KR20230025719A - 식품 및 음료의 급속 냉각 - Google Patents

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KR20230025719A
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로버트 데바니
존 헤이만스
니콜라스 폰테
이안 맥긴티
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Abstract

본 발명의 시스템과 방법은 식품 및 음료의 재료를 담은 포드의 내용물을 급속 냉각하는 능력을 입증하였다.

Description

식품 및 음료의 급속 냉각{RAPIDLY COOLING FOOD AND DRINKS}
본 특허 출원은 2018년 8월 17일에 출원된 미국 특허 출원 제16/104,758호의일부계속출원이며, 2018년 11월 9일에 출원된 미국 가출원 제62/758,110호; 2019년 2월 5일에 출원된 미국 가출원 제62/801,587호; 2019년 4월 9일에 출원된 미국 가출원 제62/831,657호; 22019년 4월 9일에 출원된 미국 가출원 제62/831,600호; 2019년 4월 9일에 출원된 미국 가출원 제62/831,646호; 및 2019년 4월 9일에 출원된 미국 가출원 제62/831,666호의 우선권을 주장하며, 이들 모두는 그 전체가 본원에 참조로 포함되어 있다.
본 개시는 식품 및 음료를 급속 냉각하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
뜨거운 음료 한 잔을 신속하게 준비하는 음료 추출 시스템이 개발되었다. 이러한 추출 시스템 중 일부는 추출이 시작되기 전에 물이 추가되는 일회용 포드에 의존한다. 포드는 뜨거운 커피, 차, 코코아 및 유제품 음료를 준비하는 데 사용할 수 있다.
가정용 아이스크림 제조기는 개인 소비를 위해 더 큰 배치(예를 들어, 1.5 쿼트 이상)의 아이스크림을 만드는 데 사용될 수 있다. 이러한 아이스크림 제조기는 일반적으로 핸드-크랭크 방법을 사용하거나, 기기 내에서 내용물을 교반하는 데 도움을 주게 사용되는 전기 모터를 사용하여 혼합물을 준비한다. 생성된 조제물은 종종 기계에 삽입된 사전 냉각된 용기를 사용하여 냉각된다.
본 명세서는 식품과 음료를 급속 냉각시키는 시스템과 방법을 설명한다. 이러한 시스템 및 방법 중 일부는 카운터 탑(counter-top) 또는 설치된 기계에 삽입된 용기에 담긴 식품과 음료를 실온에서 영하로 2분 이내에 냉각할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 접근 방식은 약 90초 만에 실온 포드에서 소프트 아이스크림을 만드는 능력을 성공적으로 입증하였다. 이 접근법은 또한 차가운 음료를 만드는 것을 포함하여 칵테일 및 기타 음료를 냉각시키는 데 사용되었다. 이러한 시스템과 방법은 시작 시간이 짧은 냉동 사이클과 사용하기 쉽고 매우 효율적인 열전달을 제공하는 포드 기계 인터페이스를 기반으로 한다. 설명된 포드 중 일부는 제조 라인에서 내용물들로 채워지고 멸균 공정(예를 들어, 레토르트, 무균 포장, 초고온 처리(UHT), 초열 처리, 초저온 살균 또는 고압 처리(예를 들어, HPP))을 받는다. HPP는 이미 최종 포장으로 밀봉된 제품을 용기에 넣고 물이 전달한 고도의 등압(300-600 메가파스칼(MPa)(43,500-87,000 파운드/제곱 인치(psi))을 받는 저온 살균 기술이다. 포드는 살균 후 장기간(예를 들어, 9-12개월) 동안 실온에서 유제품을 포함한 내용물을 저장하는 데 사용할 수 있다.
냉각은 예를 들어 포드에 담긴 내용물의 온도를 낮추기 위해 열 에너지의 전달을 나타내는 데 사용된다. 몇몇 경우에, 냉각은 예를 들어 포드에 담긴 내용물의 온도를 영하 이하로 낮추기 위한 열 에너지의 전달을 나타낸다.
차가운 식품 또는 음료를 만들기 위해 적어도 하나의 내용물을 담은 일부 포드는: 폐쇄 단부, 상기 폐쇄 단부 반대편의 개방 단부, 및 금속 본체의 내부 공동을 정의하기 위해 상기 폐쇄 단부로부터 연장되는 측벽을 갖는 금속 본체; 상기 금속 본체의 내부 공동에 배치되고 상기 금속 본체에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 패들; 및 상기 금속 본체의 개방 단부를 가로 질러 연장되고, 상기 금속 본체의 측벽에 밀봉되며, 헤드(head)와 풋(foot) 사이에 연장되고 상기 헤드 및 풋보다 횡단면이 작은 스템(stem)을 갖는 돌출부(protrusion)를 포함하며, 상기 돌출부 주위로 연장되는 취약부(weakened section)를 포함하는 베이스(base)를 포함한다.
차가운 식품 또는 음료를 만들기 위한 적어도 하나의 내용물을 담은 일부 캔은: 축, 폐쇄 단부, 상기 폐쇄 단부 반대편에 있고 금속 본체의 평균 반경보다 작은 반경을 갖는 개방 단부 및 본체의 내부 공동을 정의하기 위해 상기 폐쇄 단부로부터 연장되는 측벽을 갖는 금속 본체; 상기 금속 본체의 개방 단부의 반경보다 본체의 축으로부터 측방향으로 더 멀리 연장되고, 상기 금속 본체의 내부 공동에 배치되며 상기 본체에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 패들; 및 상기 금속 본체의 개방 단부를 가로 질러 연장되고 상기 금속 본체의 측벽에 밀봉된 베이스를 포함한다.
차가운 식품 및 음료를 만들기 위한 포드는: 축, 제 1 단부, 상기 제 1 단부 반대편의 제 2 단부, 및 본체의 평균 반경보다 작은 반경을 갖는 상기 제 2 단부에서 개방된 본체의 내부 공동을 정의하기 위해 제 1 단부로부터 연장되는 측벽을 갖는 본체; 상기 본체의 개방 단부의 반경보다 더 크고 상기 본체의 축으로부터 더 멀리 연장되며, 상기 본체의 내부 공동에 배치된 적어도 하나의 패들; 및 상기 본체의 개방 단부를 가로질러 연장되고, 상기 본체의 측벽에 밀봉되며, 상기 베이스를 통해 연장되는 개구를 정의하는 베이스를 포함한다.
차가운 식품 및 음료를 만들기 위해 적어도 하나의 내용물을 담는 일부 포드는: 제 1 단부, 상기 제 1 단부 반대편의 제 2 단부, 및 본체의 평균 반경보다 작은 반경을 갖는 상기 제 2 단부에서 개방된 본체의 내부 공동을 정의하기 위해 제 1 단부로부터 연장되는 측벽을 갖는 본체; 적어도 하나의 블레이드를 갖는 믹싱 패들; 상기 본체의 개방 단부를 가로질러 연장되고, 상기 본체의 측벽에 밀봉되며, 상기 베이스를 통해 연장되는 개구를 정의하는 베이스; 및 상기 베이스의 적어도 일부 위로 연장되고 상기 베이스에 대해 상기 믹싱 패들의 축을 중심으로 회전 가능하며, 캡을 통해 연장되는 개구를 정의하는 캡을 포함한다.
포드 및 캔은 다음 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 포드의 본체 및 베이스가 캔을 형성한다. 일부 경우에, 베이스는 상기 베이스의 인접한 부분에 대해 바깥쪽으로 연장되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 헤드와 풋 사이에서 연장되는 스템을 갖고, 상기 스템은 헤드와 풋보다 횡단면이 작으며, 상기 베이스는 상기 돌출부 주위로 연장되는 취약부를 포함한다.
일부 실시예에서, 포드 및 캔은 본체에 부착된 캡을 포함하고, 상기 캡은 베이스의 적어도 일부 위로 연장되고 베이스에 대해 회전 가능하며, 상기 캡은 상기 캡을 통해 연장되는 개구를 정의한다. 일부 경우에, 캡이 본체의 축을 중심으로 회전할 수 있다. 일부 경우에, 캔과 포드에도 베이스를 통해 연장되는 개구를 닫는 플러그가 포함되어 있다. 일부 경우에, 플러그는 캡과 베이스 사이에 배치된 슬라이드를 포함하며, 상기 슬라이드는 베이스에 대해 회전 가능하다. 일부 경우에, 플러그는 호일 씰(foil seal)을 포함하고 상기 캡은 상기 캡의 회전시 베이스를 통해 연장되는 정의된 개구로부터 상기 호일 씰을 결합하고 제거하도록 위치된다.
일부 실시예에서, 포드 및 캔은 캡 위로 연장되는 필오프 리드(peel-off lid)를 포함한다. 일부 경우에, 적어도 하나의 블레이드는 복수의 블레이드이다. 일부 경우에, 각 블레이드는 본체 축에 수직인 평면에 대해 2개 이상의 다른 경사각을 갖는다. 일부 경우에, 복수의 패들은 본체의 개방 단부를 통해 끼워지도록 가압된 후 원래의 형태를 복원할 수 있을만큼 충분히 탄력적이도록 구성된다. 일부 경우에, 적어도 하나의 패들은 외부 에지에 그루브를 가지며, 상기 그루브는 상기 본체의 개방 단부의 림을 수용하도록 크기가 조정되어 상기 그루브의 림과 함께 스크레이퍼의 회전에 의해 스크레이퍼를 본체의 내부 공동으로 삽입할 수 있다.
일부 실시예에서, 포드 및 캔은 본체의 내부 공동에 배치된 가압 가스를 담은 용기를 포함한다. 일부 경우에, 포드는 내부적으로 최소 20psi로 가압된다.
일부 실시예에서, 포드 및 캔은 3 내지 10온스의 적어도 하나의 내용물을 포함한다.
본 명세서에 기술된 시스템 및 방법은 많은 이점을 제공할 수 있다. 이러한 시스템 및 방법의 일부 실시예는 냉각된 식품 또는 음료의 일인분 서빙을 제공할 수 있다. 이 접근 방식은 소비자를 부분 제어로 도울 수 있다. 이러한 시스템 및 방법의 일부 실시예는 소비자에게 예를 들어 소프트 아이스크림의 일인분 맛을 선택할 수 있는 능력을 제공할 수 있다. 이러한 시스템 및 방법의 일부 실시예는 사전 냉각, 사전 동결 또는 기타 준비를 필요로 하지 않는 상온 보관 포드(shelf-stable pods)를 포함한다. 이러한 시스템 및 방법의 일부 실시예는 2분 미만(일부 경우 1분 미만)에 실온 포드에서 냉동 식품 또는 음료를 만들 수 있다. 이러한 시스템 및 방법의 일부 실시예에서는 냉각 또는 냉동 식품 또는 음료가 만들어지면 후처리 청소가 필요없다. 이러한 시스템 및 방법의 일부 실시예는 재활용 가능한 알루미늄 포드를 사용한다.
이러한 시스템 및 방법의 하나 이상의 실시예의 세부 사항은 첨부 도면 및 아래의 설명에 나타나 있다. 이러한 시스템 및 방법의 다른 특징, 목적 및 장점은 명세서와 도면, 및 청구 범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 내용에 포함됨.
도 1a는 식품 및 음료를 급속 냉각하기 위한 기계의 사시도이다. 도 1b는 하우징이 없는 기계를 나타낸다.
도 1c는 도 1a의 기계의 일부의 사시도이다.
도 2a는 증발기의 보다 상세한 도면을 볼 수 있도록 투명하게 도시된 포드-기계 인터페이스의 커버를 갖는 도 1a의 기계의 사시도이다. 도 2b는 하우징이 없는 기계 부분과 리드가 없는 포드-기계 인터페이스의 평면도이다. 도 2c 및 2d는 각각 증발기의 사시도 및 측면도이다.
