ES2958411T3 - Aparato de preparación de alimentos congelados comerciales - Google Patents

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Abstract

Una máquina prepara productos alimenticios y/o bebidas semicongelados a partir de vasos preparados previamente (por ejemplo, congelados). Un usuario elige la taza congelada deseada, la inserta en la máquina, elige cómo le gustaría que se prepare entre una variedad de opciones de espesor y luego la máquina abre una puerta de cámara sellada e inserta el producto hacia arriba en la cámara y prepara el producto licuándolo en la taza. Al retirar el producto y volver a sellar la puerta de la cámara, los mecanismos de limpieza proporcionan una limpieza profunda de todas las superficies en contacto con los alimentos y del interior de la cámara. El saneamiento automático con vapor a alta temperatura se realiza en la cámara si la máquina no se utiliza durante un período prolongado, lo que reduce o elimina en gran medida la necesidad de limpieza y saneamiento manual por parte de un asistente y garantiza una preparación de alimentos saludables en todo momento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de preparación de alimentos congelados comerciales
[0001] La presente invención se refiere en general a la preparación de alimentos y más específicamente a la preparación instantánea de sólidos congelados mediante la mezcla en vasos o recipientes similares. Esta solicitud reivindica el beneficio de las solicitudes de patente estadounidenses publicadas n.° US2011/088568, US2011/088558 y US2011/090756 que llevan por títuloCOMMERCIAL FROZEN FOOD PREPARATION APPARATUS/SANITATION/ ELECTRONICS(“APARATO/DESINFECCIÓN/SISTEMA ELECTRÓNICO DE PREPARACIÓN DE ALIMENTOS CONGELADOS COMERCIALES”).
[0002] En US-A-2005/0201198 se divulga un aparato de preparación de alimentos que incluye una cámara, un carro y soporte de vaso, un motor de elevación y un sistema de limpieza que comprende boquillas.
[0003] Los batidos y otras bebidas o alimentos constituyen una oferta deseable para tiendas de conveniencia u otros establecimientos minoristas. Un aparato en una tienda de conveniencia que sirve a consumidores en movimiento prepara una bebida, por ejemplo, un batido, mezclando los ingredientes en un vaso que contiene los ingredientes congelados. Un consumidor puede elegir directamente el tipo o sabor que va a preparar e introducirlo en el aparato, que con solo presionar un botón proporcionará al consumidor el producto terminado, por ejemplo, el batido mezclado con la consistencia deseada.
[0004] Aunque es deseable reducir al mínimo o eliminar el tiempo y la atención de un empleado en el funcionamiento y mantenimiento del aparato, esto genera a su vez una serie de problemas.
RESUMEN
[0005] Una máquina prepara productos alimenticios y/o bebidas semicongelados a partir de vasos preparados previamente (por ejemplo, congelados). Un usuario elige el vaso deseado, lo introduce en la máquina, elige la forma de preparación que prefiere de entre una variedad de opciones de espesor, y después la máquina abre una puerta de cámara sellada, introduce el producto hacia arriba en la cámara y prepara el producto mezclándolo en el vaso. Tras la retirada del producto y el resellado de la puerta de la cámara, los mecanismos de limpieza proporcionan un enjuague exhaustivo de todas las superficies de contacto con los alimentos y el interior de la cámara. El enjuague automático a alta presión, la limpieza posterior y la desinfección con vapor a alta temperatura se realizan en la cámara a intervalos definidos, lo que reduce sustancialmente o incluso elimina la necesidad de limpieza y desinfección manuales por parte de un asistente y garantiza una preparación de alimentos saludable en todo momento.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0006] La Figura 1A es una vista en perspectiva del aparato 100 en una posición inicial de “vaso abajo”.
[0007] La Figura 1B es otra vista en perspectiva del aparato 100 en una posición posterior de “vaso arriba”.
[0008] La Figura 2 es un diagrama de flujo en el que se ilustra un ciclo de producto de conformidad con una realización divulgada.
[0009] La Figura 3 es un diagrama de flujo en el que se ilustra el funcionamiento del aparato 100 de conformidad con un proceso que incorpora el ciclo de producto ilustrado en la Figura 2.
[0010] Las Figuras 4A-4E ilustran diferentes vistas y aspectos del aparato 100.
[0011] Las Figuras 5A-7B ilustran diferentes vistas y aspectos de los componentes del aparato 100.
[0012] La Figura 8A es un diagrama esquemático de algunos componentes de un sistema de suministro de agua del aparato.
[0013] Las Figuras 8B, 8C y 8D ilustran una cámara y varios componentes dentro de la cámara.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES ESPECÍFICAS
[0014] La invención se define en la reivindicación independiente 1 y las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.
A continuación, se hará referencia en detalle a realizaciones específicas de la invención, incluidos los mejores modos previstos por los inventores para llevar a cabo la invención. En los dibujos adjuntos se ilustran ejemplos de estas realizaciones específicas. Aunque la invención se describe en conjunción con estas realizaciones específicas, se entenderá que no se pretende limitar la invención a las realizaciones descritas. Por el contrario, se pretende abarcar alternativas, modificaciones y equivalentes en la medida en que estén dentro del ámbito de la invención, tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas. En la siguiente descripción se exponen detalles específicos para proporcionar una comprensión exhaustiva de la presente invención. La presente invención se puede llevar a la práctica sin algunos o sin todos estos detalles específicos. Además, es posible que no se hayan descrito en detalle características bien conocidas para evitar oscurecer innecesariamente la invención.
