JP6294014B2 - アイスクリーム製品の製造および送出用機械の撹拌機 - Google Patents

Description

本発明は、アイスクリーム製品の製造および送出用機械の撹拌機に関する。
より具体的には、本明細書中でソフトアイスクリームの製造・送出用機械について言及されている。

この種の機械は通常、混合・送出用シリンダを含み、このシリンダの内部で基礎製品が混合され冷却されて完成製品が得られる。
シリンダの内部で、機械には動力駆動式撹拌機が備わっており、この撹拌機は、基礎製品を連続的に混合して、完成品アイスクリームを可能なかぎり滑らかなものにするばかりでなく、同時に完成品アイスクリームを送出ノズルに向かって前進させることもおこなう。

これらの機械が抱える１つの問題は、混合・冷凍シリンダの内壁上に氷または凍結した基礎製品の層が形成することに関わるものである。
実際、製品が撹拌されている間、この氷層の細片がシリンダの壁から離脱し、製造中の製品内に落下する。

これは、内部の氷片のサイズがさまざまであるために滑らかさが低下して完成品アイスクリームの品質を劣化させるだけでなく、撹拌機の回転につれて氷片が撹拌機に衝撃を与えることから撹拌機に損傷を加える危険性も発生させる。
この理由で、先行技術の撹拌機には、「スクレーパ」と呼ばれる要素が備わっており、この要素は、撹拌機が回転する間混合・冷凍シリンダの内側壁を連続的に掻き取ることによって氷層の形成を防止する。

しかしながら通常は、機械の使用中に撹拌機が加工中の製品またはアイスクリーム内に全面的に浸されることは全く無く、このことはすなわち、非常に長時間の作動サイクルにおいて、一定量の基礎製品、アイスクリームまたは氷が撹拌機に固着しその上に集積する傾向をもつことを意味している。

これらの集積物は撹拌機上にとどまり、加工中の製品の残りの部分内に混合されず、このことは、経時的にそれらが細菌に生息場所を提供し、このために生産されるアイスクリームの品質が低下し消費上の安全性が確保されなくなる。
したがって、撹拌機、詳細にはスクレーパに定期的清浄サイクルを施す必要がある。

先行技術の一部のタイプの撹拌機は、単一の金属「本体」で構成され、スクレーパは、撹拌機構造の一部を成す。これらの撹拌機は非常に複雑な構造を有し、その全ての部品に到達することは非常に困難である。したがって、その部品全ての適正かつ完全な清浄は保証されない。
先行技術において公知の他のタイプの撹拌機において、スクレーパは、バネおよび他の弾性要素を用いて撹拌機に取付けられる別個の部品である。

しかしながら、これらのシステムは、分解しにくく、そのメンテナンスは手間がかかり骨の折れる仕事である。
その上これらのシステムは複雑であるため、全ての部品の適正な清浄はここでも保証されず、この場合も細菌学的汚染の危険性が存在する。

したがって、本発明の目的は、先行技術の上述のデメリットを克服するアイスクリーム製品の製造および送出用機械の撹拌機を提供することにある。
さらに具体的には、本発明の目的は、その全ての部品において、より迅速かつ容易に清浄される撹拌機を提供することにある。

示された技術的目的および規定された目的は、独立クレーム１に記載の技術的特徴を含むアイスクリーム製品の製造および送出用機械の撹拌機によって実質的に達成される。

本発明のこれらのおよび他の革新的特徴およびそれが提供する利点は、添付図面を参照しながらその好ましい非限定的実施形態の以下の詳細な説明から、より明白になるものである。

本発明に係る撹拌機の斜視図である。 図１の撹拌機の側面断面図である。 ある作動形状構成における図１の詳細を示す斜視図である。 他の作動形状構成における図１の詳細を示す斜視図である。 図１の部分拡大図である。

図１中の番号１は、本発明に係る撹拌機全体を示す。
撹拌機１は、例えばソフトアイスクリームなどのアイスクリーム製品の製造および送出用機械の円筒形混合・冷凍ユニット内に設置されるように設計されたタイプの撹拌機である。
２と付番され図１中に破線によって概略的に表わされた混合・冷凍ユニットは、主として軸Ｄに沿って延在する。

撹拌機１は、混合・冷凍ユニット２の延在軸Ｄと一致する回転軸Ａを中心にして回転可能であり、図示されていないモーター手段に連結されたシャフト３の作用を介して回転する状態で配置されている。

回転シャフト３は、環状フランジ６によって互いに分離されている第１の部分４と第２の部分５を有する。第１の部分４は、混合・冷凍ユニット２の外側に向かって突出し、モーター手段に連結され、一方第２の部分は混合・冷凍ユニット２の内側に向かって突出する。

