KR20200130655A - 교반 유닛, 교반 유닛을 포함하는 기계 및 액체 또는 반액체 식품을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

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KR20200130655A
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stirring unit
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KR1020200054302A
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안드레아 코키
로베르또 라자리니
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알리 그룹 에스.알.엘. - 카르피지아니
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Abstract

액체 또는 반액체 식품을 제조하기 위한 기계(100)의 교반 유닛(1)은,
- 제1 회전축(X1)을 중심으로 회전하도록 구성되고, 회전 시, 실질적으로 원통형 작동 표면을 정의하는 복수의 제1 믹싱 베인(10)과, 믹싱 베인(10)에 연결 가능한 복수의 스크레이핑 부속물(4)을 갖는 제1 베이스 요소(2),
- 제1 베이스 요소(2)에 연결되어 제1 베이스 요소를 제1 회전축(X1)을 중심으로 회전 설정하는 제1 액추에이터(3),
- 제2 회전축(X2)을 중심으로 회전하도록 구성되고 적어도 하나의 제2 믹싱 베인(11, 14)을 갖는 제2 베이스 요소(5),
- 베이스 제품이 가공되는 가공 챔버(16)를 형성하고, 제1 베이스 요소(2) 및 제1 베이스 요소(2)가 장착되는 가공 컨테이너(15),
- 제2 베이스 요소(5)에 연결되어 제2 베이스 요소를 제2 회전축(X2)을 중심으로 회전 설정하는 제2 액추에이터(6)를 포함하고,
제1 베이스 요소(2) 및 제2 베이스 요소(5)는 제1 회전축(X1) 및 제2 회전축(X2)을 중심으로 서로 독립적으로 각각 회전하도록 구성되고, 제1 액추에이터(3) 및 제2 액추에이터는 서로 독립적으로 활성화되도록 구성된다.

Description

교반 유닛, 교반 유닛을 포함하는 기계 및 액체 또는 반액체 식품을 제조하기 위한 방법{STIRRING UNIT, MACHINE COMPRISING THE STIRRING UNIT AND METHOD FOR MAKING LIQUID OR SEMI-LIQUID FOOD}
본 발명은 총칭하여 액체 또는 반액체로 정의된 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계의 교반 유닛, 교반 유닛을 포함하는 기계, 및 액체 또는 반액체 제품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 비제한적인 예로서, 본 설명에서는 아이스크림을 회분식으로 동결하고 분배하기 위한 기계가 참조된다.
회분식 동결 공정은 냉동 사이클과 기계적 교반의 조합된 사용을 통해 달성된다.
베이스 식품은 공정의 유형 및 혼합물 자체의 조성물에 따라 가변 온도(통상적으로 -6℃ 내지 -10℃에서) 회분식 동결된다. 공정은 작은 크기의 결정을 얻고 상이한 성분의 균일한 분포를 얻기 위해 교반되는 베이스 제품을 빠르게 냉각시키는 것을 수반한다.
또한, 이러한 공정 동안, 교반은 베이스 제품이 공기를 포함하도록 하여, 제품에 부드럽고 크림 같은 질감을 주고, 제품을 소비하게 하거나, 가지고 가게 하거나 또는 적당한 온도에서 저장하게 한다.
제품에 포함된 일반적인 평균 공기량(오버런)은 20 % 내지 40 %이다.
그러므로, 위에서 설명한 기계는 반드시 기계, 열 및 유체 역학적 변환 공정을 관리하도록 구성되어 있으며, 이러한 공정을 수행하는 베이스 부분은 특정 분야에서, 회분식 동결 챔버 또는 회분식 동결 실린더로 알려진 증발 실린더이다.
회분식 동결 챔버는 금속 재료로 제조되고 그의 측벽의 외부(또는 그의 측벽에 의해 정의된 공간의 내부) 주위에 분포된 냉각 수단을 갖고 그 안에 포함된 베이스 제품을 혼합 및 냉각시켜 최종 제품(아이스크림)을 만들기 위해 실린더 내부의 온도를 낮추도록 설계된 실린더로서 기하학적으로 구성된다.
실린더 내부에서, 기계는 다양한 기능, 특히, 냉각 단계 동안 베이스 제품을 혼합하고 뒤섞고, 베이스 제품에 공기의 혼입을 촉진하고, 회분식 동결 실린더의 내측 벽을 지속적으로 스크레이프(scrape)하여 냉각에 의해 응고된 베이스 층을 제거하며, 마지막으로, 동결된 베이스 제품 즉, 최종 아이스크림을 배출하는데 필요한 압력을 제공하는 기능을 수행하는 모터 구동식 교반 유닛을 구비한다.