도 3a-3f는 만들어진 식품 또는 음료를 분배하기 위해 증발기 내 포드를 개폐하도록 작동 가능한 포드-기계 인터페이스의 구성 요소를 도시한다.
도 4는 냉동 시스템의 개략도이다.
도 5a 및 5b는 응축기의 프로토타입을 나타낸 도면이다.
도 6a는 포드의 측면도이다. 도 6b는 포드 및 상기 포드에 배치된 믹싱 패들의 개략 측면도이다.
도 7a 및 7b는 포드 및 관련 구동축의 사시도이다. 도 7c는 포드 내 믹싱 패들과 결합된 구동축을 갖는 포드의 일부의 횡단면도이다.
도 8은 보기 편하게 하기 위해 캡이 베이스로부터 이격된 포드의 제 1 단부를 도시한다. 도 9a 내지 9g는 베이스를 통해 연장되는 개구를 열기 위해 포드의 제 1 단부 주위로 캡의 회전을 도시한다.
도 10은 포드의 개략적인 확대 측면도이다.
도 11은 냉각된 식품 또는 음료를 생산하기 위한 기계를 작동하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 12a는 유체 온스의 부피를 갖는 포드의 정면도이다. 도 12b는 도 12a의 포드의 개략도이다. 도 12c는 부피가 8 유체 온스인 포드의 정면도이다.
도 13a 및 13b는 동결 전후의 도 12b의 포드를 도시한다.
도 14는 분리 가능한 패들 인터페이스를 갖는 포드의 제 1 단부의 사시도이다.
도 15a 및 15b는 각각 증발기에서 포드의 사시도 및 횡단면도이다.
도 16은 믹싱 패들의 중앙 스템에 형성된 스레드 플러그 및 상보형 스레드 리세스를 나타내는 개략도이다.
도 17a-17c는 포드의 제 1 단부에 장착된 플레이트의 사시도이다. 도 17d 및 17e는 포드의 제 1 단부의 사시도이다.
도 18a는 포드의 제 1 단부상의 회전 가능한 베이스의 사시도이다. 도 18b-18d는 회전 가능한 베이스의 사시도이다.
도 19a 및 19b는 포드의 제 1 단부에 회전 가능하게 연결된 플레이트를 도시한다.
도 20a 및 20b는 포드의 제 1 단부에 배치된 플레이트의 도면이다.
도 21a는 제 2 단부가 캡에 연결된 포드 및 상기 포드와 상기 캡 사이에 배치된 슬라이더를 갖는 포드의 사시도이다. 도 21b 및 21c는 폐쇄 위치에 있도록 정렬된 포드, 캡 및 슬라이더의 분해도이다. 도 21d 및 21e는 분배 포트에서 슬라이더의 플러그부를 도시한다. 도 21f 및 21g는 각각 개방 위치에 있는 캡 및 슬라이더의 분해도 및 저면도이다.
도 22a 및 22b는 회전기와 결합된 포드의 개략도이다.
도 23a 및 23b는 회전기와 결합된 포드의 개략도이다.
도 24a 및 24b는 포드의 단부를 덮는 탈착식 리드의 사시도이다.
도 25a 내지 25c는 각각 증발기를 갖는 포드-기계 인터페이스의 사시도, 횡단면도 및 평면도이다.
도 26a 및 26b는 각각 포드의 사시도 및 절개도이다.
도 27은 믹싱 패들의 사시도이다.
도 28은 믹싱 패들의 사시도이다.
도 29a는 믹싱 패들의 사시도이다. 도 29b는 도 29a의 믹싱 패들을 포드에 삽입하는 것을 도시한 개략도이다.
도 30a는 믹싱 패들의 사시도이다. 도 30b는 도 30a의 믹싱 패들을 포드에 삽입하는 것을 도시한 개략도이다.
도 31은 믹싱 패들의 사시도이다.
도 32a는 믹싱 패들의 사시도이다. 도 32b 및 32c는 도 32a의 믹싱 패들을 포드에 삽입하는 것을 도시한 개략도이다.
도 33은 믹싱 패들의 사시도이다.
도 34a는 믹싱 패들의 사시도이다. 도 34b-34d는 도 34a의 믹싱 패들을 포드에 삽입한 것을 예시하는 개략도이다.
도 35는 믹싱 패들의 사시도이다.
도 36a는 믹싱 패들의 사시도이다. 도 36b-36d는 도 36a의 믹싱 패들을 포드에 삽입한 것을 예시하는 개략도이다.
도 37a는 믹싱 패들의 사시도이다. 도 37b는 도 37a의 믹싱 패들을 포드에 삽입하는 것을 도시한 개략도이다.
도 38은 믹싱 패들의 사시도이다.
도 39는 믹싱 패들의 사시도이다.
도 40은 믹싱 패들의 사시도이다.
도 41은 포드 내의 믹싱 패들의 사시도이다.
도 42a 및 42b는 포드를 채우는 방법을 예시한다.
도 43a 및 43b는 탈착식 내부 패들을 가진 포드를 도시한다.
도 44a 및 44b는 토핑을 보간하기 위한 상부 케이싱이 있는 포드를 도시한다.
도 45a 및 45b는 패들 및 포드에 각각 수용된 가스 방출 디스크를 도시한다.
도 46a, 46b 및 46c는 각각 베이스의 스택의 사시 절개도, 측면도 및 분해도이다.
다양한 도면에서 동일한 참조번호는 같은 요소를 나타낸다.
본 명세서는 식품 및 음료를 급속 냉각하기 위한 시스템 및 방법을 설명한다. 이러한 시스템 및 방법 중 일부는 카운터 탑 또는 설치된 기계를 사용하여 용기 내 식품과 음료를 실온에서 영하로 2분 이내에 냉각시킨다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 접근 방식은 약 90초만에 실온 포드에서 소프트 아이스크림, 냉커피, 차가운 스무디 및 차가운 칵테일을 만드는 능력을 성공적으로 입증했다. 이 접근법은 또한 칵테일을 차게 하고, 질소 유무에 관계없이 냉동 스무디, 냉동 단백질 쉐이크 및 기타 기능성 음료 쉐이크(예를 들어, 콜라겐 기반, 에너지, 식물성, 비유제품 및 CBD 쉐이크), 냉커피 음료 및 시원한 커피 음료를 만들며, 단단한 아이스크림을 만들고, 밀크 쉐이크를 만들며, 얼린 요거트와 시원한 프로바이오틱 음료를 만드는 데 사용할 수 있다. 이러한 시스템과 방법은 시작 시간이 짧은 냉동 사이클과 사용하기 쉽고 매우 효율적인 열전달을 제공하는 포드-기계 인터페이스를 기반으로 한다. 설명된 포드 중 일부는 (예를 들어, 레토르트 멸균을 사용해) 멸균될 수 있으며, 예를 들어 유제품을 포함한 내용물을 실온에서 최대 18개월 동안 보관하는 데 사용할 수 있다.
도 1a는 식품 또는 음료를 냉각하기 위한 기계(100)의 사시도이다. 도 1b는 하우징이 없는 기계를 도시한다. 기계(100)는 내용물을 담은 포드 내의 내용물(ingredient)의 온도를 낮춘다. 대부분의 포드에는 냉각 또는 냉동 제품을 분배하기 전에 내용물을 혼합하는 데 사용되는 믹싱 패들이 포함되어 있다. 기계(100)는 압축기, 응축기, 팬, 증발기, 모세관, 제어 시스템, 리드(lid) 시스템 및 하우징(104)과 포드-기계 인터페이스(106)가 있는 분배 시스템을 포함하는 본체(102)를 포함한다. 기계 인터페이스(106)는 다른 구성 요소가 하우징(104) 내부에 배치된 냉동 시스템(109)의 증발기(108)를 포함한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 증발기(108)는 포드를 수용할 수 있는 크기의 리셉터클(110)을 정의한다.
리드(112)는 힌지(114)를 통해 하우징(104)에 부착된다. 리드(112)는 리셉터클(110)을 덮는 폐쇄 위치(도 1a)와 리셉터클(110)을 노출하는 개방 위치(도 1b) 사이에서 회전할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 리드(112)는 리셉터클(110)을 덮고 제자리에 고정된다. 기계(100)에서, 리드(112)상의 래치(latch)(116)가 포드-기계 인터페이스(106)상의 래치 리세스(118)와 결합한다. 래치 센서(120)는 상기 래치 리세스(118)에 배치되어 래치(116)가 래치 리세스(118)와 결합되는지를 결정한다. 프로세서(122)는 래치 센서(120)에 전자적으로 연결되고 래치 센서(120)가 래치(116) 및 래치 리세스(118)가 결합된 것으로 결정하면 리드(112)가 닫힌 것을 인식한다.
리드(112)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동함에 따라 보조 커버(115)가 위쪽으로 회전한다. 보조 커버(115)의 슬롯은 이 이동 중에 리드(112)의 핸들을 수용한다. 리드가 개방 위치로 이동하면 일부 보조 커버가 하우징으로 미끄러진다.
기계(100)에서, 증발기(108)는 기계(100)의 본체(102)에 대해 제 위치에 고정되고 리셉터클(110)에 대한 접근은 리드(112)의 이동에 의해 제공된다. 일부 기계에서, 증발기(108)는 본체(102)에 대해 상대적으로 변위 가능하고 증발기(108)의 이동으로 리셉터클(110)에 대한 접근이 제공된다.
하우징(104)에 배치된 모터(124)는 리드(112)로부터 연장되는 구동축(126)에 기계적으로 연결된다. 리드(112)가 폐쇄 위치에 있을 때, 구동축(126)은 리셉터클(110) 내로 연장되고, 포드가 있는 경우, 포드와 맞물려 포드 내에서 피들 또는 패들들을 이동시킨다. 프로세서(122)는 모터(124)와 전자적으로 통신하고 모터(124)의 작동을 제어한다. 일부 기계에서, 포드의 패들(들)과 관련된 구동축이 포드로부터 바깥쪽으로 연장되고 리드(112)가 (구동축(126) 대신에) 모터(124)에 기계적으로 연결된 회전 리셉터클을 갖는다.
도 1c는 모터(124)로부터 구동축(126)으로 연장되는 벨트(125)가 보이도록 별도로 도시된 리드(112)의 사시도이다. 다시 도 1b를 참조하면, 모터(124)는 레일(127)을 따라 이어지는 플레이트에 장착된다. 플레이트는 벨트상의 장력을 조정하기 위해 약 0.25 인치 이동할 수 있다. 조립 동안, 플레이트는 레일을 따라 미끄러진다. 플레이트와 리드(112) 사이에 배치된 스프링이 벨트의 장력을 유지하기 위해 리드(112)를 플레이트로부터 멀리 편향시킨다.
도 2a는 증발기(108)의 보다 상세한 도면을 볼 수 있도록 투명한 것으로 도시된 포드-기계 인터페이스(106)의 커버를 갖는 머신(100)의 사시도이다. 도 2b는 하우징(104)이 없는 기계(100) 및 리드(112)가 없는 포드-기계 인터페이스(106)의 일부의 평면도이다. 도 2c 및 2d는 각각 증발기(108)의 사시도 및 측면도이다. 증발기(108)는 본 출원과 동시에 출원되었으며 그 전체가 본원에 참조로 포함된 미국 출원 제16/459,388호(대리인 문서 번호 47354-0006001)에 보다 상세히 기술되어 있다. 본 출원은 또한 포드 내 식품 및 음료를 냉각시키기 위해 기계에서 사용될 수 있는 다른 증발기 및 열교환 시스템을 기술한다. 이 기계와 다른 기계에서 사용될 수 있는 다른 포드-기계 인터페이스가 본 출원과 동시에 출원되었으며 그 전체가 본원에 참조로 포함된 미국 특허 제16/459,176호(대리인 문서 번호 47354-0009001)에 기술되어 있다.