撹拌機１は、軸Ａのまわりに延在する複数の螺旋形スクレーパ７を含む。
螺旋形スクレーパ７は、それらの第１の端部８において回転シャフト３上に組立てられ、このシャフトと一体を成して回転し、混合・冷凍ユニット２の円筒形内側壁１０の上で作動して壁１０を掻き取り、壁１０自体の上に氷または凍結製品の層が形成するのを防ぐ。
図１、３および４に明確に示されているように、螺旋形スクレーパ７は、複数のピン１１によりシャフト３の第２の部分５に強固に連結されている。

軸Ａのまわりのスクレーパの螺旋形は、以下でその有用性および機能を説明する中央部空隙Ｖを作り上げる。
螺旋形スクレーパ７は、製品加工中混合・冷凍ユニット２の内側壁上に連続的な掻き取り作用を及ぼし、こうして、形成して製造中の製品内に落下したならばその品質を劣化させ撹拌機１に損傷を与えるかまたはそれを破壊すると考えられる上述の氷層の形成を防止する。各々の螺旋形スクレーパ７には、混合・冷凍ユニットの内側壁１０に作用する少なくとも１つの掻き取り部材が備わっている。

掻き取り部材１２には、その第１の部分１３において、撹拌機１が回転するにつれて混合・冷凍ユニット２の内側壁と接触状態に入る複数の掻き取りブレードが備わっている。 図３に示されているように、掻き取りブレード１５は、加工中の製品をよりうまく曝気できるようにするため離隔されている。さらに、ブレード１５は、混合・冷凍ユニット２の内側壁１０に接する仮想平面に対し一定の固定角度で傾斜させられ、こうして掻き取り作用を最適化している。より厳密に言うと、各ブレード１５は、固定入射角を有する。図５により良く示されているように、αで示されている入射角は、２０°〜３０°の間の値を有する。好ましくは、入射角αは２５°である。

複数の掻き取りブレード１５を採用することで、加工中の製品をより均一に混合できることにもなり、こうして、より滑らかでより良質のアイスクリームが得られる。
ブレード１５の別の機能は、混合・冷凍ユニット２の出口にある送出ゾーンＺに向かって製品を容易に前進させることにある。ブレード１５の固定角により、混合・冷凍ユニット２の出口に向かってより漸進的な速度で製品を前進させることが可能となり、こうして今度はより抑制された形での送出が可能になる。

添付図面中で例示されている好ましい実施形態において、各々の螺旋形スクレーパ７は、ガイド１６を有し、掻き取り部材１２は第２の部分１４においてガイド１６に摺動可能な形で連結されている（図４）。ガイド１６は好ましくは、平坦なプリズムタイプのものである。同様に、ガイド１６は実質的にそれぞれの螺旋形スクレーパ７の全長にわたり延在している。

より具体的には、各々の螺旋形スクレーパ７は、複数の掻き取り部材１２を含む。掻き取り部材１２の各々は、それぞれのガイド１６に摺動可能な形で結合されかつこれから分離され得る。それぞれの螺旋形スクレーパ７と一体を成すガイド１６を使用することは、各掻き取り部材１２の迅速な結合分離を可能にすることから、有利な形で有用である。より具体的には、この解決法は掻き取り部材１２の１つ以上を置換する必要がある場合に、そしてとりわけ混合・冷凍ユニット２および撹拌機１の清浄を容易にするために、特に有利である。

掻き取り部材１２はプラスチック材料製であり、したがって好ましくはステンレス鋼製である混合・冷凍ユニット２の内側壁１０との摩擦を削減する。プラスチック製の掻き取り部材１２を使用すると、壁１０に対する摩擦によってひき起こされるスクレーパの摩耗は削減され、こうしてその可使時間は延長され、同様に掻き取り部材１２の製造および交換コストも制限される。図４を参照すると、掻き取り部材１２は、好ましくは螺旋形スクレーパ７の第２の端部９において、図中矢印で示されている方向に挿入することによってそれぞれのガイド１６に結合される。

挿入すべき第１の掻き取り部材１２は、ガイド１６の第１の端部１７に位置設定され図３および４内で１９と付番されたエンドストッパと接触するまで、ガイド１６内を摺動させられる。
その後に挿入された掻き取り部材１２は、次に、それらの各々がその前に挿入された掻き取り部材１２と接触するまで、摺動させられる。

より具体的には、ガイド１６に掻き取り部材１２を結合する場合、掻き取り部材１２は、連続する対の形で互いに接触し、こうして１つの部材１２と次の部材の間に中断の無い１つの材料片を形成する。
換言すると、掻き取り部材１２は、製品または氷が集合して細菌が発育を促しこうして加工中の製品を汚染させると考えられる小さな空隙を、１つの掻き取り部材１２と隣接する掻き取り部材との間に作り出すことなく、互いに接触した状態で設置される。