교반 요소는 일반적으로 이들이 회전할 때 회분식 동결기 실린더 자체의 원통형 내부 표면과 비슷하게 만든 원통형 표면을 정의하는 방식으로 배치된 둘 이상의 베인이 제공된 본체로서 구성된다.
베인의 길이는 회분식 동결기 실린더의 내부 길이와 비슷하다.
또한, 각각의 베인에는 교반기가 회전하는 동안 회분식 동결 실린더의 내측 벽을 연속적으로 스크레이프함으로써 얼음층의 형성을 방지하는 "스크레이퍼(scraper)"라 불리는 요소가 제공된다.
스크레이퍼는 베인에 부착된 부속물의 형태로 제조되고 회분식 동결기 실린더의 내부 표면에 대해 반경 방향으로 이동 가능하다.
베인에 의해 수행되는 혼합 작용 및 스크레이퍼에 의해 수행되는 스크레이핑 작용은 위에서 설명한 바와 같이 분리될 수 있거나, 또는 스크레이핑 베인에 의해 수행되는 합동 작용으로 조합될 수 있다.
이러한 종류의 기계에서 특히 강하게 요구되는 것은 최적의 관능적 특성을 갖는 최종 제품을 얻기 위해 가공 동안 베이스 제품을 교반하고 통기시키는 기능을 최적화하는 것이다.
실제로, 최적의 품질 특성을 갖는 제품을 얻기 위해서는 정확한 혼합 및 적절한 통기가 필수적인데, 사실상, 혼합은 성분의 최적한 분배 및 뒤섞기를 가능하게 해야 하고, 동시에 얼음 블록의 형성을 방지하고 제품의 이동에 기여하게 하여, (온도의 측면에서 제품이 가능한 한 균일하게 처리되도록 하기 위해) 제품의 서로 다른 부분이 회분식 동결기 실린더의 냉각된 내측 벽과 접촉하게 하면서, 통기는 최종 제품의 일관성, 부드러움 및 질감을 보장해야 하고, 이에 따라 전체 구조를 보장해야 한다.
본 개시내용의 목적은 액체 또는 반액체 식품을 제조하기 위한 기계의 교반 유닛, 교반 유닛을 포함하는 기계, 및 액체 또는 반액체 제품을 제조하기 위한 방법을 제공함으로써 위에서 언급된 요구를 충족시키는 것이다.
보다 구체적으로는, 본 개시내용의 목적은 액체 또는 반액체 식품을 제조하기 위한 기계의 교반 유닛, 교반 유닛을 포함하는 기계, 및 최적의 관능적 특성을 갖는 최종 제품을 얻기 위해 가공 동안 베이스 제품의 혼합을 최적화할 수 있는 액체 또는 반액체 제품을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 첨부된 청구 범위에서 특징으로 하는 것과 같이, 액체 또는 반액체 제품을 제조하기 위한 기계의 교반 유닛에 의해, 교반 유닛을 포함하는 기계에 의해, 그리고 액체 또는 반액체 제품을 제조하기 위한 방법에 의해 완전히 달성된다.
이러한 특징과 장점 및 다른 혁신적인 특징과 장점은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 비제한적 실시예의 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
- 도 1은 액체 및/또는 반액체 제품을 제조하기 위한 기계의 제1 실시예를 도시한다.
- 도 2 내지 도 9는 도 1의 기계에 적용 가능한 본 개시내용의 교반 유닛의 상이한 실시예의 각각의 개략도를 도시한다.
- 도 10은 교반 유닛의 실시예의 일부를 도시한다.
첨부된 도면을 참조하면, 도면 번호 1은 전체적으로 본 발명에 따른 교반 유닛을 나타낸다.
한편, 도 1의 참조 번호 100은 본 발명의 교반 유닛(1)이 적용될 수 있는 액체 또는 반액체 식품을 제조하기 위한 기계를 나타낸다.
간략화를 위해, 도 1의 기계(100)에서, 완전한 교반 유닛(1)이 도시되지 않는데, 이것은 기계가 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 모든 교반 유닛(1)(구체적으로는 본 개시내용에서 설명된 교반 유닛(1))을 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 기계(100)는 아이스크림 식품(젤라토, 소프트 아이스크림, 셔벗, 냉각 디저트 크림)을 제조하도록 적응된다.
