JP2017512057A - 自動化されたオンデマンド焼成システム - Google Patents

Abstract

混合、焼成、および分配用の容器の壁を通してその中に液体焼成材料をプログラム可能に注入するために動作するように構成したコンピュータ制御のインジェクターと、焼成材料を含む混合、焼成、および分配用の容器をプログラム可能に回転させて、焼成材料を生地に混合するために動作するように構成したコンピュータ制御のローテーターと、混合、焼成、および分配用の容器内の生地を焼成するように動作する熱発生装置と、コンピュータ制御のインジェクター、コンピュータ制御のローテーター、および熱発生装置の動作を制御するように動作するコントローラとを含む、自動化されたオンデマンド焼成システム。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、自動化された調理、より詳しくは、自動化されたオンデマンド焼成に関する。

自動化されたオンデマンド焼成のための周知の各種デバイスがある。

本発明は、自動化されたオンデマンド焼成のための高効率で費用効果的なシステムを提供することを目指している。

従って、本発明の好ましい実施形態に従って、混合、焼成、および分配用の容器の壁を通してその中に液体焼成材料をプログラム可能に注入するために動作するように構成したコンピュータ制御のインジェクターと、焼成材料を含む混合、焼成、および分配用の容器をプログラム可能に回転させて、焼成材料を生地に混合するために動作するように構成したコンピュータ制御のローテーターと、混合、焼成、および分配用の容器内の生地を焼成するように動作する熱発生装置と、コンピュータ制御のインジェクター、コンピュータ制御のローテーター、および熱発生装置の動作を制御するように動作するコントローラとを含む、自動化されたオンデマンド焼成システムが提供される。

好ましくは、コンピュータ制御のローテーターは、回転駆動モーターおよび容器支持具に連結する駆動軸を含み、そしてコンピュータ制御のインジェクターは、通常駆動軸と同軸である注入経路に沿って液体焼成材料を注入する。

本発明の好ましい実施形態に従って、コンピュータ制御のローテーターは、回転駆動モーターおよび容器支持具に連結する駆動軸を含み、そしてコンピュータ制御のインジェクターは、駆動軸より上にある注入経路に沿って液体焼成材料を注入する。

好ましくは、コントローラは、容器認識サブシステムと関連しており、そして認識された容器がコンピュータ制御のインジェクターと連動する場合にだけ、コンピュータ制御のローテーターおよびコンピュータ制御のインジェクターのうちの少なくとも１つの動作を可能にするように動作する。

本発明の別の好ましい実施形態に従って、混合、焼成、および分配用の容器に乾燥焼成材料を供給する段階と、混合、焼成、および分配用の容器を貫通する針を通して液体焼成材料を混合、焼成、および販売用の容器に入れる段階と、混合、焼成、および分配用の容器内で液体焼成材料および乾燥焼成材料を混合して生地にする段階と、焼成食品を製造するために混合、焼成、および分配用の容器内で生地を焼成する段階と、その後で、混合、焼成、および分配用の容器内の焼成食品を分配する段階とを含む、自動化されたオンデマンド焼成方法も提供される。

好ましくは、混合、焼成、および分配用の容器に乾燥焼成材料を供給する段階は、乾燥焼成材料を単一ユニット保管容器から混合、焼成、および分配用の容器に供給することを含む。あるいは、混合、焼成、および分配用の容器に乾燥焼成材料を供給する段階は、乾燥焼成材料を混合、焼成、および分配用の容器に格納することを含む。

本発明の好ましい実施形態に従って、混合、焼成、および分配用の容器を貫通する針を通して液体焼成材料を混合、焼成、および販売用の容器に入れる段階は、まず最初に混合、焼成、および分配用の容器の壁を貫通し、その後で液体焼成材料を容器に注入して、その後で容器から抜き取られる針を使用する。加えて、混合、焼成、および分配用の容器を貫通する針を通して液体焼成材料を混合、焼成、および販売用の容器に入れる段階は、まず最初に混合、焼成、および分配用の容器の壁を貫通し、その後で乾燥材料より上にあって、乾燥材料が現在存在しない容器内の位置で液体焼成材料を容器に注入して、その後で容器から抜き取られる針を使用する。