증발기(108)는 일측에 리빙 힌지(132)에 의해 제 2 부분(130)에 부착되고 다른 측에 갭(134)에 의해 분리된 제 1 부분(128)을 갖는 클램쉘 구성부를 갖는다. 냉매가 유체 채널(136)을 통해 냉동 시스템의 다른 구성 요소로부터 증발기(108)로 흐른다(도 2b에서 가장 잘 볼 수 있다). 냉매는 내부 채널에서 증발기(108)를 통해 제 1 부분(128), 리빙 힌지(132) 및 제 2 부분(130)을 통해 흐른다.
증발기(108)의 외벽과 포드-기계 인터페이스(106) 케이싱의 내벽 사이의 공간(137)(도 2b에서 가장 잘 볼 수 있음)은 환경과 증발기(108) 사이의 열 교환을 줄이기 위해 절연 재료로 채워져 있다. 기계(100)에서, 공간(137)은 에어로겔(미도시)로 채워진다. 일부 기계는 환형공간(예를 들어, 공기층), 다양한 폴리머로 만든 절연 폼 또는 유리 섬유 울과 같은 다른 절연 재료를 사용한다.
증발기(108)는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 갖는다. 개방 위치에서, 갭(134)은 제 1 부분(128)과 제 2 부분(130) 사이에 에어 갭을 제공한다. 기계(100)에서, 제 1 부분(128) 및 제 2 부분(130)은 폐쇄 위치에서 함께 가압된다. 일부 기계에서, 제 1 및 제 2 부분은 서로를 향해 가압되고 갭은 감소되지만 여전히 폐쇄 위치에서 제 1 및 제 2 부분 사이의 공간에 의해 정의된다.
증발기(108)의 내경(ID)은 폐쇄 위치에서보다 개방 위치에서 약간 더 크다. 포드는 증발기가 개방 위치에 있는 동안 증발기(108)에 삽입 및 제거될 수 있다. 포드가 삽입된 후에 증발기(108)를 개방 위치에서 폐쇄 위치로 전환함으로써 포드의 외경 주위로 증발기(108)를 조인다. 예를 들어, 기계(100)는 2.085"의 외경을 갖는 포드를 사용하도록 구성된다. 증발기(108)는 개방 위치에서 2.115"의 내경 및 폐쇄 위치에서 2.085"의 내경을 갖는다. 일부 기계에는 다른 포드를 냉각하도록 크기가 조정되고 구성된 증발기가 있다. 포드는 시판되는 캔 크기, 예를 들어 직경이 2.080 인치 내지 2.090 인치이고 부피가 180 밀리리터(ml) 내지 300ml인 "슬림형" 캔, 직경이 2.250 인치인 내지 2.400 인치이고 부피가 180ml 내지 400ml인 "슬릭형" 캔 및 직경이 2.500 인치 내지 2.600 인치이고 부피는 200ml 내지 500ml인 "표준" 크기의 캔으로 형성될 수 있다. 기계(100)는 외경이 2.085 인치인 포드를 사용하도록 구성된다. 증발기(108)는 개방 위치에서 2.115 인치의 내경 및 폐쇄 위치에서 2.085 인치의 내경을 갖는다. 일부 기계에는 다른 포드를 냉각하도록 크기가 조정되고 구성된 증발기가 있다. 표준 캔은 일반적으로 폐쇄단부가 있는 본체와 단일 금속 조각으로 형성된 측벽으로 형성된다. 일반적으로, 캔을 채운 다음 별도로 형성된 베이스를 본체의 개방 단부를 가로질러 부착한다.
증발기(108)의 폐쇄 위치는 포드(150)와 증발기(108) 사이의 접촉 면적을 증가시키고 포드(150) 벽과 증발기(208) 사이의 에어 갭을 줄이거나 제거함으로써 삽입된 포드(150)와 증발기(108) 사이에 열전달을 향상시킨다. 일부 포드에서, 증발기(108)에 의해 포드에 가해진 압력은 포드의 케이싱 형상을 유지하기 위해 믹싱 패들, 포드 내의 가압 가스 또는 둘 모두에 의해 반대된다.
증발기(108)에서, 제 1 부분(128)과 제 2 부분(130)의 상대적인 위치와 이들 사이의 갭(134)의 크기는 볼트(140)와 두 개의 스프링(142)으로 연결된 두 개의 바(138)에 의해 제어된다. 바(138)는 볼트(140)가 연장되는 스레드형 중앙 홀과 핀(144)과 맞물리는 두 개의 단부 홀을 가지고 있다. 두 개의 스프링(142) 각각이 바(138) 사이에서 연장되는 핀(144) 주위에 배치된다. 일부 기계는 갭(134)의 크기를 제어하기 위해 다른 시스템, 예를 들어, 증발기(108)를 폐쇄하기 위해 조여지고 증발기(108)를 개방하기 위해 느슨해지는 케이블로 증발기(108)의 외경 주위로 연장되는 케이블을 갖는 원주형 케이블 시스템을 사용한다. 다른 증발기에는, 복수의 볼트와 단부 홀, 하나 또는 2 이상의 스프링, 및 하나 이상의 결합 핀이 있다.
하나의 바(138)는 증발기(108)의 제 1 부분(128)에 장착되고 다른 바(138)는 증발기(108)의 제 2 부분(130)에 장착된다. 일부 증발기에서, 바(138)는 증발기 본체에 장착하는 것이 아니라 증발기(108)의 본체와 일체형이다. 스프링(142)은 바(138)를 서로 멀어지게 가압한다. 스프링 힘이 증발기(108)의 제 1 부분(128) 및 제 2 부분(130)을 갭(134)에서 각각 멀어지게 한다. 볼트(140)를 한 방향으로 회전 시키면 각각을 향해 바(138)를 미는 힘을 증가시키고 반대 방향으로 볼트를 회전시키면 이 힘이 감소한다. 볼트(140)에 의해 가해지는 힘이 스프링 힘보다 클 때, 바(138)는 증발기의 제 1 부분(128)과 제 2 부분(130)을 함께 가져온다.
기계(100)는 갭(134)의 크기를 제어하기 위해 볼트(140)를 회전시키도록 작동할 수 있는 전기 모터(146)(도 2b에 도시됨)를 포함한다. 일부 기계는 볼트(140)를 회전시키기 위해 다른 메커니즘을 사용한다. 예를 들어, 일부 기계 가령 리드(112)가 개폐될 때 볼트(140)를 회전시키기 위해 리드(112)와 볼트(140) 사이에 기계적 연결을 사용한다. 일부 기계에는 수동으로 볼트를 조이거나 풀기 위해 볼트에 부착될 수 있는 핸들이 있다. 일부 기계에는 기계 리드가 닫힐 때 바를 폐쇄 위치로 미는 웨지 시스템이 있다. 이 접근 방법은 전기 모터(146) 대신에 사용될 수 있거나 모터가 고장난 경우 백업으로서 제공될 수 있다.
전기 모터(146)는 기계(100)의 프로세서(122)와 통신하고 그에 의해 제어된다. 일부 전기 드라이브는 토크 측정을 프로세서(122)로 보내는 토크 센서를 포함한다. 프로세서(122)는, 예를 들어, 포드가 리셉터클(110)에 배치되었음을 포드 센서가 나타내거나 리드(112) 및 포드-기계 인터페이스(106)가 결합되었음을 래치 센서(120)가 나타낼 때 바(138)를 함께 누르도록 제 1 방향으로 볼트(140)를 회전시키도록 모터에 신호를 보낸다. 클램쉘 증발기가 닫히고 포드를 단단히 고정된 위치에 유지한 후에 리드가 닫히고 구동축이 포드를 관통해 믹싱 패들과 맞물리는 것이 바람직하다. 이 위치는 구동축-믹싱 패들 결합에 중요할 수 있다. 프로세서(122)는, 예를 들어, 만들어진 식품 또는 음료가 냉각/냉동되어 기계(100)로부터 분배된 후, 볼트(140)를 제 2 방향으로 회전시키도록 전기 구동부에 신호를 보내어 이로써 증발기 갭(134)을 개방하고 쉽게 증발기(108)로부터 포드(150)를 제거할 수 있다.
증발기(108)의 베이스에는 증발기(108)를 포드-기계 인터페이스(106)의 바닥에 장착하는 데 사용되는 3개의 보어(148)(도 2c 참조)가 있다. 3개의 보어(148) 모두가 증발기(108)의 제 2 부분의 베이스를 통해 연장된다. 증발기(108)의 제 1 부분(128)은 포드-기계 인터페이스(106)의 바닥에 직접 부착되지 않는다. 이러한 구성은 상술한 개폐 이동을 가능하게 한다. 증발기(108)의 개폐 이동을 가능하게 하는 다른 구성도 또한 사용될 수 있다. 일부 기계에는 3개보다 많거나 적은 보어(148)가 있다. 일부 증발기는 포드-기계 인터페이스의 바닥이 아닌 다른 구성 요소(예를 들어, 분배 장치)에 장착된다.
도 3a 내지 3f는 기계(100)가 만든 식품 또는 음료를 분배하기 위해 증발기(108)에서 포드를 개방하도록 작동할 수 있는 포드-기계 인터페이스(106)의 구성 요소를 도시한 것이다. 이는 포드를 개방하는 하나의 접근법의 한 예이나, 일부 머신 및 관련 포드는 다른 접근 방식을 사용한다.
도 3a는 포드(150)가 증발기(108) 내에 배치된 포드-기계 인터페이스(106)의 부분 절개 개략도이다. 도 3b는 포드(150)의 단부와 포드-기계 인터페이스(106)의 바닥(152) 사이의 관계를 보여주는 위로 본 개략적인 평면도이다. 포드-기계 인터페이스(106)의 바닥(152)은 분배기(153)에 의해 형성된다. 도 3c 및 3d는 분배기(153)의 사시도이다. 도 3e 및 3f는 분배기(153)에 배치된 삽입물의 사시도이다. 삽입물(154)은 포드-기계 인터페이스(106)의 웜 기어(157) 바닥(152)을 구동하도록 작동할 수 있는 전기 모터(146)를 포함한다. 웜 기어(157)는 환형 구성을 갖는 기어(159)와 결합된다. 기어(159)에 장착된 환형 부재(161)가 기어(159)로부터 포드-기계 인터페이스(106)의 내부 영역으로 연장된다. 환형 부재(161)는 포드-기계 인터페이스(106)에 삽입된 포드와 맞물려 포드를 개방하도록 구성된 돌출부(163)를 갖는다. 환형 부재(161)의 돌출부(163)는 4개의 다웰 형상(dowel-shaped)의 돌출부이다. 일부 환형 기어는 더 많은 돌출부 또는 더 적은 돌출부를 가지며 돌출부는 "톱니(teeth)"와 같은 다른 모양을 가질 수 있다.
포드(150)는 믹싱 패들(160)을 포함하는 본체(158)를 포함한다(도 3a 참조). 포드(150)는 또한 개구(164)를 형성하는 베이스(162) 및 상기 베이스(162)를 가로 질러 연장되는 캡(166)을 갖는다(도 3b 참조). 베이스(162)는 포드(150)의 본체(158)에 봉합/고정된다. 베이스(162)는 돌출부(165)를 포함한다. 베이스(162) 위에 장착된 캡(166)은 포드(150)의 원주/축 주위로 회전 가능하다. 포드(150)로부터 제품이 분배될 준비가된 상태에서, 기계의 분배기(153)가 포드(150)의 제 1 단부 주위에서 캡(166)과 맞물려 회전한다. 캡(166)은 결합할 위치로 회전한 다음 돌출부(165)를 베이스(162)의 나머지 부분으로부터 분리한다. 포드(150) 및 그 구성 요소는 도 6a-10과 관련하여 더 상세하게 설명된다.