본 발명에 따라 제공된 액체 또는 반액체 식품을 제조하기 위한 기계(100)의 교반 유닛(1)은,
- 제1 회전축(X1)을 중심으로 회전하도록 구성되고, 회전 시, 실질적으로 원통형 작동 표면을 정의하는 복수의 제1 믹싱 베인(10)과, 믹싱 베인(10)에 연결 가능한 복수의 스크레이핑 부속물(4)을 갖는 제1 베이스 요소(2),
- 제1 베이스 요소(2)에 연결되어 제1 베이스 요소를 제1 회전축(X1)을 중심으로 회전 설정하는 제1 액추에이터(3)을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 교반 유닛(1)은,
- 제2 회전축(X2)을 중심으로 회전하고 적어도 하나의 제2 믹싱 베인(11)(바람직하게는 복수의 제2 믹싱 베인)을 갖는 제2 베이스 요소(5),
- 제2 베이스 요소(5)에 연결되어 제2 베이스 요소(5)를 제2 회전축(X2)을 중심으로 회전 설정하는 제2 액추에이터(6),
- 베이스 제품을 가공하기 위한 가공 챔버(16)를 형성하고 제1 베이스 요소(2) 및 제2 베이스 요소(5)가 장착되는 가공 컨테이너(15)를 더 포함한다.
제1 베이스 요소(2) 및 제2 베이스 요소(5)는 서로 독립적으로 제1 회전축(X1) 및 제2 회전축(X2)을 중심으로 각각 회전하도록 구성되고, 제1 액추에이터(3) 및 제2 액추에이터(6)는 서로 독립적으로 활성화되도록 구성된다.
바람직하게는, 제1 회전축(X1)과 제2 회전축(X2)은 서로 평행하다.
바람직하게는, 제1 회전축(X1)과 제2 회전축(X2)은 서로 일치한다.
다시 말해서, 제1 베이스 요소(2)의 회전은 제2 베이스 요소(5)의 회전과 완전히 독립적이고 사용자-선택 방법에 따라 독립적으로 활성화될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 가공 컨테이너(15)는 실린더이다.
다시 말해서, 가공 챔버(16)는 원통형 챔버이다.
바람직하게는, 가공 컨테이너(15)는 (대칭의) 수평 축을 갖는다.
다른 양태에 따르면, 제1 액추에이터(3)는 전기 모터를 포함하고 제2 액추에이터(6)는 제2 전기 모터를 포함한다.
바람직하게는, 교반 유닛은 또한 제1 액추에이터(3) 및 제2 액추에이터(6)에 연결되어 이들을 온/오프하고 이들의 동작(구체적으로는 회전 속도의 진폭 및 회전 방향)을 제어하는 드라이버 유닛(13)을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 제1 액추에이터(3) 및/또는 제2 액추에이터(6)의 전기 모터는 직접 구동형 모터이다.
다른 양태에 따르면, 교반 유닛(1)은 또한 제1 베이스 요소(2) 및 제2 베이스 요소(5)가 반대 방향으로 회전하도록 하기 위해 제1 액추에이터(3)의 전기 모터 및 제2 액추에이터(6)의 전기 모터를 (제1 프로그램 또는 작동 구성에 따라) 구동하도록 구성된 드라이버 유닛(13)을 포함한다.
출원인은, 제1 베이스 요소(2)와 제2 베이스 요소(5)가 반대 방향으로 회전할 때, 가공 챔버(15) 내부에서 생성된 흐름이 반경 방향 및 축 방향 둘 모두이고, 이에 따라 제품을 더 잘 혼합하고 가공 컨테이너(15) 내부에 조밀한 얼음 블록이 형성되는 것을 방지한다는 것을 발견하였다.
다른 양태에 따르면, 드라이버 유닛(13)은 제1 액추에이터(3)의 전기 모터만을, 그리고 제1 액추에이터(3) 및 제2 액추에이터(6)의 전기 모터 둘 모두를 (제2 프로그램 또는 동작 구성에 따라) 주기적으로 활성화시키기 위해 제1 액추에이터(3)의 전기 모터 및 제2 액추에이터(6)의 전기 모터를 구동하도록 구성된다. 다시 말해서, 이러한 작동 모드에 따라, 드라이버 유닛(13)은, 제1 액추에이터(3)의 제1 전기 모터만이 작동된 다음에 제1 액추에이터(3)와 제2 액추에이터(6)의 전기 모터 둘 모두가 작동되는 사이클을 수행한다.
따라서, 이러한 작동 모드에 따라, 제2 액추에이터(6)의 전기 모터는 간헐적으로 활성화된다.
교반 유닛(1)의 기계적 구조가 아래에서 보다 상세하게 설명된다.
양태에 따르면, 제2 베이스 요소(5)는 하나 이상의 베이스 면(F1)을 갖는 실질적으로 원통형인 요소를 포함하고, 적어도 하나의 제2 믹싱 베인(11) 또는 하나의 제2 믹싱 베인(11)은 베이스 면(F1)으로부터 돌출되도록 배치된다.
도 2, 도 3 및 도 5에 도시된 실시예에서, 제2 베이스 요소(5)는 회전축(X1)을 따라 제1 베인(10)의 실질적으로 원통형인 작동 체적(operating volume)의 외부에 배치된다.