好ましくは、混合、焼成、および分配用の容器内で液体焼成材料および乾燥焼成材料を混合して生地にする段階は、液体焼成材料および乾燥焼成材料が両方とも、針が容器を貫通した容器の位置より下に位置するときに、それらが混合される初期段階を含む。加えて、混合、焼成、および分配用の容器内で液体焼成材料および乾燥焼成材料を混合して生地にする段階は、生地がまず最初に形成されて、通常流動可能な液体焼成材料が混合、焼成、および分配用の容器内にもはや存在せず、そして生地が、針が容器を貫通した容器の位置より下にもはや常にない更なる段階を含む。

本発明の更に別の好ましい実施形態に従って、自動化されたオンデマンド焼成システムとともに、または自動化されたオンデマンド焼成方法において使用する混合、焼成、および分配用の容器が更に提供されて、容器は、筐体を画成する注入可能な焼成容積から成る。

好ましくは、混合、焼成、および分配用の容器は、正規品であることを表示するための機械認識可能特徴も含む。加えて、または代わりに、混合、焼成、および分配用の容器は、従って、容器が３６０度の回転中にローテーターに確実に係合することを可能にする係合部分を容器の外側に更に含む。

本発明の好ましい実施形態に従って、容器は、容易にマイクロ波加熱可能である材料を含む材料から形成されて、それによって、マイクロ波エネルギーを容器に印加することにより、容器は、その中にある生地を焼成するために十分に加熱される。加えて、マイクロ波加熱可能な材料は、炭化ケイ素および濃厚ゴムウレタンのうちの少なくとも１つを含む。

本発明は、図面と併用して、以下の詳細な説明からより完全に理解されて、認識される。

本発明の好ましい実施形態に従って構成されて、動作する自動化されたオンデマンド焼成システムの簡略分解図である。 本発明の好ましい実施形態に従って構成されて、動作する自動化されたオンデマンド焼成システムの簡略組立図である。 図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。 図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。 図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。 図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。 図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。 図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。 図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。 図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。

ここで、本発明の好ましい実施形態に従って構成されて動作する自動化されたオンデマンド焼成システムの簡略分解図である図１Ａ、および本発明の好ましい実施形態に従って構成されて動作する自動化されたオンデマンド焼成システムの簡略組立図である図１Ｂを参照する。

図１Ａおよび１Ｂに示すように、制御可能なインジェクターサブシステム１００を含む自動化されたオンデマンド焼成システムが提供されて、それは、小麦粉、ベーキングパウダ、フレイバー、および果物等の乾燥焼成材料１０６をすでに含む、混合、焼成、および分配用の容器１０４に水、料理油、牛乳、および液味等の液体焼成材料１０２をプログラム可能に注入するために動作するように構成される。制御可能なインジェクターサブシステム１００の動作は、好ましくは、コントローラ１１０により制御される。

容器１０４は、好ましくは、制御可能なインジェクターサブシステム１００の一部を形成する、注入針１２０によって容易に注入可能かまたは穴あけ可能である少なくとも１つの壁部分１１８を含む紙またはプラスチック容器である。容器１０４は、示すように、２つの部品から形成できるか、または単一部品として一体的に形成できる。それは、食品用発泡ポリスチレンまたはポリプロピレン等の単一材料から形成できるか、または複数の材料から作ることができる。それは、乾燥焼成材料１０６が予め詰め込まれて、その長期保存に役立つことができるか、あるいは、焼成の直前に乾燥焼成材料を詰め込むことができる。後の別法において、乾燥焼成材料は、単一ユニットパッケージに有利に保存できる。

更に本発明の好ましい実施形態に従って、容器１０４は、容器およびその内容が正規品であることを表示するために、バーコード、ＲＦ ＩＤタグ、視覚的な標識、または３次元特徴のうちの１つ以上のような機械認識可能な特徴１２２を備えることができる。コントローラ１１０が、容器およびその内容が正規品である表示を受け取るときだけインジェクターサブシステム１００の動作を可能にするように動作できると認められる。

