JP2021516978A - スクレーパブレード - Google Patents

Abstract

本発明は、作り立ての冷凍菓子および／またはチルド菓子のシングルサーブポーション（１００‐３００ｍｌ）をオンデマンドで直接に包装用容器に調整する際に最適な性能を可能にする、スクレーパブレード（１）のユニークで螺旋状の設計およびドライバディスク（２）に関する。本発明は、作り立てで最適な微細構造を有する冷凍菓子／チルド菓子の、円錐形状の包装用容器内部にポーションに分割可能な量を調整するのに要する時間を短縮する（１８０秒未満）だけでなく、クロスコンタミネーションを最小化し、ポーション／バッチ間のクリーニングの必要性を低減することによって、先行技術を改善する。

Description

本発明はスクレーパブレードに関する。より詳細には、しかしながら非限定的に、本発明は、作り立ての冷凍菓子および／またはチルド菓子のシングルサーブポーション（single-serve portions）をオンデマンドでカートンまたはボウルに調製する際の性能の改善を可能にする、スクレーパブレードに関する。

冷凍菓子および冷菓には、乳製品アイスクリームおよび非乳製品アイスクリーム、ジェラート、ソルベ、シャーベット、ムース、フローズンヨーグルトならびにスラッシュ飲料が含まれるが、これらに限定されない。再使用可能、リサイクル可能および／または使い捨てのシングルサーブカートンまたは包装用ユニットを利用して、要求に応じてポーションに分割された冷凍菓子またはチルド菓子を調製することが望ましい。理想的には、既存の家庭用として利用可能な冷凍対流装置（frozen convections）、特にアイスクリームメーカーと比較して、より短い時間で、かつより多くのオーバーラン（空気含有量）で、冷凍菓子／チルド菓子の作り立てのポーションをオンデマンドで調製可能とすべきである。

高品質のアイスクリームを提供するためには、氷晶サイズ（２０μｍ未満）、脂肪滴サイズ（約１μｍ）および気泡サイズ（５０μｍ未満）を含む最適なアイスクリーム微細構造、および分布を確保することが必要であるのは既知である。このためには、提供プロセスおよび生産プロセスを慎重に検討する必要がある。

レストランおよびパーラーでアイスクリームを調製するために使用されるものを含む、業務用アイスクリーム機器では、ブレードデザインには、スクレーパと、場合によっては内部ダッシャーユニットと、が含まれる。これらの機械で使用されるスクレーパの設計は、これら大量（＞５リットル）のアイスクリーム製造機器に最適である。このような高容量設計は、形状および設計が螺旋状および／または渦巻状になる傾向がある。アイスクリーム内に空気を入れる処理であるホイップを行う内部ダッシャーユニットに加えて、これら高容量機械の大部分は、空気注入システムをも含む。さらに、業務用アイスクリーム機器は、水平に構成された（すなわち、地面に平行な）アイスクリームバレルを備える。アイスクリームバレルは、通常、円筒形状である。この水平バレル構成は、混合およびエアレーションの点で、アイスクリーム製造プロセスに対する重力効果を最大化するのに役立つ。

現在利用可能な、低容量のそうした家庭用アイスクリームメーカーは、特にそれらのために最適化された特定のブレードデザインを有する。家庭用アイスクリームメーカーは、０．５リットル〜２リットルの範囲の量のアイスクリームを、大きな削られたボウル容器で製造する。これら家庭用機械で利用されるブレードデザインは、アイスクリームの製造スピードが長引く（製造元およびモデルに応じて１５〜６０分の間）だけでなく、空気の取り込み（オーバーラン）が制限されることも意味する。さらに、家庭用アイスクリームメーカーにおいてブレードを取り外すことは、面倒である。アイスクリームの次のバッチを作る前に、ブレードに付着したアイスクリームをこすり取って、完全にクリーニングする必要がある。

業務用アイスクリーム機械または既存の家庭用アイスクリーム機械用のブレードデザインは、少量（ｌ００‐３００ｍｌ）の、シングルサーブの用途には適していない。これらは、高品質のアイスクリームに必要な最適な微細構造を生成するのにあまり効果的ではなく、さらに、バッチ間で連続するクリーニングサイクルを必要とする。

