitar y que se va a enfriar adicionalmente mediante una cuchara de congelacion; la figura 32 es una vista en perspectiva que muestra la bebida congelada formada sobre una superficie agitada con una cabeza esferica;
las figuras 33 y 34 ilustran el agitador de la figura 32;
la figura 35 es una vista en seccion esquematica de un agitador alternativo;
la figura 36 es una vista lateral en seccion esquematica de un agitador de tipo cuchara;
la figura 37 es una vista en planta superior del agitador de la figura 36;
la figura 38 es una vista en perspectiva de un agitador con un cabezal de un personaje;
las figuras 39A a 39D ilustran un agitador del tipo ilustrado en la figura 38 en uso, por ejemplo, para congelar un tubo de yogur;
la figura 40 es una vista en perspectiva de un dispositivo de congelacion con un mango;
la figura 41 es una vista en perspectiva lateral de una primera realizacion de un aparato de congelacion segun la
presente invencion;
la figura 42 es una vista en perspectiva frontal del mismo;
la figura 43 es una vista en planta superior del mismo, con el mecanismo de compresion retraldo;
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la figura 44 es una vista similar, con el mecanismo de compresion extendido;
la figura 45 es una vista que muestra mezclas alternativas adecuadas para su uso en el aparato de congelacion; la figura 46 es una vista en perspectiva superior que muestra una mezcla de helado que se vierte en un dispositivo de congelacion, en forma de una copa compresible, antes de que la copa compresible se coloque en el aparato de compresion;
la figura 47 es una vista en perspectiva superior de lotes de helado fabricados en el aparato de compresion; las figuras 48 a 52 muestran vistas similares de la fabricacion del helado utilizando el aparato de compresion; la figura 53 es una vista lateral esquematica de una copa compresible y una segunda realizacion del aparato de compresion;
la figura 54 muestra vistas en perspectiva superior e inferior respectivas de una envoltura en forma de cono o copa exterior para su uso con el aparato de compresion;
la figura 55 muestra una vista en perspectiva inferior de la envoltura, o copa exterior, provista de una cubierta o tapa extralble opcional;
la figura 56 es una vista en perspectiva de un helado o dulce helado fabricado utilizando la envoltura de las figuras 54 y 55;
la figura 57 es una vista en perspectiva superior de una bolsa de congelacion para la fabricacion de bebidas congeladas o similares;
la figura 58 es una vista similar que muestra que la bolsa de congelacion se comprime manualmente durante el metodo de fabricacion; y
la figura 59 es una vista similar de hielo fabricado en la bolsa de congelacion de las figuras 57 y 58.
Nota: Cualquier anotacion, comentario, dimension, volumen, intervalo, porcentaje, marca comercial, etiqueta u otro material en las figuras, es solamente a modo de ilustracion y no limita el ambito de la presente invencion.
Description detallada de las realizaciones preferidas:
En una primera realizacion del dispositivo de congelacion 10 segun la presente invencion, el dispositivo 10 tiene una pared exterior 11 y una pared interior 12 que, por ejemplo, se sueldan entre si mediante RF (radiofrecuencia) para formar al menos una cavidad refrigerante 13.
Las paredes 11, 12 pueden estar formadas por PE (polietileno) u otro material de plastico adecuado.
El dispositivo 10 tiene una boca 14 en el extremo superior que proporciona acceso al compartimiento de congelacion 15 que recibe el llquido, por ejemplo, una bebida que va a ser al menos congelada parcialmente.
La cavidad refrigerante 13 se separa en “columnas” sustancialmente verticales mediante las partes soldadas 16 de las paredes 11, 12; y se extiende desde justo debajo de la boca 14 hacia, y se extiende sobre, la pared de extremo 17 inferior. Los ejes longitudinales de las columnas se ubican sustancialmente paralelos con un eje central del dispositivo.
Como se ilustra, el compartimiento de congelacion 15 es al menos ligeramente convergente hacia abajo de la boca 14 hacia la pared de extremo 17 inferior.
La cavidad refrigerante 13 se llena parcialmente (preferentemente en el intervalo de 80 % - 95 %) con un material refrigerante 20, tal como una solution salina.
Preferentemente, el volumen del material refrigerante 20 es de aproximadamente 60 % - 80 % del volumen del llquido que se va a recibir en el compartimiento de congelacion 15, estando el material refrigerante 20 distribuido preferentemente de manera uniforme por toda la cavidad refrigerante 13. (Si se prefiere, cada columna se puede aislar de sus columnas vecinas, formando cada columna una cavidad de refrigerante 13 respectiva.)
Por ejemplo, una bebida carbonatada al menos parcialmente congelada con un volumen de 375 ml a 400 ml, puede haber 320 ml de material refrigerante 20 proporcionado en volumenes de 40 ml en ocho columnas en la cavidad refrigerante 13.
Despues de haber sido enfriado en un refrigerador o congelador, se saca el dispositivo 10 y se vierte la bebida llquida en el compartimiento de congelacion 15. Al entrar en contacto con la pared interior 12, la bebida llquida comienza a convertirse en una bebida al menos semicongelada 30, comprimiendo el usuario las paredes 11, 12 a medida que se produce la congelacion. La compresion sirve para provocar que las partlculas de la bebida semicongelada se liberen o se alejen de la pared interior 12 para permitir la transferencia de calor desde la bebida al material refrigerante 20.
Como se ilustra en la figura 1, una extension tubular 18 de la pared exterior 11, por encima de la boca 14, puede proporcionar una cubierta plegable para encerrar la bebida llquida y/o congelada 30.
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La figura 4 ilustra una segunda realization, en la que el dispositivo 10 tiene paredes exteriores e interiores 111, 112 y una cavidad refrigerante 113, descrita sustancialmente anteriormente para la primera realization.