"작동 체적"이라는 표현은 제1 회전축(X1)을 중심으로 회전하는 제1 베인(10)에 의해 정의된 회전 체적을 의미하기 위해 사용된다는 것을 알아야 한다.
다시 말해서, 도 2, 도 3 및 도 5에 도시된 실시예에서, 제2 베이스 요소(5)는 제1 베인(10) 상에 중첩되지 않은 위치에서 제1 회전축(X1)의 방향을 따라 배치된다.
다른 양태에 따르면, 제2 베이스 요소(5)는 제1 베인(10)의 실질적으로 원통형인 작동 표면의 내부에 배치된다.
다른 양태에 따르면, 제2 베이스 요소(5)는 제2 축(X2)을 따라 연장되고 제1 베인(10)의 실질적으로 원통형인 작동 표면 내에 배치된 중앙 베인(14)을 포함한다.
중앙 베인(14)은 기본적으로 제품의 중앙에 조밀한 블록이 형성되는 것을 방지하는 목적 및 기능을 갖는다.
다른 양태에 따르면, 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계(100)가 또한 정의되며, 기계(100)는,
- 선행 항 중 어느 한 항에 따른 교반 유닛(1),
- 가공 컨테이너(15)에 작동 가능하게 결합된 적어도 제1 열교환기(22)를 포함하는 열 시스템(17)을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 기계(100)는 턴-온/오프를 위해 열 시스템(17)에 연결된 (전자) 구동 및 제어 유닛(16)을 포함한다.
구동 및 제어 유닛(16)은 집중식(concentrated) 또는 분산식(distributed) 유형(2개 이상의 상호 작용하는 요소로 구성되는 것을 "분산식"이라 함)의 유닛일 수 있다.
구동 및 제어 유닛(16)은 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다.
구동 및 제어 유닛(16)은 드라이버 유닛(13)을 포함할 수 있다는 것을 알아야 한다.
드라이버 유닛(13)은 집중식 또는 분포식 유형(2개 이상의 상호 작용하는 요소로 구성되는 것을 "분포식"이라 함)의 유닛일 수 있다.
드라이버 유닛(13)은 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다.
교반 유닛(1) 및 기계(100)는 유리하게는 최적의 혼합을 위해 그리고 교반기의 중심에 아이스크림 블록이 형성되는 것을 방지하기 위해 최적의 방식으로 제품이 교반되도록 한다는 것을 알아야 한다.
또한, 유리하게는, 제1 액추에이터(3) 및 제2 액추에이터(6)는 제1 믹싱 베인(10)과 제2 믹싱 베인(11) 사이(또는 제2 믹싱 베인(11))에서 상이한 상대 속도 프로파일을 생성하는 방식으로 구동될 수 있다.
유리하게는, 제1 베이스 요소(2)와 제2 베이스 요소(5)를 동시에 작동시키는 것(그러나 반드시 반대 회전 방향일 필요는 없음)은 제품을 효과적으로 이동하고 혼합하는, 특히, 얼음 블록의 (특히, 중앙 구역에) 형성을 방지하기 위해 제품의 덩어리를 반경 방향 및 축 방향으로 이동시키는 추력 작용을 생성한다. 실제로, 제2 베이스 요소(5)로 인하여, (제1 베이스 요소(2)의 회전 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로) 가공되는 베이스 제품에 추가적인 힘/추진력이 가해진다.
이러한 방식으로, (액체 상태에서) 혼합을 개선할 뿐만 아니라 (반고체 상태에서) 교반기의 중앙에 아이스크림 블록의 형성을 방지하기 위해 최적의 혼합을 가능하게 하는 가공되는 제품의 움직임의 프로파일을 생성하는 것이 가능하다.
다른 양태에 따르면, 기계(100)는 기계(100) 또는 기계가 위치한 공간의 하나 이상의 작동 파라미터를 포착하도록 적응된 적어도 하나의 센서(19), 바람직하게는 복수의 센서(19)를 포함한다.
센서(19)는, 비제한적인 예로, 다음의 파라미터, 즉 가공 컨테이너(15) 또는 열 시스템(17)의 열교환기 유체의 온도 또는 압력, 제1 액추에이터(3) 및/또는 제2 액추에이터(6)의 전기 모터의 공급 전력, 전류 또는 전압, 가공되는 혼합물의 유형을 식별하는 파라미터, 가공되는 베이스 제품의 일관성 중 하나를 포착할 수 있다.
바람직하게는, 드라이버 유닛(13)은 센서/센서들(19)의 신호를 수신한다.