[0015] Aunque las realizaciones descritas más adelante están relacionadas con la preparación de un batido congelado, también se incluyen otras bebidas o alimentos congelados que pueden prepararse mediante las realizaciones descritas y las reivindicaciones adjuntas.
[0016] La Figura 1A es una vista en perspectiva del aparato 100 en una posición inicial de “vaso abajo” y la Figura 1B es otra vista en perspectiva del aparato 100 en una posición posterior de “vaso arriba”. El aparato 100 preparará los ingredientes congelados en el vaso 112 para el consumo por parte de un usuario. La interfaz de usuario 120 comprende una pantalla de vídeo grande 120 que transmite información que incluye la disponibilidad y las características del producto. Un microprocesador (no mostrado) controla el funcionamiento de los diversos componentes del aparato 100, incluida la pantalla de vídeo. En determinadas realizaciones, un usuario puede seleccionar el nivel de consistencia deseado de un batido, por ejemplo, regular, menos espeso o más espeso, presionando un botón en el panel de control 110. En otras realizaciones, dicha función se puede incorporar en la pantalla de interfaz de usuario 120 en forma de una pantalla táctil. Un carro para vasos 108 comprende brazos de carro 108A y un soporte de vaso 108B, que se desplazan en dirección vertical a lo largo del carril o rail guía (no mostrado). Se describirán varios componentes dentro de la carcasa 104 del aparato 100 en relación con los diagramas de flujo de las Figuras 2 y 3 que ilustran aspectos del funcionamiento del aparato 100, que deberán observarse en conjunción con las Figuras 4A-8C.
[0017] Un usuario inicia el ciclo de preparación del producto 200 a través de los botones pulsadores del panel de control 110 o la pantalla táctil de la interfaz de usuario 120 después de que el usuario haya colocado el vaso congelado en el soporte de vaso. Al iniciar el ciclo, el usuario puede seleccionar la consistencia deseada, como se representa en el paso 206. En el paso 202, el aparato 100 detecta la colocación del vaso de producto en el soporte de vaso. Como se observa en la Figura 4C, se detecta la colocación o presencia del vaso 112 en el soporte cuando se interrumpe el haz detector de vaso 155. El haz detector de vaso es generado por el transmisor 160 y recibido por el receptor 154. Cuando se interrumpe el haz, se determina que hay un vaso presente en el soporte de vaso. Aunque en algunas realizaciones la ubicación del transmisor y el receptor puede ser la opuesta a la que se muestra en la Figura 4C, el receptor se encuentra preferentemente en la ubicación superior, ya que está parcialmente protegido de la luz ambiental por la carcasa 104. Esto es ventajoso porque en algunas condiciones de iluminación se puede producir una detección falsa de la presencia del vaso, lo que se puede evitar mediante el diseño y la geometría del transmisor/receptor mostrados en la Figura 4C.
[0018] Después de que se haya detectado el vaso y se haya iniciado el ciclo, el vaso se elevará a la cámara sellada en el paso 210 para que el contenido congelado pueda ser perforado mientras se inyecta agua caliente en el vaso. Antes de la mezcla, se detectará el tamaño del vaso en el paso 212. Un motor de posición 172 y un sistema de correa dentada mueven el carro hacia arriba y hacia abajo. Se utiliza un codificador 176 en el motor de posición 172 para determinar la posición del carro 108A y del soporte de vaso 108B. Esta posición, junto con los sensores de tamaño de vaso 164A y 164B mostrados en la Figura 4D, se utiliza para determinar el tamaño del vaso. Uno de los sensores 164A es un transmisor, mientras que el otro es un receptor. Cuando se interrumpe un haz pasante que va desde el transmisor al receptor, se detecta un vaso. Un vaso más grande y, por lo tanto, más alto, se extenderá más arriba desde el soporte de vaso 108B/carro 108A e interrumpirá así los sensores de haz pasante 164A y 164B antes que un vaso más bajo. Se pueden variar el tiempo de perforación y/o la cantidad o temperatura del agua según el tamaño del vaso para llegar a la consistencia deseada.
[0019] También se puede utilizar la altura del vaso para determinar si hay un producto apropiado o autorizado en el soporte de vaso. Si la altura no coincide con una altura autorizada predeterminada, el ciclo puede cancelarse o se puede notificar al usuario de dicho error a través de la pantalla táctil. Alternativamente, se puede escanear un chip RFID (identificación por radiofrecuencia, del inglésRadio Frequency Identification)o un código de barras o alguna otra marca o imagen únicas en el vaso para determinar el tamaño y/o la autorización del vaso.
[0020] Dicha autorización/verificación también evita daños al aparato y garantiza la seguridad del usuario, ya que un objeto extraño puede ser destruido fácilmente por la cuchilla perforadora 150 que se muestra en la Figura 5A (que se describirá más adelante) y provocar posibles daños al aparato o lesiones a las personas cercanas al aparato.