Un reborde periferico 140 rodea la boca 114 y esta disenado para minimizar y deformar, o cerrar, la boca 114 cuando se comprime el dispositivo 110 mientras se congela el llquido al menos parcialmente en el compartimiento de congelation 115.
El reborde periferico 140 esta formado por partes superiores giradas hacia el exterior de las paredes exteriores e interiores 111, 112 soldadas por RF, radio frecuencia, entre si y a un anillo estabilizador 141.
Como se ilustra en las figuras 5 a 8, el dispositivo 110 puede combinarse con una envoltura, copa o recipiente exterior 150, por ejemplo, formado de goma de silicona, en el que la copa 150 tiene una boca 151 rodeada por una brida periferica 152. La copa 150 tiene una pared lateral 153 convergente hacia abajo y una pared inferior 154.
Como se ilustra en la figura 8A, el dispositivo 110 se asegura en la copa 150 mediante un conjunto de bloqueo 160 que tiene anillos superiores e inferiores 161, 162 y un tercer anillo 163 opcional. El anillo inferior 162 tiene roscas exteriores 164 acoplables mediante roscas interiores 165 complementarias en el anillo superior 161. Las roscas exteriores 166 en el anillo superior 161 se acoplan con las roscas interiores 167 en una cubierta 170, con una abertura superior 171 para acceder a la bebida congelada en el dispositivo 110.
Como se ilustra, el dispositivo 110 se inserta en la boca 151 de la copa 150 y el reborde periferico 140 se acopla a la brida periferica 152. Los anillos superiores e inferiores 161, 162 se acoplan por enroscado para asegurar el dispositivo 110 en la copa 150.
En ciertas aplicaciones, el tercer anillo 163, que es sustancialmente invertido y es de section L, se puede acoplar a la boca 114 del dispositivo 110 y sujetarse entre el reborde periferico 140 y el anillo superior 161 para proporcionar resistencia adicional que se oponga a la deformation de la boca 114 (y la boca 151) a medida que la pared lateral 153 de la copa 150 se comprime despues de que el llquido se haya colocado en el dispositivo 110.
El dispositivo 210 de la tercera realizacion, ilustrada en las figuras 9 a 15, generalmente tiene una construction similar a la del dispositivo 110 de la segunda realizacion, con la excepcion de que un par de anillos estabilizadores 241, 242 se aseguran conjuntamente, por ejemplo, por soldadura sonica, para sujetar conjuntamente las partes superiores de las paredes exteriores e interiores 211, 212, para proporcionar resistencia adicional a la boca 214.
La figura 9 ilustra el dispositivo 210 antes de que el material refrigerante se haya congelado; mientras que las figuras 10 y 11 ilustran el dispositivo 210 al extraerlo del congelador, listo para utilizarse.
La persona experta observara particularmente que la boca 214 no esta sustancialmente obstruida, para permitir la facil extraction del llquido al menos parcialmente congelado del compartimento de congelation 215.
Ademas, como se describira a continuation, el compartimento de congelation 215 esta rodeado por un area maxima de la pared interior 212 para proporcionar mejor transferencia de calor del llquido al material refrigerante 20. Las figuras 12 y 13 ilustran el dispositivo 210 combinado con una copa “lista para usar” 250 convencional, por ejemplo, formada con PET (tereftalato de polietileno).
La copa 250 esta provista de una cubierta 270 que puede tener un orificio central para permitir el acceso al llquido al menos parcialmente congelado mediante una cuchara (por ejemplo, del tipo ilustrado en la figura 16).
El reborde periferico 240 se asegura entre el borde periferico 251 de la copa 250 y una pared anular 271 de la cubierta 270; donde la copa 250 y la cubierta 270 pueden enroscarse, soldarse, sujetarse o asegurarse conjuntamente de otra manera.
Las figuras 14 y 15 ilustran el dispositivo 210 combinado con una copa desechable 280, donde se coloca una etiqueta 290 de papel o de plastico en la cavidad 291 definida entre el dispositivo 210 y la pared lateral 283 de la copa 280.
En la figura 15, el llquido L se retiene dentro del dispositivo 210 mediante una cubierta extralble (no mostrada).
La figura 16 ilustra una cuarta realizacion en la que el dispositivo 310 se suelda dentro de una copa desechable 350. La boca del dispositivo se suelda a la boca 351 de la copa 350 y tiene una extension tubular 318 que puede doblarse hacia afuera, tal como se ilustra, o doblarse hacia dentro, por ejemplo, para proteger y/o retener la pulpa dentro del dispositivo 310.
La figura 17 ilustra una quinta realizacion del dispositivo 410, que tambien se puede utilizar con la copa 350, estando el borde periferico 440 soldado o asegurado de otra manera a la brida periferica 351 de la copa 350.
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Los dispositivos ilustrados en las figuras 1 a 16 tienen una configuracion "sustancialmente cillndrica", preferentemente con un grado pequeno de ahusamiento hacia abajo de las bocas respectivas.
Las figuras 18 y 19 ilustran una sexta realizacion en la que el dispositivo 510 tiene una configuracion "sustancialmente conica".
Este dispositivo 510 es particularmente adecuado para producir helado o hielos congelados a partir de mezclas de llquido adecuadas.
Como se ilustra, el dispositivo 510 puede tener una extension que se puede doblar 518 o cerrar mediante una cubierta 570.
En este dispositivo 510, cada una de las cavidades refrigerantes 513 se ahusa hacia abajo asegurando que la mayor parte del material refrigerante 520 rodee la parte de la camara de congelacion, que contiene la carga de la mezcla de llquido (o agua) que se va a congelar.
El dispositivo 610 de la septima realizacion ilustrada en la figura 20 es similar al dispositivo 510, y puede ser desechable o reutilizable.
Como se ilustra en la figura 23, los dispositivos 610 pueden "apilarse" conjuntamente en un congelador (o almacen).