베이스(162) 내 개구(164)는 캡(166)의 회전에 의해 개방된다. 포드-기계 인터페이스(106)는 기어(168)의 외주와 결합하는 스레드가 있는 전기 모터(146)를 포함한다. 전기 모터(146)의 작동으로 인해 기어(168)가 회전한다. 기어(168)는 환형 부재(161)에 부착되고 기어(168)의 회전으로 환형 부재(161)가 회전된다. 기어(168) 및 환형 부재(161)는 모두 환형이고 함께 기어(168) 또는 환형 부재(161)와 접촉하지 않고 개구(164)를 통해 포드(150)로부터 식품 또는 음료가 분배될 수 있는 중앙 보어를 정의한다. 포드(150)가 증발기(108)에 배치될 때, 환형 부재(161)는 캡(166)과 맞물리고 환형 부재(161)의 회전으로 캡(166)이 회전한다.
도 4는 증발기(108)를 포함하는 냉동 시스템(109)의 개략도이다. 냉동 시스템은 또한 응축기(180), 석션라인 열교환기(182), 팽창 밸브(184) 및 압축기(186)를 포함한다. 고압 액체 냉매가 응축기(180)에서 석션라인 열교환기(182) 및 팽창 밸브(184)를 통해 증발기(108)로 흐른다. 팽창 밸브(184)는 액체 냉매 유체의 흐름을 제한하고 팽창 밸브(184)를 떠날 때 액체 냉매의 압력을 낮춘다. 그 후 저압의 액체가 증발기(108)로 이동하고, 증발기에서 포드(150)로부터 흡수된 열과 증발기(108) 내의 내용물이 냉매를 액체에서 기체로 변화시킨다. 기체 냉매는 석션라인 열교환기(182)를 통해 증발기(108)로부터 압축기(186)로 흐른다. 석션라인 열교환기(182)에서, 액체 냉매가 기체 냉매를 냉각시킨 후 압축기(186)에 들어간다. 냉매가 저압 가스로서 압축기(186)에 유입되고, 고압 가스로서 압축기(186)를 떠난다. 그 후 가스는 응축기(180)로 흘러 열교환이 냉매를 냉각시키고 액체로 응축시킨다.
냉동 시스템(109)은 제 1 바이패스 라인(188) 및 제 2 바이패스 라인(190)을 포함한다. 제 1 바이패스 라인(188)은 압축기(186)의 배출구를 압축기(186)의 유입구에 적접 연결한다. 냉매를 압축기 배출구에서 유입구로 직접 전환하면 증발기에 고온 가스를 주입하지 않고도 증발기 성에 제거 및 온도 제어를 제공할 수 있어, 증발기로의 흐름을 줄이고 증발기의 압력을 높이며 차례로 증발기 온도를 영하 이상으로 올릴 수 있다. 제 1 바이패스 라인(188)은 또한 압축기(186) 양단에 신속한 압력 균등화를 위한 수단을 제공하며, 이는 신속한 재시작(즉, 하나의 포드를 다른 포드로 빠르게 냉동)을 허용한다. 제 2 바이패스 라인(190)은 증발기(108)에 따뜻한 가스를 적용하여 증발기(108)의 성에를 제거할 수 있게 한다.
도 5a 및 5b는 응축기(180)의 프로토타입의 도면이다. 응축기는 내부 채널(192)을 갖는다. 내부 채널(192)은 냉매를 신속하게 냉각시키는 냉매와 상호 작용하는 표면적을 증가시킨다. 이 이미지는 냉각제 속도를 높이는 작은 채널이 있고 우수한 열전달을 위한 얇은 벽이며 응축기가 방열판이 되는 것을 방지하기 위해 질량이 적기 때문에 사용되는 마이크로 채널 튜브를 도시한다.
도 6a 및 도 6a는 도 1a 내지 3f와 관련하여 설명된 기계(100)와 함께 사용하기 위한 포드(150)의 예를 도시한다. 도 6a는 포드(150)의 측면도이다. 도 6b는 포드(150) 및 상기 포드(150)의 본체(158)에 배치된 믹싱 패들(160)의 개략적인 측면도이다.
포드(150)는 기계(100)의 리셉터클(110)에 맞도록 크기가 조정된다. 포드는 만들어진 식품 또는 음료의 일인분 서빙을 제공하도록 크기가 조정될 수 있다. 일반적으로 포드의 부피는 6 내지 18온스이다. 포드(150)는 약 8.5 유체 온스의 부피를 갖는다.
포드(150)의 본체(158)는 믹싱 패들(160)을 포함하는 캔이다. 본체(158)는 베이스의 제 1 단부(210)로부터 제 2 단부(212)까지 연장되고 원형 횡단면을 갖는다. 제 1 단부(210)는 제 2 단부(212)의 직경(DLE)보다 약간 더 큰 직경(DUE)를 갖는다. 이 구성은 하나의 포드의 제 1 단부(210)가 다른 포드의 제 2 단부(212)를 수용하면서 서로의 상부에 다수의 포드(200)를 적층하는 것을 용이하게 한다.
벽(214)은 제 1 단부(210)를 제 2 단부(212)에 연결한다. 벽(214)은 제 1 넥(216), 제 2 넥(218) 및 상기 제 1 넥(216)과 상기 제 2 넥(218) 사이에 배럴(220)을 갖는다. 배럴(220)은 직경(DB)을 갖는 원형 횡단면이다. 직경(DB)은 제 1 단부(210)의 직경(DUE) 및 제 2 단부(212)의 직경(DLE) 둘 다보다 크다. 제 1 넥(216)은 배럴(220)을 제 1 단부(210)에 연결하고 제 1 넥(216)이 더 작은 직경(DUE)으로부터 배럴(220)의 더 큰 직경(DB)으로 연장됨에 따라 경사진다. 제 2 넥(218)은 배럴(220)을 제 2 단부(212)에 연결하고 제 2 넥(218)이 배럴(220)의 더 큰 직경(DB)으로부터 제 2 단부(212)의 더 작은 직경(DLE)으로 연장됨에 따라 경사진다. 제 2 넥(218)은 제 2 단부(212)가 제 1 단부(210)보다 작은 직경을 갖기 때문에 제 1 넥(216)보다 더 가파르게 경사진다.
포드(150)의 이러한 구성은 증가된 재료 사용을 제공한다; 즉, 포드 당 더 많은 기본 재료(예를 들어, 알루미늄)를 사용할 수 있다. 이 구성은 포드의 원주상 강도를 더욱 지원한다.
포드(150)는 증발기로부터 포드의 내용물로의 우수한 열전달을 위해 설계된다. 포드(150)의 본체(158)는 알루미늄으로 제조되고 두께는 5 내지 50 마이크론이다. 일부 포드의 본체는 주석, 스테인리스 스틸 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PTE)와 같은 다양한 폴리머와 같은 다른 재료로 만들어진다.
포드(150)는 상기 포드의 제조 가능성 및 성능을 지원하기 위해 상이한 재료의 조합으로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 포드 벽 및 제 2 단부(212)는 알루미늄(3104)으로 제조될 수 있는 반면 베이스는 알루미늄(5182)으로 제조될 수 있다.
일부 포드에서, 포드의 내부 구성요소는 포드 내에 포함된 내용물과 접촉할 때 포드의 부식을 방지하기 위해 래커로 코팅된다. 이 래커는 또한 포드에 담긴 식품 및 음료 내용물에서 금속의 "오프 노트(off notes)" 가능성을 줄인다. 예를 들어, 알루미늄으로 만들어진 포드는 내부적으로 다음 코팅: Sherwin Williams/Valspar V70Q11, V70Q05, 32SO2aD, 40Q60aJ; PPG Innovel 2012-823, 2012-820c; 및/또는 Akzo Nobel Aqualure G1 50 중 하나 또는 조합으로 코팅될 수 있다. 동일하거나 다른 코팅 제조업체에서 제조한 다른 코팅도 사용할 수 있다.
일부 믹싱 패들은 유사한 알루미늄 합금으로 만들어지고 유사한 래커/코팅으로 코팅된다. 예를 들어, Whitford/PPG 코팅 8870은 패들을 혼합하기 위한 코팅으로 사용될 수 있다. 믹싱 패들 래커는 믹싱 패들에 대한 추가적인 비점착 및 경화 이점을 가질 수 있다.
도 7a 내지 7c는 기계(100)의 구동축(126)과 기계(100)에 삽입된 포드(150)의 믹싱 패들(160) 사이의 결합을 도시한다. 도 7a 및 7b는 포드(150) 및 구동축(126)의 사시도이다. 사용시, 포드(150)는 tkdrl 포드(150)의 제 1 단부(210)가 아래를 향하도록 증발기(108)의 리셉터클(110)에 삽입된다. 이러한 배향은 포드(150)의 제 2 단부(212)를 도 7a에 도시된 바와 같이 구동축(126)에 노출시킨다. 리드(112)(도 1a 참조)를 닫음으로써 구동축(126)이 포드(150)의 제 2 단부(212)를 관통하는 충분한 힘으로 포드(150)의 제 2 단부(212)에 대해 구동축(126)이 가압된다. 도 7b는 믹싱 패들을 노출시키는 결과적인 홀을 도시한 것으로, 보기 쉽게 구동축(126)이 오프셋되어 있다. 도 7c는 리드가 닫힌 후 구동축(126)이 믹싱 패들(160)과 맞물린 포드(150)의 일부의 횡단면도이다. 전형적으로, 냉동 조제물이 포드(150)의 다른 단부에서 배출/분배될 때 공기가 유입될 수 있도록 구동축(126)과 포드(150) 사이에 단단한 밀봉이 없다. 대안적인 실시예에서, 포드(150)와 증발기(108) 사이에 접촉을 강화시키기 위해 포드(150)가 압력을 유지하도록 꽉 밀봉 되어 있다.
일부 믹싱 패들은 제 2 단부가 구동축에 의해 천공될 때 포드의 제 2 단부의 천공된 단부를 수용하는 깔때기 또는 리셉터클 구성을 포함한다.
도 8은 보기 쉽도록 베이스(162)로부터 이격된 캡(166)을 갖는 포드(150)의 제 1 단부(210)를 도시한다. 도 9a 내지 9g는 베이스(162)의 돌출부(165)를 절단 및 운반하고 베이스(162)를 통해 연장되는 구멍(164)을 노출시키기 위해 포드(150)의 제 1 단부(210) 주위로 캡(166)의 회전을 도시한다.
베이스(162)는 포드(150)의 본체(158)와 별도로 제조된 다음 본체(158)의 개방 단부를 덮는 포드(150)의 본체(158)에 (예를 들어, 클림핑 또는 시밍에 의해) 부착된다. 베이스(162)의 돌출부(165)는 예를 들어 베이스를 형성하는 데 사용되는 알루미늄 시트를 스탬핑, 딥 드로잉 또는 헤딩함으로써 형성될 수 있다. 돌출부(165)는 예를 들어 약화된 스코어 라인(173)에 의해 베이스(162)의 나머지 부분에 부착된다. 스코어링은 알루미늄 시트의 베이스로의 수직 스코어 또는 돌출부(165)의 벽으로의 수평 스코어일 수 있다. 예를 들어, 재료는 0.008 인치 내지 0.010 인치의 초기 두께에서 0.001 인치 내지 0.008 인치의 스코어링 후 두께까지 점수를 매길 수 있다. 대안적인 실시예에서, 스탬핑 후 스코어링이 없고 오히려 벽이 파열을 용이하게 하기 위해 의도적으로 얇다. 다른 버전에서, 벽 두께가 가변적이지 않고 오히려 기계 분배 장치 결합력과 결합된 캡(166)이 돌출부(165)상의 벽 두께를 0.008 인치 내지 0.010 인치로 충분히 절단한다. 스코어링으로, 돌출부(165)는 5 내지 75 파운드의 힘, 예를 들어 15 내지 40 파운드의 힘으로 베이스(162)에서 들어 올려져 잘릴 수 있다.