[0021] En la realización mostrada en la Figura 4E, la posición determinada por el motor de posición 172 y el codificador 176 se verifica de forma redundante. Esto es beneficioso porque el motor de posición mueve el carro mediante una correa dentada. Si la correa se resbala o salta una posición en la correa, el motor de posición y el codificador pueden indicar una posición errónea, lo cual es indeseable y potencialmente peligroso. Por ejemplo, si el vaso no está en la posición elevada (apropiada para cada tamaño de vaso), de modo que el peso de la tapa del vaso no descanse sobre la parte superior del vaso, sino que descanse sobre los pasadores de soporte del eje motor, el peso de la tapa del vaso puede girar a varios cientos de revoluciones por minuto a medida que el producto es perforado y crear fuertes vibraciones (similares a las de una lavadora desequilibrada) debido al peso desequilibrado de la tapa. Además, el carro no sujetará correctamente el vaso y este podría girar potencialmente de forma peligrosa. El sensor superior 180A y el sensor inferior 180B verifican la posición para detectar la posición de la bandera 184 del carro a medida que se desplaza hacia arriba y hacia abajo. En una realización, los sensores 180A y 180B son sensores de haz pasante y cuando el haz es bloqueado por la bandera del carro, se sabe que el carro se encuentra entre un emisor y un colector del sensor de haz pasante. Alternativamente, los sensores 180A y 180B pueden tener un emisor/colector de doble uso en un lado de la bandera, y cuando la señal es reflejada por la bandera, el carro se detecta en la ubicación del sensor. En una tercera realización, los sensores 180A y 180B pueden ser interruptores simples contactados y activados por la bandera.
[0022] En el paso 218, el aparato inyecta la cantidad adecuada de agua caliente y perfora el producto congelado para lograr la consistencia seleccionada. Después de bajar el producto, el peso de la tapa del vaso 130, que se describirá más adelante en mayor detalle con respecto a las Figuras 5-7, gira a medida que las boquillas 330C y 330D pulverizan agua caliente, como se muestra en la Figura 8C, por encima y por debajo del peso del vaso en lados opuestos del peso del vaso para limpiar todas las superficies que entran en contacto con los alimentos. Por consiguiente, como parte de cada ciclo de producto 200, se limpian las superficies que entran en contacto con los alimentos (por ejemplo, la cuchilla 150 y el peso de la tapa del vaso 130 en las realizaciones ilustrativas) para eliminar producto después de preparar cada batido. Cabe señalar que las boquillas no pueden estar en la trayectoria del vaso mientras este se desplaza verticalmente en la cámara sellada y, por lo tanto, no pueden estar directamente debajo de la cuchilla 150, lo que complica el proceso de limpieza, como se explicará en mayor detalle más adelante.
[0023] En dispositivos anteriores, se requería que un empleado limpiara con un cepillo de vez en cuando la cuchilla y otras superficies en contacto con los alimentos. Además, se utilizaba una solución desinfectante para desinfectar ocasionalmente el dispositivo.
[0024] Las realizaciones que funcionan de acuerdo con el diagrama de flujo de la Figura 3 y como se representa en las figuras asociadas eliminan la necesidad de una intervención humana periódica y de almacenar un desinfectante que necesita ser reemplazado, lo cual resulta ventajoso para instalaciones donde se preparan dichos batidos y otras bebidas congeladas, por ejemplo, tiendas de conveniencia.
[0025] Como se puede observar en la Figura 3, después de cada ciclo de producto 200 descrito previamente con respecto a la Figura 2, en el paso 230 se realiza un seguimiento del tiempo transcurrido desde la finalización del último ciclo de producto. Si no se excede un umbral de tiempo, el seguimiento continuará. Si, por otra parte, como se puede observar en el paso 234, se ha alcanzado o excedido el umbral de tiempo, en el paso 238 se activará una primera boquilla giratoria y se bombeará una breve ráfaga de agua desde un depósito acumulador. El umbral es del orden de 10 a 60 minutos y, en un ejemplo, es de 15 minutos. La primera boquilla giratoria puede ser una boquilla giratoria frontal 330A o una boquilla giratoria trasera 330B, como se puede observar en las Figuras 8A-8C. Es deseable dispensar un caudal de agua muy alto, superior a 11,36 litros (3 galones) por minuto, por ejemplo 15,12 litros (4 galones) por minuto, durante un breve periodo de tiempo, aproximadamente 1-5 segundos, por ejemplo, aproximadamente 1,5 segundos, desde cada boquilla giratoria activada. Aunque las boquillas giratorias son capaces de dispensar una gran cantidad de agua en poco tiempo, normalmente no está disponible un volumen suficiente de agua a una presión suficiente en la entrada de suministro de agua 300 de la licuadora debido a restricciones y filtros en una fase anterior de la línea de suministro del aparato. Por lo tanto, se utilizan un tanque acumulador 304 y una bomba giratoria 308 para aumentar el suministro y la presión de agua con el fin de que las boquillas giratorias funcionen de forma más eficaz. El aumento de la presión del agua sobre la presión de entrada es de aproximadamente 344,73 kPa - 689,47 kPa (50-100 psi), lo que permite un gran flujo en un periodo corto y un enjuague a alta presión. Aunque se usan típicamente los acumuladores en el lado de salida de una bomba, el acumulador 304 está ubicado en la entrada de la bomba 308 en ciertas realizaciones, aunque en otras realizaciones puede estar en la salida. Esta colocación del acumulador antes de la bomba elimina la susceptibilidad del sistema a la pérdida de presión por la vejiga de presión del acumulador. En esta realización, el acumulador sirve simplemente como un depósito económico y fácilmente disponible desde el cual la bomba puede bombear agua a un ritmo elevado hasta que se agota el acumulador. Cuando se apaga la bomba, el acumulador se rellena con agua a un ritmo más lento debido a la presión de la línea de suministro de agua. De esta manera, nunca es necesario que el acumulador proporcione presión para empujar el agua a través de las boquillas giratorias. La configuración más típica con un acumulador es tener la vejiga del acumulador presurizada, de modo que cuando se va a liberar agua del acumulador abriendo una válvula en una fase posterior, la vejiga presurizada empuje el agua hacia afuera. A continuación, se cierra la válvula y el acumulador se recarga mediante una bomba situada en una fase anterior con respecto al acumulador.