El dispositivo 610 puede utilizarse con un recipiente desechable 650, ajustado con una cubierta roscada 670, como se ilustra en la figura 21; o una cubierta alternativa 670A, con una brida de labio periferica 671A, como se ilustra en la figura 22, o puede acoplarse al recipiente 650 para retener el dispositivo 610 dentro del recipiente 650.
La figura 24 ilustra hielos/dulces congelados hechos utilizando el dispositivo 610 y el recipiente 650 de las figuras 21 y 20, respectivamente.
La figura 25 ilustra un recipiente 750 provisto de una octava realizacion del dispositivo 710, en el que el dispositivo 710 se suelda al recipiente 750 de la manera descrita anteriormente con referencia a la figura 16.
Se puede proporcionar un grifo pequeno en la parte inferior del recipiente 750 para drenar cualquier llquido no congelado de dentro del dispositivo 710.
Las ventajas de la presente invencion sobre el estado de la TECNICA ANTERIOR se describen a continuacion con referencia a las figuras 26 a 29B.
Como se ilustra en la figura 26, la solucion salina u otro material refrigerante, r en el dispositivo d de la TECNICA ANTERIOR se proporciona dentro de la cavidad refrigerante c entre las paredes exteriores e interiores ow, iw.
En la presente invencion, el dispositivo D tiene el material refrigerante R en las pluralidades de las cavidades refrigerantes C alrededor de la camara de congelacion F. Las cavidades refrigerantes C se extienden dentro de la camara de congelacion F, en la que la pared interior IW puede tener una configuracion semicircular, sustancialmente triangular (como se muestra en llneas discontinuas) u otra configuracion convexa.
Las ventajas de la presente invencion sobre la tecnica anterior incluyen (pero no se limitan a):
a) congelacion mas rapida del llquido, por ejemplo, hasta 4 veces, debido al area superficial efectiva aumentada en contacto con el llquido;
b) el material refrigerante se extiende sustancialmente por toda la extension de la camara de congelacion;
c) la boca del dispositivo no esta restringida por el colapso hacia dentro de la pared interior cuando el refrigerante se anade a las cavidades refrigerantes;
d) el volumen real de la camara de congelacion se mantiene a un maximo, de manera que se pueda colocar mas llquido en el dispositivo y que se pueda congelar en cada ciclo de operation;
e) la pulpa semicongelada se puede extraer mas facilmente para su consumo, ya que la camara de congelacion no esta constrenida por la pared interior que adopta una forma de "reloj de arena" debido a la gravedad;
f) el dispositivo es mas facil de limpiar;
g) el dispositivo es mas facil de utilizar;
h) el dispositivo se puede utilizar con recipientes o copas desechables o "listas para usar";
i) el dispositivo puede fabricarse a un coste que lo convierte en un artlculo desechable, o puede fabricarse para reutilizarse muchas veces;
j) el dispositivo y/o la copa o recipiente se pueden producir a partir de una amplia gama de materiales de plastico o caucho, laminas de metal (por ejemplo, aluminio), u otros materiales de transferencia de calor flexibles, incluyendo aquellos descritos anteriormente con respecto a los dispositivos de la tecnica anterior; y las copas pueden estar hechas incluso de materiales tales como papel o carton;
k) el dispositivo puede proporcionarse para ajustarse a, o estar integrado en, la copa o recipiente; y
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l) la colocacion del dispositivo en el congelador y/o la orientacion del dispositivo a medida que el llquido se congela, no es muy importante, ya que el material refrigerante siempre se distribuira sustancialmente de manera uniforme alrededor de la camara de congelacion, para una transferencia de calor maxima.
Despues de utilizar el dispositivo de congelacion, se debe limpiar cada vez. Para superar este problema, se puede ajustar un forro 180 temporal, formado por una lamina de plastico fina, por ejemplo, vendido con la marca GLAD WRAP®, en el dispositivo de congelacion D, manteniendo de este modo el llquido sin contacto con la pared del compartimiento de congelacion; y el forro 180 puede utilizarse como almacenamiento temporal de la bebida congelada para su consumo posterior.
Para mejorar el Indice de congelacion del llquido en el dispositivo de congelacion, se puede utilizar una cuchara o un agitador, cuyos ejemplos se describiran a continuacion con referencia a las figuras 31 a 39D. La cuchara o el agitador proporcionan una fuente adicional de material refrigerante, a la vez que ayudan a desalojar las partlculas congeladas de la pared o las paredes del compartimiento de congelacion para permitir que el llquido fresco entre en contacto con la pared o las paredes.
Una maquina de la TECNICA ANTERIOR ha permitido la fabricacion de helado, o productos similares, utilizando dos vasos de tipo copa que tienen paredes rlgidas (por ejemplo, de acero inoxidable). El primer vaso se llena con un cubo de hielo/sal de roca /mezcla de agua para producir una solucion salina con un punto de congelacion por debajo de los 0 °C; y el segundo vaso, que contiene la mezcla de llquido que se va a congelar, se inserta en la parte superior del primer vaso para entrar en contacto con la solucion salina. El segundo vaso se agita o se raspa con una cuchara y la pulpa congelada resultante formada en la superficie interior de la pared del segundo vaso rlgido se fragmenta como el producto congelado, por ejemplo, helado. Esta maquina es complicada de operar, ya que requiere una mezcla precisa de hielo/sal de roca/agua para producir una solucion salina efectiva; y solamente puede producir un volumen muy pequeno de producto congelado en cada ciclo de operacion.
Cuando el volumen del llquido que se va a congelar es pequeno, la cuchara o agitador puede actuar como el propio dispositivo de congelacion. En esta realizacion, la bebida congelada se formara en la cuchara o en el agitador y se puede consumir directamente de los mismos. Este metodo es posible con cualquier vaso o recipiente que pueda retener un llquido.