캡(166)은 제 1개구(222) 및 제 2개구(224)를 갖는다. 제 1개구는 개구(164)의 형상과 대략 일치한다. 개구(164)는 돌출부(165)가 제거될 때 노출되고베이스(162)를 통해 연장된다. 제 2개구(224)는 두 개의 중첩되는 원에 대응하는 형상을 갖는다. 겹치는 원 중 하나는 돌출부(165)의 형상에 대응하는 형상을 가지며, 겹치는 원 중 다른 하나는 약간 더 작다. 램프(226)는 2개의 겹치는 원의 외부 에지 사이에서 연장된다. 램프 전환 상단에 추가 0.020”재료 두께가 있다. 이 추가 높이는 도 9a-9g를 참조하여 더 자세히 설명된 바와 같이 돌출부의 헤드를 들어 올려 파열시키고 캡이 회전하는 동안 개구를 여는 데 도움이된다.
도 9a 및 9b에 도시된 바와 같이, 캡(166)은 처음에 돌출부(165)가 제 2개구(224)의 중첩되는 원 중 더 큰 원과 정렬되고 이를 통해 연장되는 베이스(162)에 부착된다. 기계의 프로세서(122)가 전기 모터(146)를 활성화하여 기어(168) 및 환형 부재(161)를 회전시키고, 캡(166)의 회전으로 도 9c 및 9d에 도시된 바와 같이 돌출부(165)의 립 아래로 램프(226)가 슬라이딩된다. 캡(166)의 계속된 회전으로 돌출부(165)를 베이스(162)의 나머지 부분으로부터 분리하는 양력이 가해지고(도 9e-9g 참조) 돌출부(165)의 제거로 인해 캡(166)의 제 1개구(222)가 베이스(162)의 개구(164)와 정렬된다.
일부 포드는 돌출부(165)가 베이스(162)로부터 분리된 후 돌출부(165)를 유지하기 위한 구조를 포함한다. 포드(150)에서, 돌출부(165)는 헤드(167), 스템(169) 및 풋(171)을 갖는다(도 9g에서 가장 잘 볼 수 있다). 스템(169)은 헤드(167)와 풋(171) 사이에서 연장되고 헤드(167)와 풋(167)보다 더 작은 횡단면을 갖는다. 캡(166)의 회전으로 돌출부(165)를 베이스(162)의 나머지 부분으로부터 분리됨에 따라, 헤드(167)와 풋(167)이 제 2개구(224)의 중첩되는 원 중 하나의 에지를 따라 캡(166)을 브래킷하는 스템(169)에 대해 측방향으로 캡(166)이 압력을 가한다. 이 구성은 돌출부(165)가 베이스(166)로부터 분리될 때 돌출부(165)를 유지한다. 이러한 구성은 돌출부(165)가 베이스로부터 제거될 때 돌출부가 대기 리셉터클로 떨어질 가능성을 감소시킨다.
일부 포드는 베이스(162)의 나머지 부분으로부터 돌출부(165)를 분리하는 다른 접근법을 포함한다. 예를 들어, 일부 포드에서, 베이스는 상기 베이스에 리벳으로 고정된 회전 가능한 절단 장치를 갖는다. 회전 가능한 절단 장치는 캡(166)에 대해 설명된 형상과 유사한 형상을 갖지만, 이 보조 부품은 베이스(162) 위와 주위에 장착되는 것이 아니라 베이스(162)의 주변에 리벳으로 고정되어 위치된다. 냉동 사이클이 완료되면, 프로세서(122)가 기계의 암을 활성화하여 리벳을 중심으로 리벳 절단 장치를 회전시킨다. 회전하는 동안, 절단 장치는 돌출부(165)와 맞물려, 절단하고, 운반하여 베이스(162)의 개구(164)를 그 자리에 남겨둔다.
다른 예에서, 일부 포드는 돌출부를 제거하기 위해 베이스를 가로질러 이동하는 슬라이딩 나이프가 있는 캡을 가지고 있다. 슬라이딩 나이프는 기계에 의해 활성화되며, 컨트롤러에 의해 트리거되면, 베이스를 가로질러 돌출부(165)를 분리, 제거 및 수집한다. 캡(166)에는 기계에 의해 활성화될 때 베이스(612) 위를 가로질러 직선으로 미끄러질 수 있는 단두대 특징부가 있다. 캡(166)은 돌출부(165)와 맞물려, 절단되고, 운반된다. 다른 실시예에서, 이 단두대 특징부는 포드(150)의 캡(166)이 아니라 기계의 중심에 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 이 단두대 특징부는 캡(166)이 있는 경우와 같이 보조 장착 부품이 아닌 베이스(162) 내에 보조 부품으로 장착될 수 있다.
일부 포드는 기계에 의해 결합 및 해제될 수 있는 팝 탑(pop top)을 포함하는 분배 장치를 갖는다. 냉동 사이클이 완료되면, 기계의 암이 포드의 탭과 맞물려 들어 올려, 이로써 가압해 베이스에 구멍을 뚫고 베이스에 개구를 만든다. 냉장 또는 냉동 제품이 개구를 통해 분배된다. 천공된 베이스의 표면은 베이스에 힌지 연결되어 있으며 분배 중에 포드 내부에 유지된다. 믹싱 패들은 천공된 표면을 피하거나 위로 회전시키거나, 다른 실시예에서, 믹싱 패들이 방해없이 계속 회전하도록 한다. 일부 팝 탑에서는, 기계의 암이 천공된 표면을 베이스에서 분리한다.
도 10은 포드(150)의 확대된 개략 측면도이다. 믹싱 패들(160)은 중앙 스템(228) 및 상기 중앙 스템(228)으로부터 연장되는 2개의 블레이드(230)를 포함한다. 블레이드(230)는 포드의 내용물을 교반하고 포드(150)의 본체(158)의 내부면에 달라붙은 내용물을 제거하도록 형상화된 나선형 블레이드이다. 일부 믹싱 패들은 하나의 블레이드를 갖고 일부 믹싱 패들은 2개 이상의 믹싱 패들을 갖는다.
믹싱 패들(160)이 회전할 때 유체(예를 들어, 액체 성분, 공기 또는 냉동 조제물)가 블레이드(230)의 개구(232)를 통해 흐른다. 이러한 개구는 믹싱 패들(160)을 회전시키는 데 필요한 힘을 감소시킨다. 이러한 감소는 내용물의 점도가 증가함에 따라(예를 들어, 아이스크림이 형성됨에 따라) 상당할 수 있다. 개구(232)는 포드 내의 내용물을 혼합하고 통기하는 것을 더 돕는다.
블레이드(230)의 측면 에지는 슬롯(234)을 정의한다. 슬롯(234)은 믹싱 패들(160)이 회전함에 따라 본체(158)의 내부면의 대부분이 블레이드(230) 중 하나에 의해 본체의 내부면에 부착된 재료들이 제거되도록 오프셋된다. 믹싱 패들이 포드(150)의 본체(158)의 제 1 단부(210)보다 160이 더 넓지만, 슬롯(234)은 삽입 동안 믹싱 패들(160)을 회전시켜 믹싱 패들(160)을 포드(150)의 본체(158)에 삽입하는 것을 용이하게 하여 슬롯(234)이 제 1 단부(210)와 정렬되도록 하는 교대 슬롯이다. 다른 실시예에서, 믹싱 패들의 외경은 포드(150) 개구의 직경보다 작기 때문에, (회전없이) 포드(150) 내로 곧장 삽입이 가능하다. 다른 실시예에서, 믹싱 패들상의 하나의 블레이드는 제 2 블레이드 직경보다 더 넓은 외경을 가지며, 따라서 (회전없이) 포드(150)로 곧장 삽입이 가능하다. 이 믹싱 패들 구성에서, 하나의 블레이드는 측벽에서 내용물을 제거하기(예를 들어, 긁어내기) 위한 것인 반면, 직경이 더 짧은 제 2 블레이드는 더 많은 교반 작업을 수행하기 위한 것이다.
일부 믹싱 패들은 중앙 스템에 힌지 연결된 하나 이상의 블레이드를 가지고 있다. 삽입하는 동안, 블레이드는 응축된 형태로 힌지 연결되고 삽입된 후에 확장된 형태로 해제될 수 있다. 일부 힌지 블레이드는 제 1 방향으로 회전하는 동안 개방 고정되고 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 회전할 때 접힐 수 있다. 일부 힌지 블레이드는 회전 방향에 관계없이 포드 내부에 한 번 고정된 외부 위치에 고정된다. 일부 힌지 블레이드는 수동으로 압축, 확장 및 고정된다.
믹싱 패들(160)은 시계 방향으로 회전하고 포드(214) 벽으로부터 축적된 냉동 조제물을 제거한다. 중력은 포드 벽에서 제거된 조제물이 제 1 단부(210)를 향해 떨어지게 한다. 반시계 방향으로, 믹싱 패들(160)은 내용물을 제 2 단부(212)쪽으로 회전하고, 들어 올리고, 교반한다. 패들이 방향을 바꾸어 시계 방향으로 회전하면, 내용물이 제 1 단부(210)를 향해 밀린다. 베이스(162)의 돌출부(165)가 도 9d와 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이 제거되면, 믹싱 패들의 시계 방향 회전으로 개구(164)를 통해 포드(150)로부터 만들어진 식품 또는 음료가 분배된다. 제 1 방향을 돌려 포드의 내용물을 분배한다. 일부 패들은 제 1 방향과 제 2 방향으로 이동하여 혼합하고 포드가 개방될 때 제 2 방향으로 이동하여 분배한다.
중앙 스템(228)은 기계(100)의 구동축(126)를 수용할 수 있는 크기의 리세스(236)를 형성한다. 리세스 및 구동축(126)는 구동축(126) 및 믹싱 패들(160)이 회전 가능하게 구속되도록 정사각형 횡단면을 갖는다. 모터가 구동축(126)을 회전시킬 때, 구동축은 믹싱 패들(160)을 회전시킨다. 일부 실시예에서, 구동축의 횡단면은 다른 형상이고 리세스의 횡단면은 호환 가능한 형상이다. 몇몇 경우에는, 구동축과 그루브가 스레드 연결되어 있다. 일부 포드에서, 리세스는 구동축을 파지하여 상기 구동축을 패들에 회전식으로 연결하는 결합 구조를 포함한다.
도 11은 기계(100)를 작동시키기 위해 프로세서(122)에서 구현된 방법(250)의 흐름도이다. 방법(250)은 냉동 시스템(109) 및 기계(100)를 참조하여 설명된다. 방법(250)은 또한 다른 냉동 시스템 및 기계와 함께 사용될 수 있다. 방법(250)은 소프트 아이스크림을 생산하는 것으로 설명되지만 다른 냉각 또는 냉동 음료 및 식품을 생산하는 데에도 사용될 수 있다.
방법(250)의 제 1 단계는 기계(100)를 켜고(단계 260) 압축기(186) 및 응축기(180)와 관련된 팬을 켜는 것이다(단계 262). 그 다음, 냉동 시스템(109)은 조절된 온도에서 공전된다(단계 264). 방법(250)에서, 증발기(108) 온도는 약 0.75℃를 유지하도록 제어되지만 ±0.25℃만큼 변동할 수 있다. 일부 기계는 예를 들어 0.75℃에서 실내 온도(22.0℃)까지 다른 유휴 온도에서 작동한다. 증발기 온도가 0.5℃ 미만이면, 프로세서(122)는 바이패스 밸브(190)를 열어 시스템의 열을 증가시킨다(단계 266). 증발기 온도가 1℃를 초과하면, 바이패스 밸브(190)가 닫혀 증발기를 냉각시킨다(단계 268). 유휴 상태에서, 기계(100)는 아이스크림을 생성하도록 작동될 수 있거나(단계 270) 종료될 수 있다(단계 272).