[0026] Si nos fijamos de nuevo en la Figura 3, el acumulador 304 se rellena en el paso 242 y después se activa la segunda boquilla giratoria, por ejemplo, 330A o 330B (mediante una válvula del colector 316 bajo el control de un microprocesador del sistema) y se bombea una breve ráfaga de agua desde el depósito del acumulador. Después, en el paso 250, se realiza un seguimiento del tiempo desde la última desinfección y si se alcanza o excede un umbral de tiempo desde la última desinfección, como se puede observar en el paso 254, en el paso 260 se inyecta vapor en una primera ubicación 330E de la Figura 8B. El umbral de tiempo de desinfección puede variar desde aproximadamente una hora hasta varios días, pero es preferentemente de 24 horas y preferentemente se controla para que ocurra durante la noche, cuando es poco probable que el aparato esté en uso. Cabe señalar que el Código Alimentario (Food Code)de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA,Food and Drug Administraron)de Estados Unidos de América (artículo 4-601-11 en particular) requiere que un aparato alimentario del tipo descrito en el presente se limpie y/o desinfecte cada 4 horas. Se prevé que aspectos del diseño en ciertas realizaciones (por ejemplo, los sistemas de enjuague, limpieza y desinfección) tengan como resultado una desviación con respecto a la FDA para permitir la desinfección solo una vez cada 24 horas, lo que mejora en gran medida la disponibilidad y aceptación de las realizaciones comerciales por parte de establecimientos minoristas y consumidores. En el paso264, se mide la temperatura de la cámara (incrementada por el vapor inyectado) hasta que un termistor 136 en el área inferior de la cámara registra una temperatura lo suficientemente caliente de 79,44 °C (175 °F) para indicar que todas las partes de la cámara han alcanzado una temperatura suficiente para eliminar organismos bacterianos. Como se puede observar en las Figuras 8, el vapor se proporciona en el puerto de inyección de agua y vapor 330E en la parte superior de la cámara y la temperatura se mide en la parte inferior de la cámara 134 con el termistor 136. Mediante la inyección de vapor en la parte superior de la cámara y la determinación de que la temperatura cerca de la parte inferior de la cámara ha alcanzado una temperatura suficiente para eliminar las bacterias, se garantiza la eliminación de bacterias en todas las superficies dentro de la cámara, ya que el vapor calentado primero llena el volumen superior de la cámara y se propaga de arriba a abajo debido a su humedad y estado de calentamiento, lo que lo hace más ligero que el aire que desplaza en la cámara.
[0027] Aunque se podría utilizar solo la temperatura de inyección, al medir también que se ha alcanzado una temperatura determinada en la cámara y después detener inmediatamente la inyección de vapor, se logra un tiempo de desinfección más breve y al mismo tiempo se garantiza la eliminación de las bacterias, haciendo así que el aparato esté disponible para la producción de más alimentos en un periodo de tiempo más breve, en comparación con simplemente la inyección de vapor a una temperatura determinada durante un periodo preestablecido.
[0028] En la Figura 4A se ilustra el aparato con la puerta frontal 124 abierta. Se puede observar la cámara de preparación de producto 134, también denominada cámara de mezcla 134, dentro de la parte superior del aparato. Aunque se puede hacer referencia a la cámara 134 como la cámara de mezcla, debe entenderse, en algunas de las realizaciones descritas, que la elaboración del producto implica perforar un producto congelado, a diferencia de lo que normalmente se denomina mezcladora. La abertura de la puerta frontal de la cámara 134 está sellada mediante el sello de la puerta de la cámara interior 138 cuando la puerta frontal 124 está en la posición cerrada. La cámara 134 también está sellada cuando la puerta inferior 131 está cerrada. La puerta inferior 131 gira alrededor de una bisagra ubicada en el lateral de la puerta y la cámara a fin de levantarse y apartarse a medida que el vaso y el soporte se desplazan hacia el interior de la cámara. La puerta inferior 131 también incorpora un sello que garantiza que no se escape ni líquido ni vapor en las ubicaciones de la puerta. Las puertas 124 y 131 quedan selladas a la cámara cuando están cerradas, sellando de forma efectiva la cámara durante el ciclo de desinfección con vapor y permitiendo así una desinfección con vapor más rápida y eficaz. Los diseños anteriores incorporaban una ranura abierta en la pared lateral de la cámara a través de la cual se desplazaba el mecanismo del soporte de vaso. Aunque esta ranura abierta permitía un medio más simple y más verticalmente compacto para permitir el desplazamiento del vaso hacia el interior de la cámara, representaba un impedimento para el sellado eficaz de la cámara para la vaporización, especialmente debido a su ubicación en el lateral de la cámara y la tendencia del vapor de escapar de la ranura a medida que se llenaba progresivamente desde la parte superior hasta la parte inferior de la cámara.