Como se describira con mas detalle, la cuchara o agitador puede tener varias formas y/o tamanos; y preferentemente incluye un mango aislado.
La figura 31 ilustra el modo en que se coloca la cuchara de congelacion 202 en una copa 201 que contiene una bebida llquida 205 que se va a congelar. La transferencia de calor de la bebida a la superficie exterior congelada s de la cuenca de la cuchara 204 permite que se forme una pulpa congelada, que el usuario puede consumir. El mango aislado 206 protege la mano del usuario 210.
La figura 32 ilustra un agitador 220, en el que la pulpa congelada 222 se forma en una bola esferica 221 conectada a un mango aislado 223 mediante un dispositivo de conexion roscada 224. El mango aislado 223 protege los dedos 225 del usuario.
Las figuras 33 y 34 ilustran un agitador de congelacion 230 adicional, en el que una esfera 231 y un mango 232 se llenan con material refrigerante 234; donde el mango 232 tiene una cubierta aislante o envoltura 233.
La figura 35 ilustra un agitador de congelacion individual tipo tubo, con un cuerpo hueco 241, lleno de material refrigerante 243, que tiene un mango aislado 242.
Las figuras 36 y 37 ilustran un agitador de congelacion tipo cuchara 250, en el que una cabeza de tipo cuenco anular 252 tiene un orificio central 251, en el que la cabeza 252 y el mango 253 se llenan de material refrigerante 255. El mango 253 tiene una cubierta aislada 254. El orificio 251 en las cabezas 252 permite que cualquier llquido no congelado se drene nuevamente del vuelta al interior del recipiente (no mostrado) antes de que el usuario ponga el agitador 250 y la pulpa congelada en su boca.
La figura 38 ilustra un agitador de congelacion 260, en el que una cabeza de congelacion 261 en forma de personaje se cubre con la pulpa congelada 262, creada por la transferencia de calor del llquido en un recipiente al material refrigerante contenido dentro del mango 263 (y, opcionalmente, la cabeza de congelacion 261).
Las figuras 39A a 39D ilustran el uso de un agitador de congelacion 270, que tiene una construccion como la descrita anteriormente, en el que el agitador 270 tiene un cuerpo hueco 271, lleno de material refrigerante 273 y un mango de personaje 272 aislado. El cuerpo 271 del agitador 270 se vacla en un tubo de yogur 274 para crear una pulpa de yogur congelado 275 en el cuerpo 271.
La figura 40 ilustra un aparato de congelacion 280, en el que se coloca un dispositivo de congelacion que contiene llquido que se va a congelar en un cuerpo hueco 281, provisto de un mango 282, teniendo el aparato de congelacion
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280 el aspecto de un martillo o mazo. Al agarrar el mango 282, el usuario golpea la cara de extremo 284 del cuerpo
281 contra una superficie (no mostrada), por ejemplo, un banco o mesa, para agitar el llquido a medida que se convierte en pulpa congelada, de la manera descrita anteriormente.
Para fabricar helado y dulce similares, por ejemplo, gelatina, se requieren Indices de transferencia de calor mayores para reducir el periodo de tiempo para la congelacion de la bebida u otro dulce o alimento que se va a consumir.
Haciendo referencia a las figuras 41 a 44, y las figuras 48 a 51, el aparato de compresion 1010 de una primera realizacion preferida tiene un cuerpo de maquina 1020 hueco, por ejemplo, formado de material metalico o plastico, con una pared superior 1021 que tiene un orificio 1022 en el mismo para proporcionar acceso al compartimiento de compresion 1023 en la maquina 1010.
Los controles operativos 1024, por ejemplo, un interruptor de encendido o apagado y/o un temporizador ajustable se proporcionan en un panel de control 1025 que forma una parte superior de la pared frontal del cuerpo de maquina 1020. Los controles operativos tambien pueden incluir controles ajustables para la distancia de desplazamiento del mecanismo de compresion y/o la velocidad de rotacion del mecanismo de giro (ambos se describiran a continuacion) y/u otro mecanismo o mecanismos opcionales (que se van a describir a continuacion).
El aparato 1010 se puede accionar ya sea con una baterla o por medios electricos; y el cuerpo de maquina 1020 es preferentemente resistente y facil de limpiar.
Como se describira con mas detalle con referencia a la segunda realizacion de la figura 53, se monta un mecanismo de giro 1030 en la parte inferior del compartimiento de compresion 1023, alineado coaxialmente con el orificio 1022 de la pared superior 1021. El mecanismo de giro 1030 tiene un plato rotativo (o plataforma giratoria) 1031 conectado, ya sea directa o indirectamente a un motor de velocidad variable (no mostrado), estando el motor controlado por los controles operativos 1024.
El mecanismo de compresion 1040 en el compartimiento de compresion 1023 tiene un par de mandlbulas (o placas) 1041 que estan diametralmente opuestas en el compartimiento de compresion 1023 y se montan en accionadores alternativos 1042, tambien controlados por los controles operativos 1024.
El mecanismo de giro 1030 y el mecanismo de compresion 1040 se unen de manera operativa, de modo que la plataforma giratoria 1031 hara girar una copa de compresion 1060, colocada en el compartimento de compresion 1023, a traves de, por ejemplo, 30°/ 45°/ 60°/ 90°/ 120°/ 180° cada vez despues de que se haya operado el mecanismo de compresion 1040 y las mandlbulas de compresion 1041 esten en sus posiciones retraldas.