さらに、こうして互いに当接する掻き取り部材１２は、１つの掻き取り部材１２と次の掻き取り部材の間の材料の連続性を画定する。換言すると、それはあたかも螺旋形スクレーパ７が単一の掻き取り部材１２を有しているかのようであり、その利点は、製品をより均一に混合してより滑かな稠度を与え、完成製品がより一定の速度で送出ゾーン７に向かって前進できるようにすることにある。

図３に示されているように、撹拌機は、螺旋形スクレーパ７を支持するための第１の環状部材２０を含む。螺旋形スクレーパ７は、第２の端部９において第１の環状部材２０によって互いに連結されている。
撹拌機１は同様に、螺旋形スクレーパ７の第１の端部８と第２の端部９の間の実質的に半分の位置において螺旋形スクレーパを支持し互いに連結する第２の環状部材２１をも有する。

その好ましい実施形態において、撹拌機１は２つの螺旋形スクレーパ７を有し、その各々が、それぞれの環状部材の周縁部の直径方向に反対側の点で第１の環状部材２０と第２の環状部材２１に連結されている。
第１の環状部材２０と第２の環状部材２１は、回転軸Ａと同軸である。より具体的には、第１の環状部材２０および第２の環状部材２１は、螺旋形スクレーパ７の間に上述の中央部空隙Ｖを画定する。

中央部空隙Ｖは、図面中に２２と付番された公知のタイプの反転撹拌機（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｓｔｉｒｒｅｒ）を収容するように設計されている。
反転撹拌機２２は、回転軸Ａと一致する延長軸を有する中央ステム２３を含む。反転撹拌機２２は、ステム２３の第１の端部２４で回転シャフト３に連結される。より具体的には、この連結は、反転撹拌機２２が回転シャフト３を中心にして自由に回転できるようにし、こうして作動中、反転撹拌機２２と螺旋形スクレーパ７は相対的に回転運動できるようになっている。

反転撹拌機２２はさらに、Ｕ字形に湾曲され直径方向に相対する対を成してステム２３に対し強固に連結されたロッド様の部材からなる撹拌用部材２６を含む。
第１の端部２４と反対側ステム２３の第２の端部２５において、反転撹拌機２２は、ステム２３に固定され公知の要素で混合・冷凍ユニット２と係合するプレート２７を有する（図１および２）。このようにして、撹拌機１の回転中、反転撹拌機２２は螺旋形スクレーパ７との関係において固定された状態にとどまり、こうして上述の通り、螺旋形スクレーパ７と反転撹拌機２２は相対的に回転運動できる。

撹拌機１は、螺旋形スクレーパ７とそのそれぞれの第２の端部９で強固に係合し、こうして撹拌機１の回転中それぞれのガイド１６から各掻き取り部材１２が分離するのを防止するようになっているロック手段２８を含む。
より厳密には、ロック手段２８は、螺旋形スクレーパ７と強固に係合する本体２９を含んでいる。

さらに具体的には、本体２９は実質的に「キャップ状」の形状を有し、第１の環状部材２０と強固に係合する。
本体２９は、中央孔３０を有し、この孔の中を反転撹拌機２２のステム２３が通過し、上述のプレート２７は、本体２９の撹拌用部材２６とは反対側に位置設定されている（図１）。こうして、作動中、「キャップ状」の本体２９は、撹拌機１と一体化されているため、プレート２７の作用を通して混合・冷凍ユニット２と一体をなす反転撹拌機２２のステム２３を中心にして回転する。

本体２９は、各ガイドについて、撹拌機１の回転中の掻き取り部材１２の運動および分離を防止するように設計された第２のエンドストッパを画定する突起部３１を有する。
図１に示されているように、本体２９は、その直径方向の相対する側に位置設定された２つの突起部３１を有する。各突起部３１は、各ガイド１６の端部区分３３と噛み合うスロット３２を有する。各々の螺旋形スクレーパ７ひいては各々のガイド１６の長さは、ガイド１６の端部区分が、最後に挿入された掻き取り部材１２により係合不可能となるような長さである。このようにして、「キャップ状」本体２９の各々の突起部３１はそれぞれの端部区分３３と係合でき、こうして１つのガイド１６およびもう一方のガイドの掻き取り部材１２が同時に所定の位置でロックされることが保証される。さらに、単一の本体２９を使用することによって、両方のガイド１６を直ちに「解放する」ことができ、掻き取り部材１２の分離はより容易になり、撹拌機１上でのメンテナンスおよび清浄作業の実施はより迅速なものとなる。

記述されている撹拌機１は多くの利点を提供する。
まず第一に、記述されている撹拌機１は、その全ての部品に迅速かつ容易に分解可能である。
この理由で、撹拌機１は、その部品全てに充分にアクセス可能であるために、清浄が容易である。
より具体的には、以上で詳述した通り、特殊な計器や工具を使用せずに作業者が掻き取り部材１２をガイド１６から分離できることから、清浄およびメンテナンス作業が、より容易である。