[0029] Una consecuencia del sellado eficaz de la cámara es que el vapor inyectado no puede entrar en la cámara sin aumentar la presión en la cámara. Como se puede observar en la Figura 8D, para aliviar este aumento de presión y garantizar que la humedad que se escapa del vapor no alcance ninguno de los componentes de control electrónico sensibles a la humedad, se colocan un orificio de ventilación de la cámara 137A y una chimenea conectada 137B adyacentes a la salida de drenaje, pero todavía dentro de la cámara. La chimenea 137B se extiende hacia arriba para ventilar la parte superior del aparato, dirigiendo así la humedad hacia arriba en la dirección en la que fluye naturalmente y sale hacia el exterior del aparato. La ventilación de vapor desde la parte inferior de la cámara a través del orificio de ventilación 137A y la chimenea 137B elimina la necesidad de una válvula de alivio de presión, ya que el vapor puede acumularse y llenar la cámara sin alcanzar una presión alta o depender de la apertura o cerrado de la válvula.
[0030] También se proporciona una línea de drenaje 139 desde la cámara para drenar los residuos y el agua de enjuague de la cámara y extraerlos del aparato. Esta línea de drenaje es susceptible al crecimiento de organismos bacterianos que con el tiempo pueden crecer, acumularse y obstruir la línea de drenaje. Las bacterias también pueden migrar al interior de la cámara, especialmente cuando el drenaje está obstruido, lo cual resulta especialmente problemático. Esta acumulación ocurre con mayor frecuencia en los accesorios de conexión de la línea de drenaje, que proporcionan lugares propensos al crecimiento de bacterias. Por lo tanto, el aparato está provisto de una línea de drenaje extendida y flexible de una pieza, resistente a las bacterias, conectada a la salida de la cámara de mezcla y que baja y sale a través del panel posterior del aparato sin ningún accesorio de conexión. Esta línea tiene una longitud suficiente para llegar a un drenaje cercano (a aproximadamente 2 metros de distancia) a la ubicación de instalación del aparato, todo ello sin necesidad de accesorios de conexión.
[0031] En la Figura 4A, dentro de la cámara 134, se muestra el peso de la tapa del vaso 130 en una posición inclinada.
Se muestran el vaso 112 y el carro 108 en una posición inferior. En la Figura 4B se ilustra el vaso 112 parcialmente en la cámara de mezcla 134 y el peso de la tapa del vaso 130 en una posición nivelada. Obsérvese que el peso de la tapa del vaso 130 está inclinado cuando no está soportado por el vaso, pero que en la Figura 4B se representa como nivelado, por ejemplo, con una superficie inferior paralela al plano del borde del vaso, con fines ilustrativos, para mostrar el vaso entrando en la cámara. Obsérvese que el ángulo de inclinación del peso de la tapa del vaso cambiará y el vaso moverá el peso de la tapa del vaso a medida que entra en contacto con el peso de la tapa y lo levanta de su pasador de soporte (descrito más adelante). El peso de la tapa del vaso 130 es una estructura sólida basada en polímero que pesa aproximadamente 1.81 kg o más (4 o más libras), por ejemplo, 2,45 kg (5,4 libras) en una realización preferida. La cámara 134 y el peso de la tapa del vaso 130 están fabricados preferentemente con un poliéster insaturado en un proceso termoestable. El peso de la tapa del vaso comprende un relleno de alta densidad, como por ejemplo sulfato de bario, para crear una densidad y un peso total elevados. En una realización, la gravedad específica del peso de la tapa del vaso se encuentra en el intervalo de 2,5 a 3,5, por ejemplo 2,8.
[0032] La superficie de las paredes de la cámara y del peso de la tapa del vaso no es lisa, sino que está fabricada expresamente con una textura configurada para ayudar en la liberación de partículas de alimentos. La textura de la superficie de las paredes de la cámara y el peso de la tapa del vaso se logra de manera óptima mediante la grabación con ácido del plástico termoestable para crear una rugosidad superficial de protuberancias de aproximadamente 0,5 a 2,0 micrones de diámetro, que tienen aproximadamente 1 a 4 micras de altura y están espaciadas aproximadamente cada 5 -15 micras.
[0033] El peso de la tapa del vaso 130, además de actuar como tapa o protector contra salpicaduras, ayuda a evitar que el vaso gire cuando la cuchilla giratoria perfora el material congelado. El vaso y el soporte de vaso del carro tienen elementos de interconexión macho/hembra. El peso de la tapa del vaso proporciona una fuerza suficiente para mantener las superficies de contacto de los elementos de interconexión en contacto entre sí. Para obtener más información sobre los mecanismos antirrotación, consulte la patente estadounidense n.° 6.041.961 que lleva por títuloCUP WITH ANTI-ROTATION MECHANISM(“VASO CON MECANISMO ANTIRROTACIÓN”) y la solicitud de patente estadounidense n.° 121.265.397 que lleva por títuloMETHOD AND APPARATUS FOR ROTATIONALLY RESTRAINING A MIXING CONTAINER(“MÉTODO Y APARATO PARA SUJETAR ROTATORIAMENTE UN RECIPIENTE DE MEZCLA”). Como se ha mencionado anteriormente, el peso del vaso también actúa como protección contra salpicaduras, manteniendo el producto alimenticio mezclado dentro del vaso durante la fase de perforación e inyección de líquido.