Como se describira en lo sucesivo, la plataforma giratoria 1031 y las mandlbulas de compresion 1041 pueden operar directamente sobre una forma reutilizable de la copa de compresion 1060 que contiene la mezcla que al menos se va a semicongelar; o puede operar indirectamente en una copa de compresion desechable mediante una envoltura o copa exterior 1050 recibida en el compartimiento de compresion, recibiendo la envoltura o copa exterior 1050 una forma desechable de la copa de compresion 1060 y asegurandose de manera liberable a un reborde alrededor de la boca de la copa de compresion desechable 1060 a traves de un conjunto de anillo de bloqueo liberable de dos partes 1051 (que se puede limpiar despues de cada uso).
La envoltura 1050 puede ser cillndrica (vease la figura 52); o conica (veanse las figuras 54 y 55); o de otra forma adecuada; y puede estar formada por, por ejemplo, plasticos de silicona (u otros materiales descritos anteriormente).
La copa de compresion 1060, ya sea como una copa reutilizable, o como una copa desechable, puede tener una forma similar a la envoltura 1050. Cuando la copa de compresion 1060 es una copa reutilizable, la pared exterior puede estar formada, por ejemplo, por goma de silicona o acetato de etilvinilo (EVA); mientras que la pared interior puede estar formada, por ejemplo, por poliuretano termico (TPU); mientras que la copa de compresion 1060 es una copa desechable, tanto la pared exterior como la pared interior estan formadas por TPU o material similar como se ha descrito anteriormente.
Las paredes exteriores e interiores se sellan entre si en el reborde, por ejemplo, mediante soldadura por radiofrecuencia (RF); y tambien se sueldan entre si, a lo largo de juntas que se extienden hacia abajo, en ubicaciones espaciadas, para formar una pluralidad de columnas (huecas) que forman una parte de la cavidad refrigerante definida por las paredes exteriores e interiores, en las que las paredes inferiores exteriores e interiores no se interconectan para formar una parte de cavidad refrigerante inferior conectada operativamente a las columnas.
Se define un compartimiento de congelacion 1069 en la copa de compresion 1060 por la pared interior y la boca.
La cavidad refrigerante se llena parcialmente (preferentemente en el intervalo de 80 % - 95 %) con un material refrigerante, tal como una solucion salina. Preferentemente, el volumen del material refrigerante es aproximadamente de 60 % a 80 % del volumen del llquido que se va a recibir en el compartimiento de congelacion
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1069, estando el material refrigerante distribuido preferentemente, de manera uniforme por toda la cavidad refrigerante.
A modo de ejemplo, al menos la bebida carbonatada parcialmente congelada con un volumen de 375 ml a 400 ml, puede tener 320 ml de material refrigerante proporcionado en la cavidad refrigerante.
El helado 1070 que se produce utilizando la maquina 1010 y las copas de compresion 1060, se hace a partir de una mezcla llquida 1071 que comprende agua y/o leche (o leche en polvo), a la que se anade una mezcla de sabor (o mezcla) vendida en paquetes P como se ilustra en la figura 45.
Como se ilustra en la figura 46, la mezcla de helado llquida 1071 se vierte en la copa de compresion desechable 1060 recibida en la envoltura 1050; y despues del procesamiento en la maquina 1010, que se describira a continuacion, se produce el helado 1070 listo para su consumo, como se ilustra en la figura 47. La copa de compresion desechable 1060 se habra tomado del congelador (no mostrado) en el que el material refrigerante se ha enfriado por debajo de, por ejemplo -20 °C.
Como se ilustra en la figura 48, la envoltura 1050 y la copa de compresion desechable 1060 (con la mezcla de helado llquida) se colocan en la maquina 1010, con la parte mayor (menor) recibida en el compartimento de congelacion 1023.
La maquina 1010 se pone en operacion/y el mecanismo de compresion 1040 y el mecanismo de giro 1030 se operan selectivamente de manera que la envoltura 1050/copa de compresion 1060/mezcla de helado llquida 1071 se compriman/giren/compriman/giren, por ejemplo, durante 4 minutos (veanse las figuras 9 a 12) hasta que la mezcla de helado llquida 1071 se haya procesado en helado, como se ilustra en las figuras 52 y 56.
Durante la operacion de la maquina 1010, el operario puede agitar la mezcla 1071, a medida que se congela, con una cuchara 1079, para ayudar en la aireacion del helado final 1070, como se ilustra en la figura 51. Alternativamente, la mezcla se puede airear mediante un aireador adecuado y/o mediante la adicion de una cantidad pequena de un ingrediente, tal como bicarbonato de sodio, que mejora la aireacion del llquido.
La envoltura 1050 y la copa de compresion desechable 1060 se extraen de la maquina 1010; y la copa de compresion desechable 1060 se extrae de la envoltura 1050. La envoltura 1050 se puede limpiar y estar lista para recibir una copa de compresion desechable 1060 con la siguiente mezcla de helado llquida 1071 que se va a procesar. El helado 1070 se puede consumir directamente de la copa de compresion 1060 o se puede transferir a un recipiente 1069 para su consumo.
Despues de que se haya vaciado la copa de compresion desechable 1060, se puede desechar, por ejemplo, en un contenedor de residuos.
Cuando la copa de compresion 1060 se reusa y el helado 1070 se ha consumido o colocado en otro recipiente 1069, la copa de compresion reutilizable 1060 se puede lavar, secar y luego volver a colocar en el congelador para volver a congelar el material refrigerante 1068. Si las copas de compresion 1060 reutilizables tienen forma conica, o tienen paredes ahusadas, se pueden apilar juntas en el congelador para reducir el espacio de almacenamiento.
La figura 53 ilustra esquematicamente una segunda realizacion, que muestra la copa de compresion desechable 1160 que es recibida en una envoltura sustancialmente cillndrica 1150 en el compartimiento de congelacion de la maquina 1110. La plataforma giratoria 1131 del mecanismo de giro 1130 soporta la envoltura 1150, que se comprime hacia dentro mediante las mandlbulas 1141 del mecanismo de compresion 1140. La envoltura 1150 puede fijarse a la plataforma giratoria 1131 y estar conectada de manera sellada a la pared superior del cuerpo de la maquina 1110 para proteger el interior de la maquina 1110 contra fugas de la mezcla llquida.