掻き取り部材１２は、例えば密度、粘度などの加工中の製品の具体的特性に撹拌機１の動作を適応させるために、ブレード１５の幾何形状および構造が異なっていてもよいと考えられる。
その上、掻き取り部材１２は互いに密に接触した状態に設置され、あたかも各螺旋形スクレーパ７に単一の掻き取り部材１２が備わっているかのように材料の連続性が作り出されることから、複数の掻き取り部材１２の使用によって、加工中の製品の適正な混合または掻き取り作用が不利な影響を受けることはない。こうして材料の連続性により、内側壁１０をより均等かつ連続的に掻き取ることが可能になる。
材料の連続性は同様に、掻き取り部材１２の間に製品または氷の被着物が形成し得る小さな空隙が、１つの掻き取り部材１２と別の掻き取り部材の間に作り出されるのを防ぐ。

さらに、固定入射角（α）を有する掻き取りブレード１５の特定の構造は、加工中の製品をより良く混合し曝気できるようにし、こうしてより滑らかでより品質の良いアイスクリームが得られ、製品をより一定の速度で送出ゾーンＺに向かって前進させて完成製品の送出をより良好に制御することが可能となる。

最後に、プラスチック製の掻き取り部材１２を使用することで、混合・冷凍ユニット２の内側壁１０との摩擦は低下し、こうして摩耗は削減され、可使時間は長くなり、製造および交換コストは制限される。

以上で記述した発明は、工業的に利用可能である。これは複数の方法で修正および適応することができ、それによって発明力ある概念の範囲から逸脱することはない。その上、本発明の全ての細目は、技術的に等価の要素で置換えることができる。

Claims (9)

1. 円筒形の混合・冷凍ユニット（２）の内部で軸（Ａ）を中心にして回転するアイスクリーム製品の製造および送出用機械の撹拌機（１）であって、
   軸（Ａ）の周囲に延在し、掻き取るべき混合・冷凍ユニット（２）の内側壁（１０）上で作動する複数の螺旋形スクレーパ（７）と、
   前記軸（Ａ）を中心にして前記撹拌機（１）を回転させ前記螺旋形スクレーパ（７）を、前記螺旋形スクレーパ（７）の第１の端部（８）に組立てるためのシャフト（３）と、を含む撹拌機において、
   各螺旋形スクレーパ（７）が、ガイド（１６）と、前記ガイド（１６）と摺動して結合と分離ができる少なくとも１つの掻き取り部材（１２）と、を含み、
   各ガイド（１６）が、前記掻き取り部材（１２）の摺動運動を停止させるために前記ガイド（１６）のそれぞれの第１の端部（１７）に位置設定された第１のエンドストッパ（１９）を含み、
   前記攪拌機（１）がさらに、各螺旋形スクレーパ（７）のそれぞれの第２の端部（９）で前記螺旋形スクレーパ（７）と強固に係合し、各掻き取り部材（１２）がそれぞれのガイド（１６）から分離するのを防ぐように設計されているロック手段（２８）を含み、
   前記ロック手段（２８）が、前記螺旋形スクレーパ（７）と強固に係合するキャップ状の本体（２９）を含み、前記本体（２９）が各ガイド（１６）についてそれぞれの突起部（３１）を含み、各突起部（３１）はそれぞれのガイド（１６）について、使用中に前記掻き取り部材（１２）の分離を防止するように設計された第２のエンドストッパを画定することを特徴とする撹拌機。
2. 各螺旋形スクレーパ（７）が複数の掻き取り部材（１２）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の撹拌機。
3. それぞれのガイド（１６）に結合された連続する掻き取り部材（１２）の全ての対について、この対内の前記掻き取り部材（１２）が相互に接触して一方の部材（１２）ともう一方の部材の間での材料の連続性を画定している、ことを特徴とする請求項２に記載の撹拌機。
4. 各々の掻き取り部材（１２）には、互いから離隔されている複数の掻き取りブレード（１５）が備わっている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撹拌機。
5. 各々の掻き取り部材（１２）には、混合・冷凍ユニット（２）の内側壁に接する仮想平面に対して傾斜した角度（α）を各々有する複数の掻き取りブレード（１５）が備わっている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撹拌機。
6. 前記傾斜した角度（α）が２０°〜３０°の値を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の撹拌機。
7. 前記傾斜した角度（α）が２５°の値を有する、ことを特徴とする請求項６に記載の撹拌機。
8. 前記ガイド（１６）が実質的に平坦なプリズムガイドである、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の撹拌機。
9. 前記掻き取り部材（１２）がプラスチック材料で作られている、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の撹拌機。