本発明の態様によれば、以下の請求項１に記載のブレードアセンブリが提供される。本発明の他の態様は、請求項１に従属する請求項に概説されている。

次に、本発明の態様の実施形態を、添付の図面を参照する場合のみの例として説明する。

図１ａは、本発明の態様によるスクレーパブレードアセンブリの、側面の図である。図１ｂは、本発明の態様によるスクレーパブレードアセンブリの、異なる側面の図である。 図２ａは、螺旋状の刃面の立面図である。図２ｂは、螺旋状の刃面の斜視図である。精密ブレードは、螺旋状に角度が付けられたリーディングエッジと、最適な刃面の曲率と、を有し、スクレーピング（scraping）、混合およびエアレーション効率を最大化する。 螺旋状のブレードの刃面の角度と曲率を示す下面図である。 ブレードの回転の駆動装置として作動するとともに、取り外しの間にスクレーパブレードをクリーニングする、ブレードドライバディスクを示す図である。 ブレードの回転の駆動装置として作動するとともに、取り外しの間にスクレーパブレードをクリーニングする、ブレードドライバディスクを示す図である。

本発明によれば、少量のポーション（１００‐３００ｍｌ）のシングルサーブの冷凍菓子および／または冷菓を２００秒未満で製造し、同時に優れたエアレーション能力をもたらし、かつ最適なアイスクリーム微細構造をもたらすために最適な技術仕様を、特別に設計された螺旋状のスクレーパブレードに提供することによって、先行技術を改善する。さらに、螺旋状に設計されたブレードは、モータの回転と連動して、アイスクリーム製造プロセス中に「液体状態」の菓子に下向きの力を加え、それによって微細構造の発達をさらに促進させる。

ブレードは、理想的には、特別に設計されたドライバディスクユニットによって、駆動されるとともに容器からの取り外しの際にクリーニングされる。ドライバディスクは、ブレードを回転駆動して、冷凍菓子／冷菓を製造する。またブレードを、アイスクリーム容器からの取り外しの際に、ドライバディスクによってクリーニングすることもできる。これによって、重大なクロスコンタミネーション（cross-contamination）なしに、ブレードを繰り返し再利用することができる。したがって、これによって、菓子バッチ／ポーション間の過剰なクリーニングの必要性が大幅に低減される。

本発明は、具体的には、以下によって現況技術を改善する。
ａ）円錐形状の容器システムに組み込み可能で、シングルサーブに分割可能な用途向けに高品質の冷凍菓子／チルド菓子を少量（１００‐３００ｍｌ）で製造することのできる、一連の特殊化された螺旋状のブレードデザインを開発する。
ｂ）特殊な疎水性材料の利用を含む、ユニークなドライバディスクおよびブレード取り外しシステムを開発し、これによって、重大なクロスコンタミネーションおよびクリーニングなしで、冷凍菓子／チルド菓子のシングルサーブポーション向けに、ブレードの容器内での回転、取り外し、再使用を可能にする。

本発明の態様によるブレードアセンブリでは、螺旋形状および／または渦巻形状を有する２つのブレードが存在する。各ブレードは、駆動モータによる回転と連動して、包装用カートンまたはボウル内の製品に、その製品が液体状態のときに下向きの力を加える。ブレードは、その長さに沿って、パッケージまたはボウルの壁の角度にフィットするよう適合する角度、理想的には締り滑り嵌めを提供する角度を有する。この滑り嵌め、またはスクレーピングによるフィットにより、パッケージまたはボウルの内側面にスクレーピング力が発生する。滑り嵌め、または締り滑り嵌め、またはスクレーピングによるフィットによって、パドルの回転中常に、パッケージの内壁との接触が確保される。