포드를 삽입한 후, 사용자는 시작 버튼을 누른다. 사용자가 시작 버튼을 누르면, 바이패스 밸브(190)가 닫히고, 증발기(108)가 폐쇄 위치로 이동하며, 모터(124)가 켜진다(단계 274). 일부 기계에서, 증발기는 모터를 사용하여 전자적으로 닫힌다. 일부 기계에서, 증발기는 기계적으로 닫힌다. 예를 들어, 리드가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동한다. 일부 시스템에서, 센서는 이러한 동작이 취해지기 전에 포드(150)가 증발기(108)에 있는지 확인한다.
일부 시스템은 무선 주파수 식별(RFID) 태그 또는 UPC 바 또는 QR 코드와 같은 다른 지능형 바코드를 포함한다. 포드의 식별 정보를 사용하여 특정 포드에 대한 특정 냉각 및 혼합 알고리즘을 트리거할 수 있다. 이러한 시스템은 선택적으로 RFID, QR 코드 또는 바코드를 읽고 믹싱 모터 속도 프로파일과 믹싱 모터 토크 임계 값을 식별할 수 있다(단계 273).
식별 정보는 또한 소비자에게 (예를 들어, 인터넷을 통해 또는 가입 모델을 사용하여) 직접 마케팅하는 것을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 이 방법과 본 명세서에 설명된 시스템은 포드가 선반에 안정적이기 때문에 전자 상거래를 통해 아이스크림을 판매할 수 있다. 구독 모드에서, 고객은 매월 그들에게 배송되는 미리 지정된 수의 포드에 대해 월별 요금을 지불한다. 다양한 카테고리(예를 들어, 아이스크림, 건강 스무디, 냉동 커피 또는 냉동 칵테일)와 개인화된 맛(예를 들어, 초콜릿 또는 바닐라)에서 개인화된 포드를 선택할 수 있다.
식별은 또한 사용된 각 포드를 추적하는 데 사용될 수 있다. 일부 시스템에서는, 기계가 네트워크에 연결되어 있으며, (예를 들어, 주간 배송을 통해) 어떤 포드가 사용되고 있고 교체해야 하는지 공급 업체에 알리도록 구성될 수 있다. 이 방법은 소비자가 식료품 점에 가서 포드를 구매하도록 하는 것보다 더 효율적이다.
이러한 작동은 믹싱 패들(160)을 회전시키면서 증발기(108) 내의 포드(150)를 냉각시킨다. 아이스크림이 형성됨에 따라, 포드(150) 내용물의 점도가 증가한다. 기계의 토크 센서가 포드(150) 내에서 믹싱 패들(160)을 회전시키는 데 필요한 모터(124)의 토크를 측정한다. 토크 센서에 의해 측정된 모터(124)의 토크가 미리 정해진 임계 값을 충족하면, 기계(100)는 분배 모드로 이동한다(단계 276). 분배 포트가 열리고 모터(124)가 방향을 역전시켜(단계 278) 냉동 조제물을 포드(150) 밖으로 가압한다. 이는 대략 1 내지 10 초 동안 계속되어 포드(150)의 내용물을 분배한다(단계 280). 그 후 기계(100)는 성에 제거 모드로 전환한다(단계 282). 증발기(108)에 쌓인 성에는 증발기(108)의 열전달 효율을 감소시킬 수 있다. 또한, 증발기(108)가 포드(150)에 동결될 수 있고, 증발기의 제 1 부분(128) 및 제 2 부분(130)이 함께 동결될 수 있고/있거나 포드가 증발기에 동결될 수 있다. 증발기는 바이패스 밸브(170)를 열고 증발기(108)를 개방하고 모터(124)를 턴오프함으로써 이러한 문제를 피하기 위해 사이클 사이에 성에 제거될 수 있다(단계 282). 그 다음, 기계는 증발기의 성에를 제거하기 위해 약 1 내지 10 초 동안 바이패스 밸브를 통해 가스를 전환시킨다(단계 284). 증발기(108)가 이미 결빙 이상이라고 서모커플이 보고하지 않는 한, 기계는 매 사이클 후에 성에를 제거하도록 프로그래밍되어 있다. 그런 다음, 포드를 제거할 수 있다. 그 후, 기계(100)는 유휴 모드로 복귀한다(단계 264). 일부 기계에서, 온도계는 포드(150)의 내용물의 온도를 측정하고 포드의 내용물을 분배할 시기를 식별한다. 일부 기계에서는, 미리 정해진 시간이 되면, 분배 모드가 시작된다. 일부 기계에서는, 믹싱 패들을 돌리는 데 필요한 토크, 포드의 온도 및/또는 시간의 조합이 포드 내용물을 분배할 시기를 결정한다.
유휴 시간이 만료되면, 기계(100)는 자동으로 전원이 꺼진다(단계 272). 사용자는 또한 전원 버튼(286)을 길게 눌러 기계(100)의 전원을 끌 수 있다. 전원이 꺼지면, 프로세서는 바이패스 밸브(190)를 열어 밸브 양단의 압력을 균등화한다(단계 288). 기계(100)는 10 초 동안 기다린 다음(단계 290) 압축기(186)와 팬을 끈다(단계 292). 그러면 기계가 꺼진다.
도 12a는 부피가 8온스인 포드(150)의 정면도이다. 도 12b는 사양이 표 1에 나타나 있는 다양한 특징을 보여주는 포드(150)의 횡단면도이다.
표 1
항목 설명 mm + / - 인치 + / -
A 외부 바디 직경 53.070 0.01 2.0894 0.0004
B 공장에서 마감된 캔의 높이 134.09 0.25 5.279 0.010
C 돔의 깊이 9.70 0.13 0.382 0.005
D 넥 플러그 직경 50.00 0.13 1.969 0.005
E 플랜지 직경 54.54 max 2.147 max
F 표준 직경 46.36 ref 1.825 ref
G 플랜지 폭 2.10 0.20 0.083 0.008
H 플랜지 위 반경 1.55 ref 0.061 ref
I 플랜지 각도 0-7 deg 0-7 deg
J 시밍 간격 3.05 min 0.120 min
K 넥 각도 33.0 deg 33.0 deg
L 넥 높이 9.80 ref 0.386 ref
1 돔 반전 압력(min) 6.32 Bar 93 PSI
2 축방향 하중 강도(min) 85 KG 834 N
3 프리보드 14.1 ref 0.56 ref
4 최대 용량(ml) 279 3 279 3
일부 포드는 부피 및/또는 모양이 다르다. 예를 들어, 도 12c에 도시된 포드(300)는 부피가 8 유체 온스이다. 다른 포드의 부피는 16온스이다. 표 2에는 다양한 포드 부피와 직경이 포함되어 있다.
표 2
이름 부피(밀리리터) 부피(유체 온스) 직경(인치)
표준 음료 포드 1 250 8.45 2.500-2.600
표준 음료 포드 2 330 11.15 2.500-2.600
표준 음료 포드 3 355 12.00 2.500-2.600
표준 음료 포드 4 375 12.68 2.500-2.600
표준 음료 포드 5 440 14.87 2.500-2.600
표준 음료 포드 6 500 16.90 2.500-2.600
슬림 포드 1 200 6.76 2.085-2.200
슬림 포드 2 250 8.45 2.085-2.200
슬림 포드 3 300 10.14 2.085-2.200
슬릭 포드 1 300 10.14 2.250-2.400
슬릭 포드 2 350 11.15 2.250-2.400
슬릭 포드 3 355 12.00 2.250-2.400
도 13a는 포드(300)를 증발기(108)에 삽입하기 전의 포드(300)를 도시하고,도 13b는 냉각 후 포드(300)의 내용물을 분배하기 전의 포드(300)를 도시한다. 도 13a에서, 포드(300)는 4온스의 액체 내용물을 포함한다. 포드(300)는 증발기(108)에 삽입하기 전에 실온에서 보관하거나 냉장 보관할 수 있다. 포드(300)가 증발기(108)에 삽입된 후, 내부 믹싱 패들(160)을 사용하여 내용물을 혼합하고 냉각시켜 동결시키고, 내용물의 통기와 관련된 "로프트(loft)"가 포드 내용물의 전체 부피를 5-8 액체 온스로 되게 한다.
도 14는 포드(301)의 제 2 단부(302)의 사시도이다. 포드(301)는 포드(150)와 실질적으로 유사하다. 그러나, 포드(301)의 제 2 단부(302)는 본체(158)로부터 탈착될 수 있는 패들 인터페이스(304)를 포함한다. 그런 후, 포드(301)는 포드의 알루미늄 바디로부터 플라스틱 믹싱 패들(미도시)을 분리함으로써 재활용될 수 있다. 패들 인터페이스(304)는 믹싱 패들의 중심 스템에 연결된 플랜지(306)를 회전시킴으로써 분리된다. 플랜지(306)와 중심 스템은 병진 이동으로 결합되지만 회전 결합되지는 않는다. 플랜지(306)를 회전시킴으로써 포드(301)와의 결합으로부터 패들을 잠금 해제한다. 그 후, 사용자는 포드(301)의 제 2 단부(302)에 의해 형성된 중앙 개구(308)를 통해 패들을 밖으로 당길 수 있다.
도 15a는 증발기(108)에 있는 포드(150)의 사시도 및 횡단면도이다. 도 15a에서, 커버(315)가 증발기(108) 상에 배치된다. 커버(315)는 제 1 유체 입구(312), 제 1 유체 출구(314), 제 2 유체 입구(316) 및 제 2 유체 출구(318)를 포함한다. 제 1 유체 입구(312) 및 제 1 유체 출구(314)는 제 1 부분(128) 내의 채널에 의해 정의된 제 1 유동 경로에 의해 유체 연결된다. 제 2 유체 입구(316) 및 제 2 유체 출구(318)는 제 2 부분(130) 내의 채널에 의해 정의된 제 2 유동 경로에 의해 유체 연결된다. 제 1 유동 경로와 제 2 유동 경로는 서로 독립적이다.
도 15b는 믹싱 패들(160)을 갖는 증발기(108) 및 포드(150)의 횡단면도이다. 구동축(126)이 포드(150)의 제 2 단부(212)를 통과하고 증발기(108)가 폐쇄 위치에 있을 때 믹싱 패들(160)과 결합한다.
도 16-21g는 포드 및/또는 믹싱 패들에 장착되거나 통합될 수 있는 다양한 분배 장치 및 어셈블리를 도시한다. 설명된 분배 장치는 환경을 포드 내부와 유동적으로 연결하기 위해 개구(예를 들어, 분배 포트 또는 개구)를 노출시킨다.
도 16은 믹싱 패들의 중앙 스템(228)에 형성된 스레드 플러그(330) 및 상보 형 스레드 리세스(332)를 포함하는 시스템의 개략도이다. 스레드 플러그(330) 및 스레드 리세스(332)는 포드의 제 1 단부(210)에 형성된 개구(334)를 개방하기 위해 서로에 대해 회전 및 병진 이동한다. 플러그(330)는 반시계 방향으로의 회전으로 플러그(330)의 스레드가 스레드 리세스(332)와 맞물리게 하도록 스템(228)과 접한다. 중앙 스템(228)의 추가 회전으로 플러그(330)가 리세스(332)로 끌어당겨져 결국 포드의 제 1 단부(210)에서 정의된 개구(334)를 노출시킨다. 패들(160)의 반시계 방향 회전은 조리개(334)를 통해 포드의 내용물을 아래쪽으로 교반한다. 믹싱 패들(160)의 시계 방향 회전은 개구(334)에서 멀어지면서 포드의 내용물을 위쪽으로 교반한다. 처음에는, 패들(160)이 시계 방향으로 회전할 때, 스레드 플러그(330)와 스레드 리세스(332)가 서로 맞물리지 않도록 하는 방식으로 플러그(330)와 리세스(332)가 접한다.