드라이버 유닛(13)은 바람직하게 하나 이상의 센서(19)로부터 수신된 신호에 따라 제1 액추에이터(3) 및 제2 액추에이터(6)를 구동한다는 것을 알아야 한다.
열 시스템(17)은 열역학적 시스템인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 열 시스템은 유체가 흐르는 열 교환기를 갖는 회로를 포함한다.
바람직하게는, 이 시스템은 압축기(20), 열교환기 유체의 압력을 감소시키기 위한 디바이스(21), 제1 열교환기(22) 및 제2 열교환기(23)를 포함한다.
바람직하게는, 방금 언급한 구성 요소(20, 21, 22, 23)는 열교환기 유체에 대해 표준 증기 압축 냉동 사이클을 수행한다.
바람직하게는, 제1 열교환기(22)는 가공 컨테이너(15), 즉, 가공 컨테이너(15) 내부의 제품과 열이 교환될 수 있도록 결합된 가공 컨테이너(15)와 연관된다.
다른 양태에 따르면, 교반 유닛(1)은 제품이 추출될 수 있도록 가공 컨테이너(15)에 연결된 분배기(27)를 포함한다.
디스펜서(27)에는 제품이 가공 컨테이너(15)로부터 추출될 수 있도록 작동할 수 있는 컨트롤(28)이 제공되는 것이 바람직하다.
이제, 도 2 내지 도 7에 도시된 실시예가 설명된다.
도 2는 제2 베이스 요소(5)가 도어(24)의 반대측에서 가공 컨테이너(15) 내부(즉, 도어(24)의 반대측에서 가공 컨테이너(15)의 베이스 면과 실질적으로 대면하는 쪽)에 위치하는 본 발명에 따른 교반 유닛(1)의 실시예를 도시한다.
본 실시예에서, 제1 베이스 요소(2)에는 제1 베이스 요소를 각각의 전기 모터(M1)에 연결하는 샤프트(25)가 제공된다.
본 실시예에서, 제2 베이스 요소(5)에는 제2 베이스 요소를 제2 액추에이터(6)의 각각의 전기 모터(M1)에 연결되는 샤프트(26)가 제공된다.
바람직하게는, 도 2에 명확하게 도시된 바와 같이, 연결 샤프트(26)는 중공 형이며 이를 자유롭게 통과하는 연결 샤프트(25)를 수용한다.
바람직하게는, 본 실시예의 교반 유닛(1)은 제2 액추에이터(6)의 모터(M2)를 연결 샤프트(26)에 연결하여, 움직임이 연결 샤프트(26)로 전달되도록 하는 기어 세트(30)(톱니바퀴)를 포함한다.
도 3에 도시된 실시예가 아래에 설명된다.
본 실시예에서, 교반 유닛(1)은 제2 액추에이터(6)의 전기 모터(M2)가 직접 구동형 모터(바람직하게 브러시리스)인 도 2의 실시예와 상이하다.
본 실시예에서, 제2 액추에이터(6)의 전기 모터(M2)는 영구 자석(31) 및 전기적으로 스위치(온/오프) 가능한 전기 코일(32)을 포함한다는 것을 알아야 한다.
바람직하게는, 영구 자석(31)은 제2 베이스 요소(5)에 연결(고정)된다.
한편, 전기 코일(32)은 가공 컨테이너(15)에 고정(결합)되는 것이 바람직하다.
전기 코일(32)은 온 일 때 영구 자석(31)에 자기적으로 결합되는 것을 알아야 한다.
도 4는 교반 유닛(1)의 다른 실시예를 도시한다.
다른 양태에 따르면, 제2 베이스 요소(5)를 각각의 전기 모터(M2)에 연결하는 샤프트(26)는 중공형이다.
다른 양태에 따르면, 제1 베이스 요소(2)를 각각의 전기 모터(M1)에 연결하는 샤프트(25)는 제2 베이스 요소(5)를 각각의 전기 모터(M2)에 연결하는 중공 샤프트(26)를 통해 자유롭게 통과한다.
이러한 양태에 따르면, 제1 베이스 요소(2)를 각각의 전기 모터(M1)에 연결하는 샤프트(25)는 바람직하게 기어 유닛(34)에 의해 각각의 전기 모터(M1)에 연결된다.
(아래에서 보다 상세히 설명되는, 도 7에 도시된 것과 유사한) 도 4에 도시된 실시예에서, 제2 베이스 요소(5)는 제1 베인(10)의 작동 영역 내부(즉, 제1 축(X1)을 중심으로 회전 시 제1 베인(10)에 의해 생성된 원통형 체적 내부)에서 각각의 축(X1)을 따라 배치된다.
도 5는 다른 실시예를 도시한다.
본 실시예에서, 제2 베이스 요소(5)는 가공 컨테이너(15) 내부에서 도어(24)를 향하도록 배치된다.