[0034] Las Figuras 5A -7B ilustran el peso de la tapa del vaso 130 y los componentes de perforación asociados. El motor de perforación 146 está acoplado al eje motor 142, en cuyo extremo está la cuchilla perforadora 150. El peso de la tapa del vaso 130 tiene una abertura a través de la cual pasa el eje motor 142. Como se puede observar en la Figura 5B, el peso de la tapa del vaso 130 puede inclinarse alrededor del eje del eje motor 142. La capacidad de inclinarse permite un mayor acceso a la parte inferior del peso del vaso. El ángulo de inclinación es de aproximadamente 20 a 30 grados y en una realización preferida es de aproximadamente 25 grados. Cuando se dirige una corriente hacia arriba desde la boquilla 330D de la Figura 8C desde debajo del peso del vaso, con el peso del vaso en la posición inclinada, la corriente puede alcanzar mejor la superficie inferior del peso del vaso para desalojar los alimentos que pueden haberse depositado en la superficie inferior durante la mezcla porque la parte inferior del peso del vaso está más expuesta a la corriente de agua y la corriente de agua está menos obstruida por el disco de mezcla 150, que está ubicado justo debajo del peso del vaso. En una realización, como se representa en la Figura 5B, el agua se proporciona en un ángulo 153 desde el eje del eje motor 142 para proporcionar una trayectoria directa y una limpieza adecuada de la parte inferior del peso del vaso. La boquilla de fregado inferior 330D (Figura 8C) está situada de manera que se consiga un ángulo de suministro 153 de aproximadamente 15 a 45 grados.
[0035] La Figura 6B es una sección transversal a lo largo de la línea AA de la Figura 6A. El peso de la tapa del vaso 130 descansa sobre el pasador de soporte 160 del eje motor (de múltiples piezas) 142. En una realización, el peso de la tapa del vaso 130 está diseñado de modo que el centro de gravedad 154 esté ubicado por encima del pasador de soporte 160. El diámetro interior del orificio dentro del peso de la tapa del vaso 130 es aproximadamente 50-100% mayor que el diámetro exterior del eje motor 142, de modo que el peso de la tapa del vaso puede girar alrededor del pasador de soporte e inclinarse con respecto al eje motor. Obsérvese que en algunas realizaciones el centro de gravedad también puede estar debajo o al nivel del pasador de soporte, y la inclinación se puede lograr solo mediante la fuerza de rotación o por medio de un pasador de soporte inclinado, según lo permita el espacio en el diámetro exterior/interior del eje y el peso de la tapa del vaso respectivamente. En la Figura 7B se ilustra otra sección transversal a 90 grados de la mostrada en la Figura 6B. La dirección de inclinación en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj alrededor del pasador de soporte 160, representada por las flechas 155, se muestra más claramente en la Figura 7B. Al colocar el centro de gravedad sobre el pasador, la inclinación se produce aleatoriamente en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj, mejorando así la limpieza de la parte inferior del peso del vaso al exponer de manera más completa y aleatoria toda la parte inferior del peso del vaso al líquido de enjuague entre ciclos de mezcla.
[0036] La Figura 8A, mencionada anteriormente, es un diagrama de tuberías. La entrada de agua 300 está conectada a una línea de suministro de agua que suministra agua al acumulador 304 a la presión del suministro de agua entrante.
La bomba giratoria 308 aumenta la presión y el caudal del agua a medida que se bombea desde el acumulador a través del medidor de flujo 312 y el colector de válvulas 316. Como se ha mencionado anteriormente, el aumento en la presión del agua sobre la presión de la línea de suministro de agua entrante es de aproximadamente 344,73 kPa -689,47 kPa (50-100 psi). Los circuitos de control pueden usar el caudal a través del medidor de flujo 312 para alterar el tiempo de funcionamiento, el caudal y/o la presión de salida de la bomba 308. Los circuitos de control también usan el medidor de flujo para medir y dispensar cantidades precisas de líquido apropiadas para diversas tareas. Por ejemplo, una cantidad medida para un primer tamaño o consistencia de batido puede ser diferente que la medida para un segundo tamaño o consistencia. El medidor de flujo también mide las cantidades para las boquillas de fregado y las boquillas giratorias. Esto supone una mejora con respecto a los diseños anteriores que utilizaban una aproximación de las cantidades dispensadas (por ejemplo, agua) basándose en el tiempo transcurrido de apertura de las válvulas, lo cual es problemático cuando se producen restricciones o variaciones de flujo/presión. De conformidad con la invención, las válvulas del colector de válvulas 316 se activan por lógica para suministrar a una o más de una boquilla de fregado superior 330C y una boquilla de fregado inferior 330d , y un puerto de vapor 330E, y opcionalmente uno o más de los siguientes: boquilla giratoria frontal 330A; boquilla giratoria trasera 330B y puerto de inyección de agua y vapor 330E. El agua que pasa a la boquilla de fregado inferior 330D se calienta mediante el calentador de fregado 320. El agua que pasa al puerto de inyección de agua y vapor 330E pasa a través del calentador de vapor 324. Los calentadores 320 y 324 pueden ser calentadores discretos o pueden ser diferentes conductos de agua a través de un elemento o núcleo de calentamiento. Además, el calentador de vapor 324 puede actuar como calentador de vapor para la desinfección con vapor del aparato y también puede actuar como el calentador que calienta agua para añadirla al batido durante la mezcla. Mediante el seguimiento de la temperatura del calentador 324, el agua se puede mantener a la temperatura deseable de aproximadamente 51,66 °C (125 °F) para añadirla al batido, o cuando se desee, se puede crear vapor operando el calentador a una temperatura lo suficientemente alta (de aproximadamente 107,22 °C (225 °F)) para generar vapor. Debido a que estas dos condiciones deseadas no ocurren simultáneamente, se pueden combinar estas dos funciones en un solo calentador, reduciendo las unidades de calentamiento necesarias, así como las tuberías y válvulas asociadas.