도 17a-17c는 포드의 제 1 단부(210)에 회전 가능하게 장착된 캡(336)의 사시도이다. 호일 씰(338)이 포드의 제 1 단부(210)에 형성된 분배 포트(340)를 덮는다. 캡(336)은 분배 포트(340)와 유사한 크기의 개구(342)를 형성한다. 포드의 내용물을 분배할 때가 되면 호일을 제거하기 위해 스크레이퍼가 사용된다. 캡(336)은 스크레이퍼로서 기능하는 나이프 에지(344)를 갖는다.
캡(336) 및 호일(338)은 초기에 도 17a에 도시된 바와 같이 위치된다. 포드의 내용물이 분배될 준비가 되면, 기계(100)는 캡(336)을 반시계 방향으로 회전시킨다. 캡(336)이 회전함에 따라, 나이프 에지(344)가 제 1 단부(210)로부터 호일 씰(338)을 긁어 내고 분리하여 도 17b에 도시된 바와 같이 분배 포트(340)를 노출시킨다. 암(346)이 캡(336)으로부터 돌출되어 분리된 씰(338)과 맞물려 상기 씰이 분배되는 식품 또는 음료에 떨어지는 것을 방지한다. 캡(336)은 도 17c에 도시된 바와 같이 분배 포트(340)와 개구(342)가 정렬될 때까지 반시계 방향으로 계속 회전한다. 이 때, 패들(160)이 분배 포트(340) 밖의 아래쪽 방향으로 포드의 내용물을 교반하기기 위해 회전한다.
도 17d 및 17e는 캡(336)이 없는 포드의 제 1 단부(210)를 도시한다. 도 17d는 분배 포트(340)를 덮는 호일 씰(338)을 도시한다. 도 17e는 호일 씰(338)이 없는 제 1 단부(210)의 사시도이다. 호일 씰(338)은 살균, 운송 및 저장 동안 포드의 액체, 반고체 및/또는 고체 내용물을 밀봉한다. 분배 포트(340)의 직경은 약 5/8 인치이다. 일부 분배 포트는 다른 크기(예를 들어, 0.2 내지 1 인치의 직경)이다.
도 18a-18d는 회전 가능한 캡(350)을 가진 포드의 제 1 단부(210)의 사시도이다. 도 18b-18d는 도 18a에 도시된 캡(350)의 사시도이다. 이들 도면에서, 캡(350)은 내부 구성 요소를 보다 쉽게 설명할 수 있도록 투명하게 보이게 도시되어있다. 일반적으로, 캡은 불투명하다.
캡(350)은 리벳(352)을 사용하여 포드의 제 1 단부(210)에 부착된다. 캡(350)은 포드의 분배 포트(340)를 덮도록 초기에 배치된 호일 씰(338)과 포드의 제 1 단부(210)를 덮는다.
도 18b는 나이프 에지(356), 노즐(358) 및 지지 플레이트(360)를 갖는 캡(350)의 상부 사시도를 도시한다. 나이프 에지(356), 지지 플레이트(360) 및 노즐(358)은 캡(350)에 회전 가능하게 결합되고 폐쇄 위치와 분배 위치 사이로 이동한다. 캡(350)의 폐쇄 위치가 도 18a 및 18b에 도시되어 있다. 분배 위치는 도 18c에 도시되어 있다. 폐쇄 위치에서, 지지 플레이트(360)는 분배 포트(340) 및 호일 씰을 덮는다. 분배 위치에서, 노즐(358)이 분배 포트(340)와 정렬되고 호일 씰(338)이 나이프 에지(356)의 상부면에 배치된다.
캡(350)이 회전하여 노즐(358), 나이프 에지(356) 및 지지 플레이트(360)를 초기 위치에서 분배 위치로 이동시킨다. 플레이트가 회전함에 따라, 나이프가 호일 씰을 긁어 내고 분배 포트(340)를 덮는 위치에서 호일 씰을 제거한다. 캡(350)은 계속 회전하고 나이프 에지(356)가 분배 포트를 덮는다. 씰(338)은 도 18d에 도시된 바와 같이 지지 플레이트(360)에 의해 가이드되는 나이프 에지(356) 위로 이동하여 나이프 에지(356)와 맞물린다. 캡(350)이 더 회전하고 노즐(358)이 분배 포트(340)와 정렬된다. 패들(160)이 포드의 내용물을 분배 포트(340)를 향해 아래쪽으로 교반하는 방향으로 회전한다. 그렇지 않고 내부 및 외부 압력으로 인해 단부가 손상될 수 있을 경우, 지지 플레이트(360)는 멸균(예를 들어, 레토르트 또는 HPP) 과정 동안 전체적인 제 1 단부(210)를 강화하고 지지하는 역할을 한다.
도 19a 및 19b는 플레이트(390) 및 슬라이더(392)를 포함하는 캡(389)을 도시한다. 캡(389)은 포드의 제 1 단부(210)에 회전 가능하게 연결된다. 슬라이더(392)는 플레이트(390)와 포드의 제 1 단부(210) 사이에 배치된다. 힌지(396)는 슬라이더(392)의 제 1 단부(398)를 포드의 제 1 단부(210)에 고정시킨다. 보스(400)가 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)로부터 연장된다. 플레이트(390)는 개구(403), 아크형 가이드 트랙(404) 및 선형 가이드 트랙(406)을 형성한다. 아크형 가이드 트랙(404)은 포드(150)의 제 1 단부(210)의 힌지(396)와 맞물린다. 선형 가이드 트랙(406)은 슬라이더(392)의 보스(400)와 맞물린다.
도 19a는 개구(403)가 분배 포트(340)와 유체 연통되고 정렬되는 개방 위치에 있는 플레이트(390) 및 슬라이더(392)를 도시한다. 개방 위치에서, 보스(400)는 선형 가이드 트랙(406)의 제 1 단부(408)에 있고 힌지(396)는 아크형 가이드 트랙(404)의 제 1 단부(410)에 있다. 폐쇄 위치에서, 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)가 분배 포트(340)를 덮는다. 힌지(396)가 원 아크형 가이드 트랙(404)의 제 2 단부(412)에 접하고 보스(400)가 선형 가이드 트랙(406)의 제 2 단부(414)에 접한다.
개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동하기 위해, 플레이트(390)는 반시계 방향으로 회전된다. 힌지(396)는 제 1 단부(410)로부터 제 2 단부(412)로 아크형 가이드 트랙(404)을 따른다. 보스(400)는 또한 선형 가이드 트랙(406)을 따라 제 1 단부(408)에서 제 2 단부(414)로 이동한다. 플레이트(390)의 회전은 분배 포트(340)를 덮도록 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)를 이동시킨다. 힌지(396)가 아크형 가이드 트랙(404)의 제 2 단부(412)에 있을 때, 슬라이더(392)가 분배 포트(340)를 완전히 덮는다.
폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동하기 위해, 플레이트(390)는 시계 방향으로 회전된다. 힌지(396)는 제 2 단부(412)로부터 제 1 단부(410)로 원 아크형 가이드 트랙(404)을 따른다. 보스(400)도 또한 선형 가이드 트랙(406)을 따라 제 2 단부(414)에서 제 1 단부(408)로 이동한다. 플레이트(390)의 시계 방향 회전으로 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)가 이동해 분배 포트(340)를 노출시킨다. 힌지(396)가 아크형 가이드 트랙(404)의 제 1 단부(410)에 있을 때, 도 19a에 도시된 바와 같이, 개구(403)가 정렬되고 분배 포트(340)와 유체 연통한다.
도 20a 및 20b는 포드의 제 1 단부(210) 상에 배치된 플레이트(420)의 도면이다. 플레이트는 개구(422) 및 아크형 가이드 트랙(424)을 형성한다. 슬라이더(392)가 플레이트(420)와 포드(150)의 제 1 단부(210) 사이에 배치된다. 링크 암(426)이 슬라이더(392)와 플레이트(420) 사이에 배치된다. 도 19a를 참조하면, 슬라이더(392)는 힌지(396)에 의해 포드(150)의 제 1 단부(210)에 연결된다. 보스(400)가 슬라이더(392)로부터 연장되고 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)를 링크 암(426)에 회전 및 병진 이동으로 연결하는 힌지로서 작용한다. 링크 암(426)은 플레이트(420)와 링크 암(426)을 회전 및 병진 연결하는 힌지로서 역할을 하는 돌출부(427)를 포함한다.
도 20a는 폐쇄 위치에 있는 플레이트(420), 슬라이더(392) 및 링크 암(426)을 도시한다. 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)가 분배 포트(340)를 덮는다. 도 20b는 개구(422)가 정렬되고 분배 포트(340)와 유체 연통되는 개방 위치의 플레이트(420)를 도시한다.
플레이트(420)는 플레이트(390)와 유사하게 작동한다. 개방 위치에서, 힌지(396)가 아크형 가이드 트랙(424)의 제 1 단부(428)에 위치된다. 폐쇄 위치에서, 힌지(396)가 아크형 가이드 트랙(424)의 제 2 단부(430)에 위치된다. 플레이트(420)가 회전해 힌지(396)에 대해 아크형 가이드 트랙(424)을 이동시킨다.
도 20a에 도시된 폐쇄 위치에서 도 20b에 도시된 개방 위치로 이동하기 위해, 플레이트(420)가 시계 방향으로 회전한다. 돌출부(427)가 플레이트(420)와 함께 회전하고 링크 암(426)을 시계 방향으로 당긴다. 링크 암(426)을 슬라이더(392)에 연결하는 보스(400)가 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)를 시계 방향으로 당겨 분배 포트(340)를 노출시킨다. 개구(422)가 시계 방향으로 회전하여 분배 포트(340)와 정렬한다. 힌지(396)가 제 1 아크형 가이드 트랙(424)의 단부(428)에 ㅈ접할 때, 개구(422)가 분배 포트(340)와 정렬된다.
도 20b에 도시된 개방 위치에서 도 20a에 도시된 폐쇄 위치로 이동하기 위해, 플레이트(420)는 반시계 방향으로 회전한다. 돌출부(427)는 플레이트(420)와 함께 회전하고 링크 암(426)을 반시계 방향으로 밀어낸다. 링크 암(426)을 슬라이더(392)에 연결하는 보스(400)가 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)를 반시계 방향으로 밀고, 분배 포트(340)를 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)로 덮는다. 개구(422)가 반시계 방향으로 회전하여 분배 포트(340)와 정렬을 벗어난다. 힌지(396)가 아크형 가이드 트랙(424)의 제 2 단부(430)에 접할 때, 슬라이더(392)의 제 2 단부(402)가 분배 포트(340)를 덮는다.
도 21a는 캡(432)에 연결된 제 1 단부(210) 및 포드(150)와 캡(432) 사이에 배치된 슬라이더(434)를 갖는 포드(150)의 사시도이다. 슬라이더(434)는 편평부(436)와 플러그부(438)를 갖는다. 플러그부(438)는 폐쇄 위치에서 분배 포트(340)를 막는다. 캡(432)이 개방 위치에서 분배 포트(340)와 정렬되는 개구(440)을 형성한다.
도 21b 및 21c는 폐쇄 위치에 있도록 정렬된 포드(150), 캡(432) 및 슬라이더(434)의 분해도이다. 캡(432)은 슬라이더(434)를 유지하는 리세스(442)를 포함한다. 캡(432) 및 슬라이더(434)는 볼트(444)를 사용하여 포드(150)의 제 2 단부 및 제 1 단부(210)에 부착된다. 슬라이더(434) 및 캡(432)은 서로 및 볼트(444)에 대해 상대적으로 회전 가능하다.