図１ａおよび図１ｂは、本発明の態様によるブレードアセンブリ１０を示す。この実施形態では、ブレードアセンブリが２つの対向するブレード１からなる。しかしながら、本発明は２つのブレードに限定されない。ここで見ることができる、ブレード１の軸方向角度２は、ブレード１が円錐形状の包装用容器、カートンまたはボウル内にぴったりとフィットするために不可欠である。このようなブレード角度２は、上述のように、パッケージまたはボウル内で回転する際に、ブレード１の混合、スクレーピングおよびエアレーションのダイナミクスを最大化にする。

図１ａと図１ｂとを比較すると分かるように、ブレード１は、湾曲した掃きとりを行う螺旋状要素３を備える。螺旋状要素３の外面３ａは、図１ａに見られるように、スパイラルを描いて、パッケージまたはボウルの壁面に接触する。一方内面３ｂは、回転する際に内向きの流れの混合およびエアレーションを引き起こすように形成されている。面３ａ、３ｂの間のリーディングエッジ４は、包装用カートンまたはボウル（図示せず）に対する、締り滑り嵌めでない場合には密接な滑り嵌め、またはスクレーピングによるフィットであり、ブレードを壁面上でスクレーピングさせて、包装用カートンまたはボウル内の液体を確実に良好に攪拌する。

ブレードアセンブリ１０の矢印Ａ方向の回転による混合、スクレーピング、およびエアレーションのダイナミクスは、アセンブリ内部の対向するブレード１の間で、流体の内向きの攪拌を引き起こす。ブレード１の回転駆動は、使用時にブレード１の上方に位置することの多い駆動ハブ５を介して行われる。そのため、重力を利用して、ブレード間で混合を行い、撹拌された液体にエアレーションを供給するよう、一般的にアセンブリは垂直である。このような状況下では、ブレード１がハブ５上およびショルダー部品６上で下向きに突出する。通常、各ブレード１は、一般的にショルダー部品６よりも薄く、また確実にハブ５よりも薄いと理解されよう。このような状況下では、ブレード１はハブ５に対して屈曲することができ、ショルダー６の周りである程度の旋回をすることができる。その結果、使用時に、ある程度のバイアス力が、包装用カートンまたはボウルの壁面との圧力係合へと促進され、こうした面との密接なフィット、そしてスクレーピングによる締り嵌め／滑り嵌めが達成される。最初は非常に流動性のあるアイスクリームまたは他の菓子を、より固いチルドアイスクリームまたはソルベに変えるという性質によって、対向するブレードの屈曲および／または旋回が自然に調節され、チルド菓子の形成を促進するであろう。

図２ａ、図２ｂおよび図３は、精密に角度が付けられたリーディングエッジ４と、混合およびエアレーションを最大化にするブレード１の曲率とで、スクレーピングを最大化するブレード１の螺旋状性質を示す。さらに、刃面３ｂの螺旋状の設計および曲率は、回転中の下向きの力を増加させて、速度およびエアレーションの点でアイスクリーム製造プロセスの効率を確保する。

各ブレードの螺旋渦巻状部分の傾斜角度および範囲は、それぞれの円錐形状パッケージまたはボウルに対応するよう、各実施形態に左右される。同様に、各ブレードの長さは、円錐形状のパッケージまたはボウルの深さに左右される。

上述のように、業務用の高容量製菓装置は一般に水平であり、アイスクリームのような菓子を必要に応じて一端で分配できるように円筒形のバレルを備える。より低容量の家庭用アイスクリーム機械および同様の製菓機械では、必然的に各バッチで製造される菓子の量がより少なくなる。したがって、取り外し可能なパッケージまたはボウルが必要に応じて使用される。タブ型容器またはカートンの形状であるこうしたパッケージまたはボウルは、有利には円錐形状であり、使用前にコーンブランクを積み重ねることができる。必要な混合およびエアレーションも行うことができる。コーンを使用すると、コーンに沿って、かつコーン形状全体に亘って押し付けることによって、アイスクリームなどの菓子を混合することができる。しかしながら、このような円錐形状は、「菓子形成」パッケージまたはボウルの側壁をスクレーピングすることに関して、また菓子（アイスクリーム）を形成するために使用する撹拌装置を簡便に取り外すことに関して問題を提示する。上述のように、本発明によれば、対向するブレードが使用され、２本のブレードがパッケージまたはボウルの壁との締り嵌めに近いスクレーピングによるフィットを確保する。その結果、ブレードが回転するにつれて、菓子の最初は流動性のあるすべての成分が掃きとられて、スクレーピングされ、混合プロセス、撹拌プロセスおよびエアレーションのプロセスに至ることを確実にする。また螺旋形状は、単純なねじり動作によって、アイスクリームなどの形成済みの菓子から、ブレードを比較的容易に取り外すことができることを意味する。以下に説明するように、このねじり動作は、スロット付きディスクと組み合わせることにより、ブレードを効果的にクリーニングすることもできる。