[0037] Las Figuras 8B y 8C ilustran la cámara 134 y los diversos componentes dispensadores de agua 330. Como se ha mencionado anteriormente, la boquilla de inyección de agua y la ubicación de inyección de vapor 330E están ubicadas en la parte superior de la cámara de mezcla, cerca del eje motor, e inyectan un chorro de agua caliente, por ejemplo, de aproximadamente 51,66 °C (125 °F) de agua en el vaso durante la perforación del producto. Después de cada ciclo de producción, las boquillas de fregado 330C y 330D pulverizan agua caliente para enjuagar cualquier residuo de comida de las superficies de contacto con los alimentos mientras el peso de la tapa del vaso inclinado 130 gira lentamente.
[0038] Si no se ejecuta un ciclo de producto durante un periodo prolongado, por ejemplo, del orden de quince minutos, entonces se activan las dos boquillas giratorias 330A y 330B. Se activa una primera boquilla hasta que el acumulador está casi vacío, después se rellena el acumulador y se activa la segunda boquilla. Esto tiene como objetivo eliminar cualquier salpicadura de las paredes de la cámara 134. Existen dos boquillas para garantizar que no queden áreas “omitidas” por ambas boquillas. Con una sola boquilla, esto resulta difícil, si no imposible.
[0039] Se puede incorporar al aparato un transceptor de telecomunicaciones. En una realización, el transceptor comprende un módem celular que se comunica a través de una red de telefonía móvil “celular”, lo que elimina cualquier necesidad de una conexión por cable. En otra realización, el transceptor comprende una red inalámbrica o módem de Wi-Fi que funciona bajo uno o más de los protocolos 802.11 u otros protocolos. El módem puede comunicarse con una instalación de seguimiento remoto para comunicar diversos datos pertinentes sobre el aparato. Por ejemplo, se puede informar de cualquier error dentro del aparato para que se pueda enviar a un técnico a realizar un mantenimiento de la máquina antes de que los errores provoquen un mal funcionamiento de la misma. Por ejemplo, si el sistema de verificación de posición indica que la correa se ha deslizado, se puede informar sobre esta situación y repararla. Otro ejemplo sería informar sobre errores a la hora de alcanzar las temperaturas y presiones necesarias. Otro ejemplo adicional sería un parámetro que se puede controlar y sobre el que se puede informar, como la corriente del motor y/o el tiempo necesario para perforar un batido. Una corriente del motor superior a la normal durante la preparación del batido indica que el congelador está más frío que la temperatura de referencia recomendada o, en otras palabras, que está demasiado frío. Un tiempo más largo de lo habitual necesario para perforar el batido también es indicativo de un congelador demasiado frío y, de manera similar, un tiempo más corto de lo habitual puede ser indicativo de un congelador más caliente de lo recomendado. Otros parámetros incluyen, entre otros, la presión del agua (según es determinada por el caudal), la presencia del vaso y la tensión de línea suministrada al aparato. Además, se puede informar sobre el volumen de ventas de diferentes tamaños y tipos de productos y, como resultado, se puede reabastecer el inventario automáticamente. Además, el aparato de preparación de alimentos está configurado para permitir que la instalación de seguimiento u otra entidad remota desactive el aparato si determinados parámetros o cantidades del producto están fuera de los rangos esperados o contratados. También se pueden usar los medios de comunicación para actualizar el contenido de la pantalla de interfaz de usuario y facilitar información sobre nuevos productos, o para proporcionar nuevos programas o parámetros de mezcla con el fin de mezclar productos recientemente desarrollados.
[0040] Aunque se ha mostrado y descrito la invención haciendo referencia particularmente a realizaciones específicas de la misma, los expertos en la técnica entenderán que se pueden realizar modificaciones en la forma y los detalles de las realizaciones divulgadas sin abandonar el ámbito de la invención.