好ましくは、容器１０４は、その外面上に係合部１３０を備えて形成されて、それにより、容器は３６０度の回転中ローテーターに確実に係合することが可能である。係合部は、混合の間に容器を保持するローテーターの部分の協働する凹部または突起と合致する１つ以上の突起または凹部から成ることができる。

本発明の好ましい実施形態に従って、容器１０４は、容易にマイクロ波加熱可能である材料から形成することができて、それによって、マイクロ波エネルギーを容器１０４に印加することにより、容器１０４は、その中にある生地を焼成するために十分に加熱される。この種のマイクロ波加熱可能な材料の例は、炭化ケイ素および濃厚ゴムウレタンを含む。

ここで制御可能なインジェクターサブシステム１００の説明に戻ると、注入針１２０は、好ましくは、２．５ｍｍの外径および１．５ｍｍの内径で、とがった先端１３２を有する、いかなる適切な中空針でもよいということが分かる。注入針１２０は、適切な制御可能なポンプ１３８を経由して、液体焼成材料供給容器１４０に各々結合される複数の液体焼成材料供給管１３６が連結できる入口側マニホールド１３４と連通する液体焼成材料通路を画成する。

図１Ａおよび１Ｂに示すように、注入針１２０は、好ましくは、矢印１５１によって示すように直線方向に注入針を動かす線形ディスプレーサ１５０に軸方向に移動可能に載置されて、例えば、ナット１５２は、回転可能に、且つ線形移動可能に回転モーター１５６のねじ付き出力軸１５４に係合する。他のいかなる適切な線形ディスプレーサも使用できると認められる。容器１０４と関連する注入針１２０の軸方向に移動可能な取付けは、好ましくは、注入針１２０のとがった先端１３２による容器１０４の少なくとも１つの壁部分１１８の引っ込められる貫通によって、容器１０４の内部への液体焼成材料１０２のコンピュータ制御の注入を可能にする。好ましくは、本発明のこの実施形態では、注入針１２０は、液体焼成材料１０２の注入の後に、そして焼成の前に容器１０４との係合から離脱して引っ込められる。より好ましくは、注入針１２０は、引っ込ませる前に水で勢いよく流し、引っ込みは、容器１０４の回転による生地形成の前に行われる。

本発明の好ましい実施形態に従って、液体焼成材料１０２は、その中の乾燥焼成材料１０６の最高部より上にある容器１０４内の高さで容器１０４に注入されて、それによって、液体焼成材料１０２が重力によって乾燥焼成材料１０６上へ、そしてその中に落下できる。

本発明の好ましい実施形態の自動化されたオンデマンド焼成システムはまた、好ましくは、液体焼成材料１０２および乾燥焼成材料１０６を含む混合、焼成、および分配用の容器１０４をプログラム可能に回転させるために動作し、それによって、焼成材料１０２と１０６を混合して生地にするように構成される制御可能なローテーター・サブアセンブリ１６０も備える。

制御可能なローテーター・サブアセンブリ１６０は、好ましくは、容器１０４を完全にまたは部分的に囲んで、垂直面における３６０度の回転を含む、その回転の間にそれと係合して容器１０４を取り外し可能に保持する、リングのような、容器係合要素１６６に連結するかまたは一体的に形成される出力軸１６４を備えるコンピュータ制御の回転モーター１６２、例えばステッパーモーターを含む。容器係合要素１６６は、好ましくは、それが、垂直面における３６０度の回転を含む、その回転の間、対応するソケットまたは突起を有する容器、例えば容器１０４を確実に保持することを可能にする１つ以上の突起またはソケットを含む。

本発明の代替実施形態では、注入針１２０および入口側マニホールド１３４は、出力軸１６４と同軸の注入経路を画成できる。この実施形態において、出力軸１６４は、注入針１２０が嵌入される中空出力軸であり、そして容器係合要素１６６は、注入針１２０が液体焼成材料１０２を注入する孔を備えて形成される。