図４ａ及び図４ｂは、電動ドライブシャフト２１に接続されたドライバディスク２２を示す。電動ドライブシャフト２１は、典型的には、電気モータ（図示せず）によって作動され、本発明の態様によるブレードアセンブリの螺旋状のブレードを、制御しつつ回転させ、軸方向に位置決めすることができる。ディスク２２はドライバディスク２２内に湾曲スロット２３を備える。アイスクリームの製造に先立って、本発明の態様によるブレードアセンブリの螺旋状のブレード（図示せず）がこのスロットに挿入される。アイスクリームの製造後、これらのブレードが、スロットを介して取り外される。ドライバディスク２２は、包装用容器又はボウルの内部で、必要な回転速度でブレードを回転させる。アイスクリームが製造されると、螺旋状のブレードは、「螺旋状」のねじり動作によって引きだされ、パッケージから外に出る。

理想的には、ブレード１及びドライバディスク２２に使用される材料の性質は、疎水性である。したがって、ブレード１が容器から引き出されるにつれて、湾曲スロット２３によって、冷凍菓子／冷菓（この例では、アイスクリーム）がブレード１から文字通り「スクレーピング」されて除去される。このようにして、ブレード１はアイスクリームのコンタミネーションがないままであり、特定のクリーニングを必要とせずに、アイスクリームの次のバッチ／ポーション用に再使用することができる。

本発明の態様によるブレードは、典型的には１５度の角度を付けられた面を備える螺旋状であり、鋭いリーディングエッジを備える断面で湾曲している。しかしながら、この角度は５度と４５度との間にすることができる。ブレードの長さは、典型的には約６６．５ｍｍであるが、５０ｍｍと１００ｍｍとの間にすることができる。ブレードは、包装用カートンの使用に適合するように、片側で４度（全体で８度）の角度が付けられている。この角度は、片側で２度と片側で１０度との間にすることができる。回転方向と関連する螺旋のパッキング角度は、ブレードの螺旋面がオーガーと同様に作動する結果、液体（菓子材料）がチャンバ内の包装用カートンの中に自然に押し下げられるような角度である。当接力は、スクレーパブレードとチャンバ内の包装用カートンの壁との間の締り嵌めによって発生する。２つの螺旋状のパドルの間のブリッジにおけるスロットによって、パドル材料を屈曲させることができる。材料のこの圧縮によって、スクレーパのブレードがチャンバの壁面に保持される。

ブレードはスロットのないパドルとすることができる。したがって、屈曲がなく、必要に応じて混合または柔軟性のために、ブレードにスロットを設けることができる。図５および図６は、スロット１０３およびノッチ１０４を備える代替的なブレードパドル１００を平面図で示す。スロット１０３およびノッチ１０４は、柔軟性を変更し、使用時にそれらに関連するブレードの応答性を変更するために、必要に応じて追加されている。

パッケージの壁へのパドルの力は、材料の自然ばね力によって制御される。所望の力は変化する可能性があるが、材料の種類、厚さ／上述のスロットまたはノッチのような構造的特徴に沿った断面に応じて選択することができる。過剰な力が発生した場合は、駆動モータのトルク検出によって制御される。これによって機械を停止させ、コンポーネントの損傷を防止する。