[0041] Además, aunque en el presente documento se han analizado diversas ventajas, aspectos y objetos de la presente invención haciendo referencia a diversas realizaciones, se entenderá que el ámbito de la invención no debe limitarse por referencia a tales ventajas, aspectos y objetos. Más bien, el alcance de la invención está delimitado por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de preparación de alimentos (100) que comprende:
una cámara (134) que comprende una puerta (131) dispuesta para sellar la cámara (134) cuando está en una posición cerrada;
un carro (108) que comprende un soporte de vaso (108B);
un motor (172) dispuesto para transportar el carro (108) y un vaso dentro del soporte de vaso (108B) al interior de la cámara (134) desde una posición inicial y para devolver el carro (108) y el vaso a la posición inicial y que comprende un mecanismo configurado para abrir la mencionada puerta de la cámara (131) cuando el carro (108) es transportado para entrar en dicha cámara (134) y colocar el vaso dentro de dicha cámara y configurado para cerrar la puerta (131) después de que dicho carro (108) salga de la cámara (134) y sea transportado a la posición inicial; y un sistema de limpieza configurado para permitir el enjuague automático a alta presión, la limpieza posterior y una desinfección automática con vapor a alta temperatura de la cámara a intervalos definidos cuando la puerta está en la posición cerrada y sellada a la cámara;
dicho sistema de limpieza comprende un colector de válvulas (316) que comprende válvulas activables por lógica y configuradas para suministrar a una pluralidad de boquillas que incluyen una o más de una boquilla de fregado superior (330C) y una boquilla de fregado inferior (330D) y opcionalmente una o más boquillas giratorias (330A, 330B), y un puerto de vapor (330E) para enjuagar y desinfectar dicha cámara, una entrada de agua (300), un acumulador (304), un medidor de flujo (312), un calentador de vapor (324) y una bomba giratoria (308) configurada para bombear agua desde el acumulador (304) a través del medidor de flujo (312) y el colector de válvulas.
2. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 1, estando dispuesto el medidor de flujo (312) para medir y dispensar cantidades precisas de fluido; y que opcionalmente comprende además un calentador de fregado (320).
3. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 2, en donde el aparato comprende además un medio para medir la temperatura en una ubicación de la cámara distinta de una ubicación del puerto de vapor.
4. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 1, en donde dicha pluralidad de boquillas incluye boquillas giratorias (330A, 330B) y fijas (330C, 330D).
5. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 4, estando configurado el colector de válvulas (316) para distribuir fluido a las mencionadas boquillas giratorias (330A, 330B) y las mencionadas boquillas fijas (330C, 330D).
6. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 1 o 2; en donde el sistema de limpieza está dispuesto para pulverizar una cantidad medida de fluido calentado y presurizado por bomba al interior de dicha cámara (134) a fin de limpiar la cámara.
7. El aparato de preparación de alimentos (100) de conformidad con la reivindicación 1, en donde
la puerta (131) está ubicada en una parte inferior de la cámara (134),
el motor (172) está dispuesto para elevar el carro y el vaso dentro del soporte de vaso en la cámara desde la posición inicial; y
un sistema de suministro de agua está dispuesto para dispensar agua en el vaso a medida que una cuchilla mezcla un producto dentro del vaso durante un ciclo de preparación de alimentos,
la boquilla o boquillas de fregado (330C, 330D) están dispuestas para suministrar agua automáticamente a una parte inferior de una tapa con peso después de cada ciclo de preparación cuando la puerta de la cámara está en la posición cerrada; y
en donde el sistema de limpieza comprende además una o más boquillas giratorias (330A, 330B) configuradas para pulverizar agua sobre las paredes de la cámara.
8. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 7, en donde el sistema de limpieza está dispuesto además para activar y dispensar agua desde una primera boquilla giratoria de la boquilla o boquillas giratorias después de que se ha cumplido o superado un periodo de tiempo umbral desde una limpieza previa de la cámara.
9. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 8, en donde el sistema de limpieza está dispuesto además para rellenar el acumulador (304) acoplado a la primera boquilla giratoria después de que dicha boquilla giratoria haya dispensado el agua; y opcionalmente
en donde el sistema de limpieza está dispuesto además para activar y dispensar agua desde una segunda boquilla giratoria de la boquilla o boquillas giratorias después de que se haya rellenado el acumulador.
10. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 8, en donde el acumulador (304) y la bomba giratoria (308) están ubicados en una fase anterior con respecto a la boquilla o boquillas giratorias, estando el acumulador dimensionado para proporcionar un suministro de agua suficiente para permitir que la boquilla o boquillas giratorias dispensen agua a una velocidad de 11,36-11,92 litros (3-5 galones) por minuto durante 1-3 segundos; y opcionalmente,
en donde la bomba giratoria (308) está ubicada entre el acumulador y la boquilla o boquillas giratorias.
11. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 7, que comprende además un calentador para calentar el agua que se dispensa en el vaso durante el ciclo de preparación; y opcionalmente
en donde el calentador es el calentador de vapor dispuesto para generar vapor y desinfectar el aparato.
12. El aparato de preparación de alimentos de la reivindicación 11, en donde el calentador se controla para calentar agua a 112,78°C (235°F); y opcionalmente en donde el aparato comprende una línea de agua para suministrar el agua dispensada en el vaso y el vapor utilizado para desinfectar la cámara.
13. El aparato de preparación de alimentos (100) de conformidad con la reivindicación 1, en donde la puerta (131) está ubicada en una parte inferior de la cámara,
el motor (172) está dispuesto para elevar el carro (108) y el vaso dentro del soporte de vaso hacia el interior de la cámara desde la posición inicial;
y la boquilla o boquillas de fregado (330C, 330D) dentro de la cámara están configuradas para pulverizar agua en una posición fija sobre el interior de dicha cámara; y el aparato comprende:
la boquilla o boquillas giratorias (330A, 330B) para pulverizar agua en un patrón giratorio,
en donde el aparato está configurado para activar la boquilla o boquillas de fregado y la boquilla o boquillas giratorias cuando la puerta de la cámara está en la posición cerrada y sellada.
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