制御可能なローテーター・サブアセンブリ１６０は、好ましくは、コントローラ１１０によっても制御されて、好ましくは、矢印１６７によって示すように、出力軸１６４の軸のまわりに容器係合要素１６６を前後に回転させることによって液体焼成材料１０２と乾燥焼成材料１０６を混合するように動作する。好ましくは、コントローラ１１０によって、制御可能なローテーター・サブアセンブリ１６０が、まず最初に、小振幅、例えば垂直軸のまわりに＋／−２０度で容器を回転させて、その後で、振幅を徐々に＋／−１８０度の段階まで、そしてその後に垂直面において連続する３６０度の回転まで増やす。混合の成果は、混合されない焼成材料を除外した容器１０４内の生地の形成である。

コントローラ１１０が、容器およびその内容の正規性の表示を受けるときだけ、ローテーター・サブアセンブリ１６０の動作を可能にするように動作できると認められる。

注入針１２０による貫通およびその後の容器１０４の壁部分１１８からの注入針１２０の引っ込みによって、容器１０４の壁部分１１８、好ましくは側壁に形成された孔を通しての容器１０４からの液体焼成材料１０２の漏出が、以下の理由のうちの少なくとも１つのために発生しないことに留意されたい。すなわち、
液体焼成材料１０２は、乾燥焼成材料１０６に比較的急速に、通常は注入から５〜１０秒内に吸収される。
注入の直後、通常は５〜１０秒間、容器１０４の回転の振幅は、いかなる自由液体も容器１０４の壁部分１１８の注入孔の位置の高さに達しないようなものである。そして
垂直面における回転の遠心力は、いかなる自由な吸収されていない液体も含む、焼成材料の全てを横よりもむしろ垂直方向に沿って外向きに押しやる。

好ましくは、コントローラ１１０によって、制御可能なローテーター・サブアセンブリ１６０が予め定められた混合プロトコルに従って動作する。予め定められた混合プロトコルは、１つ以上の予めプログラムされた混合プロトコルから、入力装置１６８を介して、ユーザによって選択できるか、または入力装置１６８を介してユーザによってコントローラ１１０に入力できる。予め定められた混合プロトコルが、通常は、混合される材料および製造される焼成製品の関数であると認められる。１つの好ましい混合プロトコルは、図２Ｅ〜２Ｇを参照して以下に説明される。

本発明の好ましい実施形態の自動化されたオンデマンド焼成システムは、好ましくは、混合、焼成、および分配用の容器１０４内の生地を焼成するように動作する熱発生装置１７０を更に備える。

上で述べたように、コントローラ１１０は、制御可能なインジェクター・サブシステム１００、制御可能なローテーター・サブアセンブリ１６０、および熱発生装置１７０の動作を制御するように動作する。好ましい注入、混合、および加熱プロトコルが以下に記載されて、図２Ａ〜２Ｈを参照して説明される。

ここで、図２Ａ〜２Ｈを参照すると、それらは、１つの好ましい注入、混合、および加熱プロトコルに従う図１の自動化されたオンデマンド焼成システムの動作のさまざまな段階の簡略図である。

図２Ａに示すように、乾燥焼成材料１０６を含む容器１０４は、好ましくは、矢印１８０によって示すように、垂直面において連続する３６０度回転で３回の完全な回転が行なわれる。３回の回転は、通常は、３秒の総時間がかかる。乾燥焼成材料の回転が、時計回りかまたは反時計回りの方向に出力軸１６４を回転させることによって達成できると認められる。

図２Ｂは、容器１０４の壁部分１１８への注入針１２０の挿入を示し、それに通常１秒かかる。

図２Ｃは、入口側マニホールド１３４および注入針１２０を介しての液体焼成材料１０２の容器１０４への追加を示し、それに通常合計３秒かかる。上で述べたように、液体焼成材料１０２は、好ましくは、容器１０４の中の乾燥焼成材料１０６の最高部より上である容器１０４内の高さで容器１０４に注入されて、それによって、液体焼成材料１０２が重力によって乾燥焼成材料１０６上へ、そして中へ落下できる。