En esta realizacion, en la que el aparato de compresion 1110 se va a utilizar para la produccion de lotes, por ejemplo, 5 litros+, el material refrigerante puede circular a traves de mangueras 1180 conectadas a al menos una cavidad refrigerante que rodea el compartimento de congelacion, enfriandose el material refrigerante y circulando por un conjunto de condensador/intercambiador de calor/bomba 1190.
El llquido que se va a congelar se puede formar mezclando aroma en polvo o esencia almacenada en un primer deposito 1191 y agua o leche almacenada en un segundo depositos 1192, estando los depositos 1191 y 1192 conectados a una unidad mezcladora 193 (a traves de bombas 1194, 1195 opcionales), en la que la salida 196 suministra la mezcla a la copa de compresion 1160. La unidad mezcladora 1193 puede incorporar un aireador, tal como un ventilador pequeno o una bomba de aire, que empuja una corriente constante de aire ambiente a traves del llquido, al mismo tiempo que se mezcla y/o se congela para aumentar el volumen del producto congelado final (helado) que puede ser de 30 % (v/v) a 50 % (v/v) de aire. Alternativamente, se puede proporcionar un mecanismo agitador para airear el llquido a medida que se congela.
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En las realizaciones alternativas del aparato de compresion 1010, 1110, se puede omitir el mecanismo de giro 1030, 1130; y el aparato esta provisto de un par de mecanismos de compresion 1040, 1140, dispuestos a 90°; en el que los pares de mecanismos de compresion 1040, 1140, preferentemente, operan alternadamente para comprimir pares opuestos de paredes laterales de las copas de compresion 1060, 1160. El temporizador del accionador o los accionadores para los pares de mandlbulas 1041, 1141 respectivos, se pueden controlar mediante el sistema de control para el aparato 1010, 1110.
Las figuras 54 y 55 ilustran una envoltura 1250 de forma sustancialmente conica, con una pared lateral 1251 cerrada en la parte inferior y coronada por un reborde periferico 1252 alrededor de una boca 1253 hasta el compartimiento 1254 que recibe la copa de compresion desechable. Una tapa 1255 opcional, por ejemplo, en forma de una "rizo de helado", se puede asegurar a la envoltura 1250 a traves de un conjunto de bloqueo liberable de dos partes 1256 que se acopla al reborde periferico 1252.
La envoltura 1250, que esta disenada para reutilizarse muchas veces, se fabrica a partir de un material flexible "resistente", por ejemplo, goma de silicona o EVA (acetato de etilvinilo).
Las realizaciones descritas e ilustradas en las figuras 41 a 56 se dirigen generalmente a la production de helado, u otros alimentos o bebidas congeladas, para consumo individual.
Las figuras 57 a 59 ilustran una bolsa de congelation 1360 adecuada para producir volumenes mayores por lote.
La bolsa de congelacion 1360 es de forma generalmente cillndrica, con paredes exteriores e interiores 1363, 1364 (y paredes inferiores exteriores e interiores) fabricadas a partir de los mismos materiales/de la misma manera en la que se ha fabricado la copa de compresion desechable 1060. La cavidad refrigerante 1367 tiene columnas (huecas) 1366 interconectadas y contiene material refrigerante 1368, como para la copa de compresion desechable 1060. El compartimiento de congelacion 1369 se puede cerrar de manera sellada mediante medios de clip liberable o deslizable y/o extralble que sellan selectivamente la boca 1362. Alternativamente, se puede utilizar la cubierta flexible o tapa para sellar la boca 1362.
Despues de que el material refrigerante 1368 se haya congelado en un congelador, se extrae la bolsa de congelacion 1360 del congelador, el llquido que se va a congelar se coloca en el compartimiento de congelacion 1369; y se sella la boca 1362.
Como se ilustra en la figura 58, el operario comprime la bolsa de congelacion 1360 hasta que se haya transferido el calor del llquido del compartimiento de congelacion al material refrigerante 1368, y el llquido se semicongela al menos en una "pulpa", por ejemplo, para producir hielo 1390 u otro alimento o bebida congelada, como se ha requerido.
El hielo 1390, que puede estar aromatizado, se puede moldear en forma o en formas, por ejemplo, de muneco de nieve, bola, en molde o moldes adecuados no mostrados.
Cuando se haya extraldo la pulpa al menos semicongelada, la bolsa de congelacion 1360 se puede lavar, secar y volver a poner en el congelador para la siguiente operation por lotes.
Serla posible disenar una maquina 1010 con un compartimiento de congelacion que tuviera una capacidad para recibir y comprimir la bolsa de congelacion 1360, como la manera descrita anteriormente para las maquinas 1010, 1110.
Los consumidores disfrutan haciendo y consumiendo cafes (o bebidas similares) en casa, a traves de productos tales como Nespresso®, por lo que muchas variedades de polvos de cafe estan disponibles en diferentes sabores o combinaciones de cafe, proporcionandose cada polvo en una capsula de plastico o de lamina de metal fragil. La capsula para una combination de cafe seleccionada se coloca en una maquina de cafe construida para ese proposito, y se mezcla con agua y/o leche, para preparar una consumicion especializada de cafe en casa.
De manera similar, la presente invention puede proporcionar la misma experiencia y disfrute que Nespresso® para hacer postres congelados, bebidas medio derretidas, yogures congelados, gelatinas, pudln; y especialmente una consumicion de helado duro o suave y en una variedad de sabores.