바람직하게는, 본 실시예에서(및 마찬가지로 도 6의 실시예에서), 도어(24)는 (회전 가능하게) 제2 베이스 요소(5)를 지지한다.
다른 양태에 따르면, 전기 모터(M2)는 바람직하게, 영구 자석(31)이 제2 베이스 요소(5)와 일체형이고 코일(32)이 도어(24)와 일체형인, 브러시리스 모터이다.
도 6은 전기 모터(M2)를 제2 베이스 요소(5)에 연결하는 샤프트(26)를 포함하는 추가 실시예를 도시한다.
본 실시예에서, 샤프트(26)는 바람직하게는 제1 베이스 요소(2)를 통해 자유롭게 통과한다.
따라서, 도 6에 도시된 실시예에서, 제2 베이스 요소(5)는 제1 베인(10)의 작동 영역 내부(즉, 제1 축(X1)을 중심으로 회전 시 제1 베인(10)에 의해 생성된 원통형 체적 내부)에 각각의 축(X1)을 따라 배치된다는 것을 알아야 한다. 바람직하게는, 제2 베이스 요소(5)는 제1 베인(10)의 작동 영역 내부에서 각각의 축(X1)을 따라 도어(24)에 근접하여 배치된다.
일반적으로 말하면, 모든 실시예에서, 전기 모터(M2)는, 모터가 브러시리스 모터인 도 3 및 도 5의 실시예를 제외하고, 임의의 종류의 모터일 수 있다.
도 7은 제2 베이스 요소(5)로부터 돌출된 중앙 베인(14)을 포함하는 도 4의 실시예의 변형예이다. 중앙 베인(14)은, 회전 시 동반되도록 하기 위해, 제2 베이스 요소(5)와 일체로 구성된다는 것을 알아야 한다.
중앙 베인(14)은 제품의 조밀한 블록이 중앙에 형성되는 것을 방지하는 기능을 갖는다는 것을 알아야 한다.
도 4, 도 5 및 도 6의 실시예의 교반 유닛(1)에는 또한 중앙 베인(14)이 제공된다는 것을 알아야 한다.
도 8 및 도 9는 제2 액추에이터(6)가 전기 모터(M2), 제2 베이스 요소(5)에 결합된 제1 영구 자석(40A)(소위 "구동 자석"), 및 전기 모터(M2)에 결합된 제2 영구 자석(40B)(소위 "구동 자석"을 포함하는 2개의 추가 실시예를 도시한다.
본 실시예에서, 제2 영구 자석(40B)은 전기 모터(M2)에 의해 회전 구동되고, 그들의 회전 운동 동안, 자기 커플링(magnetic coupling)으로 인해, 제1 영구 자석(40A)(및 결과적으로, 제2 베이스 요소(5))을 회전 구동한다.
보다 바람직하게는, 제2 영구 자석(40B)은 (바람직하게는 디스크 형상의) 요소(41)에 의해 지지된다.
바람직하게는, 요소(41)는 회전축을 중심으로 회전하도록 적응된다.
모터(M2)는 임의의 종류의 전기 모터일 수 있다.
도 8의 실시예는 컨테이너(15)의 외부에 배치된, 컨테이너 자체의 베이스 면 쪽 상의 제1 영구 자석(40A)을 도시한다.
도 9의 실시예는 컨테이너(15)의 외부에 배치된, 컨테이너 자체의 측면 표면 쪽 상의 제1 영구 자석(40A)을 도시한다.
도 8 및 도 9의 두 실시예 모두에서, 제1 영구 자석(40A)은 제2 영구 자석(40B)과 물리적으로 분리된다는 것(그러나, 제1 영구 자석(40A)은 자기 커플링을 확립하기 위한 방식으로 제2 영구 자석(40B)와 관련하여 배치됨)을 알아야 한다.
도 8 및 도 9의 두 실시예 모두에서, 제1 영구 자석(40A)은 컨테이너(15)의 (베이스 또는 측면) 벽에 의해 제2 영구 자석(40B)으로부터 물리적으로 분리된다는 것을 알아야 한다.
바람직하게는, 도 8 및 도 9의 실시예에서, 제2 베이스 요소(5)는 제1 베이스 요소(2)를 지지하는 샤프트(25) 상에서 (바람직하게는 베어링에 의해) 회전 가능하게 장착된다.
도 10은 교반 유닛(1)의 일부 부품, 즉 제1 베이스 요소(2) 및 제2 베이스 요소(5)의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 2 내지 도 7에서, 교반 유닛(1)은 개략적으로 도시된 것임을 알아야 한다(제2 베이스 요소(5) 및 제1 베이스 요소(2)는 도 10에 도시된 것일 수 있다).