図２Ｄは、容器１０４の壁部分１１８からの注入針１２０の引っ込みを示し、それに通常１秒かかる。

図２Ｅに示すように、容器１０４はそれから、矢印１８２によって示すように、図２Ｅという意味では、通常２０度、反時計回りに部分的に回転し、そして最初の水平位置に戻る。この部分的な回転は、好ましくは、通常５回繰り返されて、各部分的な回転に通常２秒かかる。

図２Ｆに示すように、容器１０４はそれから、矢印１８４によって示すように、図２Ｆという意味では、通常２０度、時計回りに部分的に回転し、そして最初の水平位置に戻る。この部分的な回転は、好ましくは、通常５回繰り返されて、各部分的な回転に通常２秒かかる。

図２Ｇに示すように、容器１０４はそれから、図２Ｇという意味では、矢印１８６によって示すように時計回りに、矢印１８８によって示すように反時計回りにと両方に回転することが好ましい。容器は、通常、第１の方向に垂直面において連続する３６０度回転で完全に５回転して、続いて反対方向に垂直面において連続する３６０度回転で完全な５回転を繰り返す。各方向の５回転の各々に、通常２秒かかる。

これの後に、好ましくは、第１の方向に垂直面において連続する３６０度回転で容器を完全に３回転させることが続き、それから反対方向に垂直面において連続する３６０度回転で完全に３回転させることが続く。各方向の３回転の各々に、通常４秒かかる。

図２Ｇに示すように、混合の成果は、混合されない焼成材料を除外した容器１０４内の生地の形成である。

混合の後に、好ましくは、加熱段階、通常マイクロ波加熱段階が続く。加熱段階に、通常３０秒かかる。図２Ｈに示すように、成果は、容器１０４の中の焼成製品である。

当業者であれば、本発明が上に詳細に示されて説明されたことに限定されないと認めるだろう。むしろ、本発明の範囲は、上に記載のさまざまな特徴の組合せおよび下位組合せの両方だけでなく、前記の説明を読むと即座に当業者の心に浮かぶ、且つ従来技術にはない、その変更態様および変形例も含む。

Claims (16)