En particular, las mezclas se podrlan proporcionar en forma llquida o en polvo en capsulas frangibles o cartuchos; o en un recipiente de carga o deposito conectado a una camara de mezclado en la maquina de congelacion; en la que la camara de mezclado tambien puede extraer agua y/o leche del (de los) compartimento(s) de almacenamiento adecuado(s) asociado(s) con la maquina. La maquina tambien podrla tener una unidad de congelacion asociada para las copas de compresion.
El operario podrla seleccionar un sabor y colocar una capsula o cartucho de mezcla de sabor correspondiente en la maquina o seleccionar el sabor de las opciones disponibles. El operario podrla coger una copa de compresion de la
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unidad de congelacion y colocar la copa de compresion en una envoltura o copa exterior en el compartimento de congelacion de la maquina; y comenzar el ciclo de congelacion (por ejemplo, seleccionar el perlodo de compresion para la consistencia deseada del producto deseado). La maquina podrla mezclar la mezcla de sabor liberada de la capsula o cartucho, o del recipiente de carga o deposito, con el agua y/o leche en la camara de mezclado; y dispensar la mezcla de llquido dentro de la copa de compresion. Despues, la maquina comprime y hace girar la envoltura y la copa de compresion durante el perlodo seleccionado, hasta que la mezcla de llquido se haya vuelto al menos semicongelada. Se puede extraer la copa de compresion y se puede repetir la operation para producir el siguiente producto consumible.
El exporto apreciara que el aparato de la presente invention proporciona un metodo simple, eficiente y rentable para la production de alimentos al menos semicongelados o bebidas de los tipos anteriormente descritos; y el metodo se puede aplicar a un unico producto que se esta produciendo; o efectuar mediante una maquina dispensadora/de congelacion especializada; o cualquiera de las dos. La invencion tambien proporciona maquina(s) adecuada(s) para efectuar el metodo.
Ademas, si bien un consumidor podrla comprar solamente una unica maquina de congelacion, la venta de polvos o llquidos de sabor puede proporcionar una fuente continua de ingresos.
Durante muchos anos, la gelatina se ha hecho mezclando gelatina en polvo con agua caliente, que luego se enfriaba en un refrigerador para hacer gelatina. En los EE. UU., se conoce un producto comun como Jell-O®, que se vende en forma de polvo y que esta disponible en muchos colores y sabores diferentes.
El producto de gelatina viene en polvo y contiene gelatina en polvo y aromatizantes que incluyen azucar o edulcorantes artificiales, tales como Equal®. Se disuelve en agua muy caliente, luego se enfrla y se deja cuajar. Se puede anadir fruta, verduras, crema batida, u otros ingredientes para hacer aperitivos elaborados que se pueden moldear de varias formas. El Jell-O® se debe estar refrigerado hasta servirse, y una vez completamente preparado, normalmente, se come con una cuchara.
Tambien hay pudln sin gelatina y productos de relleno de pastel similares a la gelatina. Para hacer pudln, este se cocina con leche en una estufa, y luego se come caliente o frlo hasta que haya cuajado mas firmemente. Jell-O® tambien tiene un producto de pudln instantaneo, que se mezcla simplemente con leche frla y luego se enfrla. Para hacer rellenos de pastel, se preparan simplemente los mismos productos con menos llquido.
La desventaja de esta forma de preparar el producto es el tiempo que se tarda en enfriar la mezcla resultante que se coloca en un refrigerador para enfriar. En muchos casos, esto puede tardar hasta 6 horas antes de que se extraiga el calor de la mezcla y la gelatina se haya solidificado y formado.
Utilizando los dispositivos de congelacion de la presente invencion, la gelatina se forma mediante el enfriamiento rapido proporcionado por la invencion; y la gelatina se puede hacer entre 1 y 5 minutos, con o sin comprimir la parte exterior de la copa flexible.
La gelatina que se hace de manera instantanea se puede consumir directamente de la copa de congelacion o se gira hacia abajo y se extrae de la copa de congelacion u otro recipiente para su consumo inmediato o almacenamiento.
La copa de congelacion se puede lavar para su reutilizacion; o se puede desechar. La version reutilizable de la copa de congelacion se puede volver a colocar en el congelador para su reutilizacion.
Para hacer la gelatina, se prefiere que la cavidad refrigerante, o cavidades, de la copa de congelacion o recipiente se llenen con un anticongelante.
El volumen de la mezcla anticongelante esta en el intervalo de 60 % a 100 % del volumen total de la copa; y el volumen preferido es de 66 % del volumen total. Si se proporciona mas anticongelante (solution salina), entonces se dispone de un mayor potencial de congelacion, lo que significa que se puede anadir mas mezcla de gelatina (a temperatura de ebullicion) a la copa que se va a congelar.
Otra mezcla anticongelante preferida utiliza una mezcla de agua a 87 % (v/v) y una mezcla de material compuesto (sal) de propilenglicol y cloruro de sodio de calidad alimentaria a 13 % (v/v).
Durante la fabrication de la copa de congelacion, cuando se llena el vaclo con la mezcla anticongelante, se purga cualquier exceso de aire hacia afuera y se forma un semivaclo en la cavidad refrigerante.
La copa de congelacion se congela mediante medios de refrigeration o criogenicos. Una vez que el anticongelante se haya congelado en la copa, la misma se llena con una mezcla de gelatina vertiendo el llquido caliente en la parte superior de la copa.
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En este momento, o durante el vertido, se puede agitar la copa de congelacion mecanicamente o manualmente por compresion, agitacion, vibracion, rotacion o medios similares, para agitar la mezcla y convertir la mezcla de gelatina en una gelatina consumible u otro dulce en un corto perlodo de tiempo. Este tiempo puede ser tan bajo como de 15 segundos; pero de 60 segundos a 180 segundos es el promedio en el que se congela la mezcla anticongelante completamente a -20 °C y la mezcla de gelatina esta inicialmente a 100 °C.