또한, 본 발명에 따르면, 전술한 개시내용에 따른 기계에서 액체 또는 반액체 제품을 제조하는 방법이 정의되며, 방법은 동시에 다음 단계를 포함한다.
- 회전 시 제1 베이스 요소(2)를 제1 회전축(X1) 방향으로 설정하는 단계,
- 회전 시 제2 베이스 요소(5)를 가공 컨테이너(15) 내부에서 가공되는 베이스 제품에 추가적인 푸싱 작용을 가하도록 설정하는 단계,
- 제1 열교환기(22)를 통해 가공 컨테이너(15) 내부의 베이스 제품과 열을 교환하도록 열 시스템(17)을 턴-온하는 단계.
다른 양태에 따르면, 회전 시 제2 베이스 요소(5)를 설정하는 단계는 회전 시 제2 베이스 요소(5)를 제1 회전 방향(W1)과 반대인 제2 회전 방향(W2)으로 설정하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 제1 베이스 요소(2)와 제2 베이스 요소(5)를 동시에 작동하는 것(그러나, 반드시 반대 회전 방향일 필요는 없음)은 제품을 효과적으로 이동하고 혼합하는, 특히, 얼음 블록의 (특히, 중앙 구역에) 형성하는 것을 방지하기 위해 제품의 덩어리를 반경 방향 및 축 방향으로 이동시키는 추력 작용을 생성한다. 실제로, 제2 베이스 요소(5)로 인하여, (제1 베이스 요소(2)의 회전 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로) 가공되는 베이스 제품에 추가적인 힘/추력이 가해진다.
이러한 방식으로, (액체 상태에서) 혼합하는 것을 개선할 뿐만 아니라 (반고체 상태에서) 교반기의 중앙에 아이스크림 블록의 형성을 방지하기 위해 최적의 혼합을 가능하게 하는 가공되는 제품의 움직임의 프로파일을 생성하는 것이 가능하다.
또한, 본 방법은 처리되는 제품에서 상이한 속도 프로파일을 생성하기 위해 제1 및 제2 베이스 요소의 반대 방향의 상대 회전 속도를 조절할 수 있다는 것을 알아야 한다.

Claims (17)

  1. 교반 유닛(1)으로서,
    - 제1 회전축(X1)을 중심으로 회전하도록 구성되고, 회전 시, 실질적으로 원통형 작동 표면을 정의하는 복수의 제1 믹싱 베인(10)과, 상기 믹싱 베인(10)에 연결 가능한 복수의 스크레이핑 부속물(scraping appendages)(4)을 갖는 제1 베이스 요소(2),
    - 상기 제1 베이스 요소(2)에 연결되어 상기 제1 베이스 요소를 제1 회전축(X1)을 중심으로 회전 설정하는 제1 액추에이터(3),
    - 베이스 제품이 가공되는 가공 챔버(16)를 형성하는 가공 컨테이너(15)를 포함하고,
    상기 교반 유닛(1)은,
    - 제2 회전축(X2)을 중심으로 회전하도록 구성되고 적어도 제2 믹싱 베인(11, 14)을 갖는 제2 베이스 요소(5);
    상기 제1 베이스 요소(2) 및 상기 제2 베이스 요소(5)는 가공 컨테이너(15) 내부에 장착됨;
    - 상기 제2 베이스 요소(5)에 연결되어 상기 제2 베이스 요소를 제2 회전축(X2)을 중심으로 회전 설정하는 제2 액추에이터(6)를 더 포함하고,
    상기 제1 베이스 요소(2) 및 상기 제2 베이스 요소(5)는 상기 제1 회전축(X1) 및 상기 제2 회전축(X2)을 중심으로 서로 독립적으로 각각 회전하도록 구성되고, 상기 제1 액추에이터(3) 및 상기 제2 액추에이터는 서로 독립적으로 활성화되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 교반 유닛(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터(3)는 전기 모터를 포함하고, 상기 제2 액추에이터(6)는 추가 전기 모터를 포함하고, 상기 교반 유닛은 또한 상기 제1 베이스 요소(2)와 상기 제2 베이스 요소(5)가 서로 독립적으로 회전하도록 하는 방식으로 상기 제1 액추에이터(3)의 전기 모터 및 상기 제2 액추에이터(6)의 전기 모터를 구동하도록 구성된 드라이버 유닛(13)을 포함하는, 교반 유닛(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 베이스 요소(5)는, 제2 축(X2)을 중심으로 회전함에 따라, 상기 제1 베이스 요소(2)에 의해 가해진 푸싱 작용(pushing action)에 더하여 가공 컨테이너(15) 내부의 베이스 제품에 푸싱 작용을 가하는, 교반 유닛(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 회전축(X1)과 상기 제2 회전축(X2)은 서로 일치하는, 교반 유닛(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터(3)는 전기 모터를 포함하고, 상기 제2 액추에이터(6)는 추가 전기 모터를 포함하고, 상기 교반 유닛은 또한 상기 제1 베이스 요소(2)와 상기 제2 베이스 요소(5)가 반대 방향으로 회전하도록 하는 방식으로 제1 작동 모드에 따라 상기 제1 액추에이터(3)의 전기 모터 및 상기 제2 액추에이터(6)의 전기 모터를 구동하도록 구성된 드라이버 유닛(13)을 포함하는, 교반 