図７は、ブレード２００の断面の斜視図を示す。図から分かるように、ブレード２００は鋭いスクレーピング用のエッジ２０１を備える。スクレーピング用のエッジ２０１は、上述のように、螺旋状に湾曲して本体部分２０２に戻る。エッジ２０１は、先細りになっているが、使用中に回転するブレード２００を、制御しつつ位置決めして提示するために、本体部分２０２上に堅牢に構成されている。螺旋状のスパイラルカーブによって、製造中に液体が動かされ、包装用カートン内のチルド菓子の動きへと強制的に変化される。

Claims (12)

1. 作りたての冷凍菓子および／またはチルド菓子のシングルサーブポーションをオンデマンドで調整するためのブレードアセンブリであって、前記アセンブリは、駆動ハブ上に備えられた対向する分離した螺旋状のブレードを備え、各ブレードは、少なくとも一部が螺旋形状であり、所定の自然ばね力を有する材料で形成され、使用時に前記ブレードは前記ハブ上でその自然ばね力下で屈曲し、および／または螺旋状の前記ブレードが円錐形状の容器の壁面に押し付けられるときに、前記ブレードが前記ブレードと前記ハブとの間のショルダー上で旋回して前記ブレードに外向きのバイアス力を提供し、前記駆動ハブの中心および他方の対向する螺旋状のブレードに対する前記バイアス力によって、前記円錐形状の容器の表面と密接にフィットして係合が生じ、使用時に前記駆動ハブ上で回転する前記ブレードが、前記容器の表面をスクレーピングするための外面を備え、各ブレードは前記ハブの回転軸と一致する前記円錐形状の容器の中心に向かう内向きの動きを促すように形成された内面を有する、ブレードアセンブリ。
2. 使用時に前記ブレードは、スクレーピングを行い、乳製品アイスクリームおよび非乳製品アイスクリーム、ジェラート、ソルベ、シャーベット、ムース、フローズンヨーグルトならびにスラッシュ飲料などの冷凍菓子／冷菓の動きを促す、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記ブレードは、円錐形状の包装用容器の内側および全体にぴったりとフィットする、請求項１または２に記載のアセンブリ。
4. 前記容器またはボウルは、１００〜３００ｍｌ容量の容器である、請求項３に記載のアセンブリ。
5. 前記ブレードは、菓子に、高品質のアイスクリームに相応するアイスクリーム微細構造を混合し、スクレーピングし、エアレーションするように構成されている、請求項およびそれに従属する請求項に記載のアセンブリ。
6. 前記アセンブリは、周囲温度またはチルド温度である菓子から開始して、前記菓子を備える前記アセンブリを１８０秒未満回転させて、−５〜−１０℃の間のアイスクリームなどの菓子を製造するように作動する、請求項２およびそれに従属する請求項に記載のアセンブリ。
7. 各ブレードは、冷凍菓子および／またはチルド菓子の「オーバーラン」のためのエアレーションを最大化にするように構成されている、請求項１〜６の何れか一項に記載のアセンブリ。
8. 前記アセンブリは、使用時の各ブレードのセルフクリーニングのために、実質的に疎水性材料製である、請求項１〜７の何れか一項に記載のアセンブリ。
9. 前記アセンブリは、切り欠きされた湾曲スロットを有するドライバディスクを備え、前記ブレードの両方を、前記湾曲スロットに挿入し、そこから引き出すことができる、請求項１〜８の何れか一項に記載のアセンブリ。
10. 前記ドライバディスクは駆動のために回転ユニットに接続され、螺旋状の前記ブレードの使用時に、前記ブレードを前記回転ユニットに恒久的に取り付けることがない、請求項９に記載のアセンブリ。
11. 前記湾曲スロットは、アイスクリームなどの冷凍菓子／チルド菓子が調製された前記容器から前記ブレードが引き出されるときに、前記ブレードを「スクレーピング」して、前記冷凍菓子／チルド菓子を各ブレードから使用時に除去するように構成されている、請求項９または請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記ドライバディスクは、使用時のセルフクリーニングのために疎水性材料製である、請求項９〜１１の何れか一項に記載のアセンブリ。

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