Una vez que el llquido caliente se haya convertido en una gelatina, el producto se puede colocar en un almacenamiento refrigerado o se puede consumir inmediatamente.
El tiempo necesario para crear la gelatina (o cualquier otro producto congelado) depende de la cantidad, tipo y temperatura del llquido que se va a congelar y del porcentaje total que se desea congelar.
En otra realization preferida, no ilustrada, la copa de congelacion o recipiente se forma a partir de ya sea un rollo de plastico, carton o lamina de aluminio, que se dobla y se suelda termicamente para formar el recipiente de congelacion que luego se llena con el anticongelante de sal y bebida sin alcohol, o sal y agua.
En otra realizacion alternativa, los recipientes de congelacion se forman como paquetes planos individuales, que luego se doblan manualmente o a maquina y se unen termicamente o se sueldan para crear el recipiente que se puede llenar y sellar facilmente mediante un llenado de bebida y sellado de maquina para terminar la fabrication del producto.
El experto apreciara facilmente que la presente invention proporciona metodos de, y aparatos para, la production de una amplia gama de bebidas, dulces o alimentos congelados (o semicongelados), ya sea a una escala de un unico usuario o a al menos una escala de produccion semicomercial, simple, eficiente y barata.
Sera facilmente evidente para los expertos en la materia que se pueden efectuar varios cambios y modificaciones en las realizaciones descritas e ilustradas sin desviarse de la presente invencion.

Claims (16)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un aparato para convertir un llquido en una forma al menos parcialmente congelada que incluye:
    un recipiente exterior; y
    un dispositivo de congelacion que incluye una boca en la que se puede verter el llquido;
    el dispositivo de congelacion incluye una pared exterior y una pared interior conectadas de manera sellada entre si para formar al menos una cavidad refrigerante;
    pudiendose recibir el dispositivo de congelacion dentro de dicho recipiente exterior, estando el dispositivo de congelacion ademas relleno al menos parcialmente con un material refrigerante, pudiendose enfriar el material refrigerante por debajo de una temperatura de congelacion del llquido;
    en el que tanto dicho recipiente exterior como dicho dispositivo de congelacion son compresibles o deformables de otra manera para favorecer el contacto entre el llquido y el dispositivo de congelacion y facilitar la conversion de dicho llquido en la forma al menos parcialmente congelada.
  2. 2. El aparato segun la reivindicacion 1, en el que:
    el dispositivo de congelacion esta configurado para definir un compartimiento.
  3. 3. El aparato segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que:
    el aparato incluye ademas al menos un anillo estabilizador configurado para limitar la deformacion de la boca del dispositivo de congelacion cuando el dispositivo de congelacion se comprime o se deforma de otra manera.
  4. 4. El aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que:
    el dispositivo de congelacion incluye una pared exterior y una pared interior conectadas de manera sellada entre si para formar una pluralidad de cavidades refrigerantes, teniendo la pared exterior y la pared interior cada una un extremo superior y un extremo inferior y extendiendose la pluralidad de cavidades refrigerantes entre el extremo superior y el extremo inferior.
  5. 5. El aparato segun la reivindicacion 4, en el que:
    la pluralidad de cavidades refrigerantes esta formada por una pluralidad de columnas alrededor de la pared interior.
  6. 6. El aparato segun la reivindicacion 5, en el que:
    la pluralidad de columnas son semicerradas.
  7. 7. El aparato segun la reivindicacion 5 o la reivindicacion 6, en el que:
    cada una de las columnas tiene una forma sustancialmente semicircular, triangular u otra forma convexa, dirigida hacia dentro, hacia el compartimiento de congelacion.
  8. 8. El aparato segun la reivindicacion 6, en el que el dispositivo de congelacion incluye una pared de base.
  9. 9. El aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
    el recipiente exterior se cubre con, o consiste en, un material aislante elegido de entre espuma, caucho, goma de silicona, EVA y plasticos gruesos; y el dispositivo de congelacion se fabrica de un plastico flexible, aluminio flexible o material compuesto flexible; y
    el material refrigerante es una mezcla anticongelante elegida entre agua mezclada con sales, azucar, alcoholes, propilenglicol y/o cloruro de calcio.
  10. 10. El aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
    el dispositivo de congelacion tiene la configuracion de una copa, lata o cono y/o el recipiente exterior tiene la configuracion de una copa, lata o cono.
  11. 11. El aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:
    el dispositivo de congelacion se puede asegurar al recipiente exterior.
  12. 12. El aparato segun la reivindicacion 11, en el que:
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    un conjunto de bloqueo asegura un reborde periferico del dispositivo de congelacion a una brida periferica del recipiente exterior.
  13. 13. El aparato segun la reivindicacion 12, en el que:
    el conjunto de bloqueo incluye un primer anillo acoplable, con la brida periferica y un segundo anillo acoplable, directa o indirectamente, con el reborde periferico.
  14. 14. El aparato segun la reivindicacion 12 o la reivindicacion 13, en el que: el conjunto de bloqueo asegura una tapa o una cubierta.
  15. 15. El aparato segun la reivindicacion 13 o la reivindicacion 14, en el que:
    el conjunto de bloqueo incluye un tercer anillo para limitar la deformacion del reborde periferico del dispositivo de congelacion y/o de la brida periferica del recipiente exterior cuando se comprime o se deforma de otra manera el dispositivo de congelacion.
  16. 16. Un metodo para convertir un llquido en una forma semicongelada o congelada, utilizando el aparato segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye las etapas de:
    enfriar el material refrigerante en el dispositivo de congelacion por debajo de una temperatura de congelacion del llquido;
    colocar el llquido en el dispositivo de congelacion; y
    agitar el llquido cuando el llquido se congela al menos parcialmente mediante la compresion, deformacion o flexion de las paredes del recipiente exterior y el dispositivo de congelacion y/o agitacion del aparato.
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