유닛(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터(3)는 전기 모터를 포함하고, 상기 제2 액추에이터(6)는 추가 전기 모터를 포함하고, 상기 제1 액추에이터(3) 및/또는 상기 제2 액추에이터(6)의 전기 모터는 직접 구동 유형인, 교반 유닛(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터(3)는 전기 모터를 포함하고, 상기 제2 액추에이터(6)는 추가 전기 모터를 포함하고, 상기 교반 유닛은 또한 상기 제1 액추에이터(3)의 전기 모터만을, 그리고 미리 설정된 시간 동안 상기 제1 액추에이터(3) 및 상기 제2 액추에이터(6)의 전기 모터 모두를 주기적으로 활성화시키도록 제1 작동 모드에 따라 상기 제1 액추에이터(3)의 전기 모터 및 상기 제2 액추에이터(6)의 전기 모터를 구동하도록 구성된 드라이버 유닛(13)을 포함하는, 교반 유닛(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 베이스 요소(5)는 적어도 하나의 베이스 면(F1)을 갖는 원통형 요소를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 믹싱 베인(11, 14)은 적어도 하나의 베이스 면(F1)으로부터 돌출되도록 배치되는, 교반 유닛(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 베이스 요소(5)는 상기 제1 베인(10)의 실질적으로 원통형 작동 표면의 외부에 배치되는, 교반 유닛(1).
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 베이스 요소(5)는 상기 제1 베인(10)의 실질적으로 원통형 작동 표면의 내부에 배치되는, 교반 유닛(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 베이스 요소(5)는 제2 축(X2)을 따라 연장되고 상기 제1 베인(10)의 실질적으로 원통형 작동 표면 내부에 배치되는 중앙 베인(14)을 포함하는, 교반 유닛(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터(3)의 전기 모터 및 상기 제2 액추에이터(6)의 전기 모터를 구동하도록 구성된 드라이버 유닛(13)을 또한 포함하고,
    상기 드라이버 유닛(13)에 연결된 적어도 하나의 센서(19)를 더 포함하며, 상기 드라이버 유닛(13)은 상기 센서(19)로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 제1 액추에이터(3)의 전기 모터 및 상기 제2 액추에이터(6)의 전기 모터를 구동하도록 구성되는, 교반 유닛(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 액추에이터(6)는 전기 모터(M2), 제2 베이스 요소(5)에 연결된 제1 영구 자석(40A), 및 전기 모터(M2)에 작동 가능하게 연결된 제2 영구 자석(40B)을 포함하는, 교반 유닛(1).
  14. 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계(100)로서,
    - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 교반 유닛(1),
    - 가공 컨테이너(15)에 작동 가능하게 연결된 적어도 하나의 제1 열교환기(22)를 포함하는 열 시스템(17),
    - 가공 컨테이너(15)로부터 베이스 제품을 추출할 수 있도록 적응된 디스펜서(27)를 포함하는, 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계(100).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 열 시스템(17)에 연결되어 상기 열 시스템을 온/오프하는 구동 및 제어 유닛(16)을 포함하는, 액체 또는 반액체 식품을 제조 및 분배하기 위한 기계(100).
  16. 제14항 또는 제15항에 따른 기계에서 액체 또는 반액체 제품을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 다음의 단계,
    - 제1 베이스 요소(2)를 회전 시 제1 회전축(X1) 방향으로 설정하는 단계,
    - 가공 컨테이너(15) 내부에서 가공되는 베이스 제품에 추가적인 푸싱 작용을 가하기 위해 제2 베이스 요소(5)를 회전 설정하는 단계,
    - 제1 열교환기(22)를 통해 가공 컨테이너(15) 내부의 베이스 제품과 열을 교환하도록 열 시스템(17)을 턴-온하는 단계를 동시에 포함하는, 액체 또는 반액체 제품을 제조하기 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 베이스 요소(5)를 회전 설정하는 단계는 상기 제2 베이스 요소(5)를 제1 회전 방향(W1)과 반대되는 제2 회전 방향(W2)으로 회전 설정하는 단계를 포함하는, 액체 또는 반액체 제품을 제조하기 위한 방법.
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