1. 混合、焼成、および分配用の容器の壁を通してその中に液体焼成材料をプログラム可能に注入するために動作するように構成したコンピュータ制御のインジェクターと、
   焼成材料を含む前記混合、焼成、および分配用の容器をプログラム可能に回転させて、前記焼成材料を生地に混合するために動作するように構成したコンピュータ制御のローテーターと、
   前記混合、焼成、および分配用の容器内の前記生地を焼成するように動作する熱発生装置と、
   前記コンピュータ制御のインジェクター、前記コンピュータ制御のローテーター、および前記熱発生装置の動作を制御するように動作するコントローラと、
   を備える自動化されたオンデマンド焼成システム。
2. 前記コンピュータ制御のローテーターは、回転駆動モーターおよび容器支持具に連結する駆動軸を含み、そして前記コンピュータ制御のインジェクターは、通常前記駆動軸と同軸である注入経路に沿って前記液体焼成材料を注入する請求項１に記載の自動化されたオンデマンド焼成システム。
3. 前記コンピュータ制御のローテーターは、回転駆動モーターおよび容器支持具に連結する駆動軸を含み、そして前記コンピュータ制御のインジェクターは、前記駆動軸より上にある注入経路に沿って前記液体焼成材料を注入する請求項１に記載の自動化されたオンデマンド焼成システム。
4. 前記コントローラは、容器認識サブシステムと関連しており、そして認識された容器が前記コンピュータ制御のインジェクターと連動する場合にだけ、前記コンピュータ制御のローテーターおよび前記コンピュータ制御のインジェクターのうちの少なくとも１つの動作を可能にするように動作する請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動化されたオンデマンド焼成システム。
5. 混合、焼成、および分配用の容器に乾燥焼成材料を供給する段階と、
   前記混合、焼成、および分配用の容器を貫通する針を通して液体焼成材料を前記混合、焼成、および販売用の容器に入れる段階と、
   前記混合、焼成、および分配用の容器内で前記液体焼成材料および前記乾燥焼成材料を混合して生地にする段階と、
   焼成食品を製造するために、前記混合、焼成、および分配用の容器内で前記生地を焼成する段階と、
   その後で、前記混合、焼成、および分配用の容器内の前記焼成食品を分配する段階と、
   を含む自動化されたオンデマンド焼成方法。
6. 混合、焼成、および分配用の容器に乾燥焼成材料を供給する前記段階は、前記乾燥焼成材料を単一ユニット保管容器から前記混合、焼成、および分配用の容器に供給することを含む請求項５に記載の自動化されたオンデマンド焼成方法。
7. 混合、焼成、および分配用の容器に乾燥焼成材料を供給する前記段階は、前記乾燥焼成材料を前記混合、焼成、および分配用の容器に格納することを含む請求項５に記載の自動化されたオンデマンド焼成方法。
8. 前記混合、焼成、および分配用の容器を貫通する針を通して液体焼成材料を前記混合、焼成、および販売用の容器に入れる段階は、まず最初に前記混合、焼成、および分配用の容器の壁を貫通し、その後で前記液体焼成材料を前記容器に注入して、その後で前記容器から抜き取られる針を使用する請求項５〜７のいずれか一項に記載の自動化されたオンデマンド焼成方法。
9. 前記混合、焼成、および分配用の容器を貫通する針を通して液体焼成材料を前記混合、焼成、および販売用の容器に入れる前記段階は、まず最初に前記混合、焼成、および分配用の容器の壁を貫通し、その後で前記乾燥材料より上にあって前記乾燥材料が現在存在しない前記容器内の位置で前記液体焼成材料を前記容器に注入して、その後で前記容器から抜き取られる針を使用する請求項５〜７のいずれか一項に記載の自動化されたオンデマンド焼成方法。
10. 前記混合、焼成、および分配用の容器内で前記液体焼成材料および前記乾燥焼成材料を混合して生地にする前記段階は、前記液体焼成材料および前記乾燥焼成材料が両方とも、前記針が前記容器を貫通した前記容器の前記位置より下に位置するときに、それらが混合される初期段階を含む請求項９に記載の自動化されたオンデマンド焼成方法。
11. 前記混合、焼成、および分配用の容器内で前記液体焼成材料および前記乾燥焼成材料を混合して生地にする前記段階は、前記生地がまず最初に形成されて、通常流動可能な液体焼成材料が前記混合、焼成、および分配用の容器内にもはや存在せず、そして前記生地が、前記針が前記容器を貫通した前記容器の前記位置より下にもはや常にない更なる段階を含む請求項１０に記載の自動化されたオンデマンド焼成方法。
12. 自動化されたオンデマンド焼成システムとともに、または自動化されたオンデマンド焼成方法において使用する混合、焼成、および分配用の容器であって、筐体を画成する注入可能な焼成容積から成る容器。
13. 正規品であることを表示するための機械認識可能特徴も備える請求項１２に記載の混合、焼成、および分配用の容器。
14. 前記容器が３６０度の回転中にローテーターに確実に係合することを可能にする係合部分を容器の外側に更に備える請求項１２〜１３のいずれか一項に記載の混合、焼成、および分配用の容器。
15. 前記容器は、容易にマイクロ波加熱可能である材料を含む材料から形成されて、それによって、マイクロ波エネルギーを前記容器に印加することにより、前記容器は、その中にある生地を焼成するために十分に加熱される請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の混合、焼成、および分配用の容器。
16. 前記マイクロ波加熱可能な材料は、炭化ケイ素および濃厚ゴムウレタンのうちの少なくとも１つを含む請求項１５に記載の混合、焼成、および分配用の容器。

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