도 21d 및 21e는 분배 포트(340)에서 슬라이더(434)의 플러그부(438)를 갖는 폐쇄 위치를 도시한다. 캡(432)은 보기 편하게 하기 위해 포드(150)로부터 떨어져 도시된다.
도 21f 및 21g는 개방 위치에 있는 캡(432) 및 슬라이더(434)의 분해도 및 저면도를 도시한다. 캡(432)은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 슬라이더(434)를 이동시키기 위해 회전한다. 캡(432)이 계속 회전함에 따라, 슬라이더(434)가 캡(432)의 리세스(442) 안으로 들어가고, 슬라이딩 플러그(438)가 분배 포트(340)로부터 제거되고, 캡(432)의 개구(440)가 분배 포트(340)와 정렬된다. 캡(432)을 반대 방향으로 회전시키고 플러그(438)를 위로 그리고 분배 포트(340)로 밀어 넣어 재밀봉함으로써 폐쇄 위치로 반전될 수 있다.
도 22a 및 22b는 기어 휠(450)과 결합된 포드(150)의 개략도이다. 기어 휠(452)은 포드(150)가 기계에 삽입될 때 포드(150)의 플레이트 또는 캡(예를 들어, 도 17a, 18a, 19a, 20a의 플레이트 또는 도 21a의 캡)과 결합한다. 기어 휠(452)은 상기 기어 휠(452)을 구동하는 모터(미도시)에 부착된다. 기어 휠(452)의 회전으로 포드(150)의 플레이트 또는 캡이 회전한다. 포드(150)로부터 냉각된 식품 또는 음료를 분배할 때, 모터가 작동되어 기어 휠을 회전시켜 플레이트 또는 캡을 회전시키고 포드(150)의 커버를 열어 내용물을 분배한다.
포드(150)가 기계(100)의 증발기(108)에 삽입될 때, 포드의 제 1 단부(210)에 부착된 플레이트 또는 캡이 기어 휠(452)에 대해 안착된다. 일부 회전기에서, 기어 휠은 원형 도넛형 또는 롤러으로 형성된다. 냉각된 식품 또는 음료를 분배하기 위해, 모터(454)는 컨트롤러에 의해 활성화되고 로드(456)를 통해 기어 휠(452)을 회전시킨다. 기어 휠(452)이 플레이트 또는 캡과 결합하여 플레이트 또는 캡을 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동시킨다. 모터(454)를 반전시킴으로써, 기어 휠(452)은 플레이트 또는 캡을 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동할 수 있다. 일부 기어 휠은 기계 사용자가 수동으로 활성화할 수 있다.
도 23a 및 23b는 기어 휠(452)과 결합된 포드(150)의 개략도이다. 기어 휠(452)이 플레이트 또는 캡과 맞물리고 로드(456)를 통해 기어 휠(452)을 구동하는 모터(454)에 결합된다. 기어 휠(452)의 회전으로 포드(150)의 플레이트 또는 캡이 회전한다. 포드(150)로부터 냉각된 식품이나 음료를 분배할 때가 되면, 모터가 작동되어 기어 휠을 회전시켜 포드(150)의 플레이트 또는 캡을 회전시키고 커버를 개방하여 내용물을 분배한다.
도 24a 및 24b는 포드(150)의 단부를 덮는 탈착식 리드(464)의 사시도이다. 탈착식 리드(462)는 포드(150)와 일체로 형성되고 탈착식 리드(462)는 제 1 넥(216)과 만나는 알루미늄의 취약한 영역을 정의하는 에지(465)를 갖는다. 탈착식 리드(462)는 에지(465)와 정렬된 천공면(468)을 갖는 탭(466) 및 상기 천공면(468)의 반대측에 링(470)을 더 포함한다. 탈착식 리드(462)는 링(470)을 들어올림려 이에 의해 천공면(468)을 취약한 영역으로 가압함으로써 제거된다. 천공면(468)은 취약한 영역을 천공하고 사용자는 링(470)을 사용하여 탈착식 리드(462)를 포드(150)로부터 떼어 낸다. 탈착식 리드(462)는 분배 어셈블리를 덮는다. 탈착식 리드(462)는 멸균 프로세스 동안 포드의 무결성을 유지하는 것을 돕고 포드(150)가 멸균 프로세스 후에 내용물의 살균을 유지하게 돕는다.
취약부는 탈착식 리드(464)의 에지(465)를 스코어링(scoring)함으로써 제조시 생성된다. 에지(465)는 레이저에 의해 생성되거나 펀치 및 다이로 스탬핑될 수 있다. 일부 실시예에서, 취약부는 포드의 벽보다 더 얇은 섹션이다. 일부 실시예에서, 탈착식 리드가 포드에 접착식으로 부착되거나 기계적으로 부착된다. 분배 어셈블리는 도 17a-21g와 관련하여 설명된 임의의 구성일 수 있다.
도 25a 내지 25c는 도 15a와 관련하여 설명된 바와 같이 증발기(108)를 갖는 포드-기계 인터페이스(480)의 투시, 단면도 및 평면도이다. 포드-기계 인터페이스(480)는 식품 또는 음료를 급속 냉각시키기 위해 포드-기계 인터페이스(480)를 기계 본체에 힌지식으로 부착하기 위한 보어(486)를 갖는다. 구동축(126)이 도시된 기계(100)의 유일한 구성 요소이다.
증발기(108)는 포드(150)를 고정하는 폐쇄 위치에 있다. 구동축(126)은 포드(150)와 결합하여 믹싱 패들(486)을 회전시킨다. 믹싱 패들(486)은 패들(486)의 스템(488)에 인접한 큰 개구를 갖는 블레이드를 갖는 3 날 패들이다. 포드(484)의 축을 따라 연장하는 평면에 대한 블레이드(490)의 경사각은 포드(150)의 단부로부터의 거리에 따라 변한다. 블레이드(490)의 외부 에지는 조립하는 동안 포드(484)의 림을 수용할 수 있는 슬롯을 정의한다.
포드-기계 인터페이스(480)는 선반(492)이 있는 하우징(491) 및 상기 선반(492)으로부터 위로 연장되는 벽(494)을 포함한다. 선반(492) 및 벽(494)은 증발기(108)에 부착된 냉매 유체 라인(미도시)을 가이드하고 지지한다. 유체 라인은 벽(494)에 형성된 리세스(496)로부터 리세스(496) 반대편에 있는 증발기(108)의 제 1 유체 유입 포트(312) 및 제 2 유체 유출 포트(318)까지 연장된다. 증발기(108)는 증발기(108)의 제 1 부분(128) 및 증발기(108)의 제 2 부분(130)이 2개의 개별 유동 경로를 형성하기 때문에 2개의 입구 포트 및 2개의 출구 포트를 갖는다.
증발기(108)는 상기 증발기(108)의 외벽과 포드-기계 인터페이스(480)의 케이싱의 내벽 사이에 환형 공간(495)이 정의되도록 포드-기계 인터페이스(480)에 배치된다. 환경과 증발기(108) 사이의 열 교환을 감소시키기 위해 환형 공간(495)은 절연 재료로 채워진다. 포드-기계 인터페이스(480)에서, 환형 공간(495)은 에어로겔(미도시)로 채워진다. 일부 기계는 가령 환형공간(예를 들어, 공기층), 다양한 폴리머로 만든 절연 폼 또는 유리 섬유 울과 같은 다른 절연 재료를 사용한다.
도 26a 및 26b는 포드(502)의 사시도이다. 포드(502)는 도 6a 및 7a에 도시된 포드(150)와 실질적으로 유사하다. 그러나, 포드(502)는 기계(100)의 구동축(126)와 맞물리고 제조 공정 중에 또는 기계의 냉각 공정 중에 포드(502)로의 가스 흐름을 용이하게 하는 플러그(504)를 포함한다. 가스(예를 들어, 질소, 아산화 질소, 이산화탄소, 아르곤 또는 이들 가스의 조합)가 제조 동안 플러그(504)를 통해 포드(502)로 주입될 수 있다. 레토르트 멸균 과정 동안 포드가 경험하는 일반적인 압력은 20-100psi이다. 내부 압력이 100psi를 초과하면 플러그(504)가 포드(502)에서 튀어 나온다. 플러그(504)를 위한 포드(502)를 준비하기 위해, 포드(502)의 제 2 단부(212)가 포드(502)의 제조 동안 (예를 들어, 제조 중에 캔의 베이스 돔을 신장 또는 형성하는 동시에 성형 다이로 중심으로부터 구멍을 펀칭 또는 인발함으로써) 딥 드로잉된다.
플러그(504)는 기계(100)의 리드(112)로부터 구동축을 수용하는 중앙 개구 또는 리세스(506)를 형성한다. 리세스(506)는 그로밋을 구동축(126)에 회전식으로 고정하도록 형성된다. 플러그(504)는 믹싱 패들(미도시)의 중앙 개구 또는 리세스와 결합하는 편평면을 갖는다. 중앙 개구 또는 리세스는 동일한 평면 구성을 갖는다. 모터 및 구동축(126)이 플러그(504)와 맞물릴 때 플러그(504)가 포드(502)에 대해 회전한다. 일부 그로밋에서, 구동축은 그로밋을 관통하여 패들과 맞물린다. 플러그(504)는 구동축을 수용하고 믹싱 패들과 맞물린다. 가스는 그로밋을 통해 포드(150) 내로 주입되어 냉동 사이클 동안 포드(150) 내의 압력을 유지하고 냉동 사이클 동안 포드의 내용물의 질감을 제어할 수 있다.
본 명세서에 기술된 포드와 함께 다양한 믹싱 패들이 사용될 수 있다. 다음 도면과 관련하여 설명된 믹싱 패들은 본 명세서에 설명된 임의의 포드에서 사용될 수 있다. 전반적으로, 포드의 입구는 포드의 큰 직경보다 작다. 내부 믹싱 패들이 캔의 입구를 통해 진입하기 위해 더 작게 압착되고 벽을 긁을 수 있도록 캔 내에서 한 번 크게 확장할 수 있도록 유연해야 하거나 블레이드가 슬롯이 되어야 한다. 일부 경우에, 믹싱 패들의 블레이드는 포장 및 운송 중에 얇은 벽 포드에 강성을 부여하고 클램쉘 증발기가 닫힐 때 포드의 바깥쪽 구조를 제공한다.
도 27은 중앙 스템(514)의 길이를 따라 연장되는 3개의 블레이드(512)를 갖는 믹싱 패들(510)의 사시도이다. 블레이드(512)는 믹싱 동안 포드(150)의 내용물이 흘러나오는 큰 개구(516)를 정의한다. 패들(510)은 또한 포드(150)의 제 2 단부(212)로부터 연장되는 돌출부(518)를 포함한다. 포드(150)의 제 2 단부(212)가 오목하기 때문에, 돌출부(518)는 포드(150)의 상부 립보다 짧다. 일부 실시예에서, 돌출부가 포드 밖으로 돌출하지 않고 포드에 삽입된 암 구동축과 짝을 이룬다.
도 28은 패들의 축을 따라 거리에 따라 변하는 피치로 중심 스템(524)의 길이를 따라 감기는 3개의 블레이드(522)를 갖는 믹싱 패들(520)의 사시도이다. 블레이드(522)는 상기 블레이드(522)의 제 1 단부(526)로부터 상기 블레이드(522)의 제 2 단부(528)까지 연장되는 큰 개구(525)를 정의한다. 블레이드의 피치는 포드(150)의 제 1 단부(526)로부터의 거리에 따라 증가한다. 얕은 피치를 갖는 블레이드(522)의 일부는 그렇지 않으면 냉동 동안 포드(150)의 벽의 내부면에 쌓일 수 있는 냉동 조제물을 제거한다. 더 가파른 피치를 갖는 블레이드(522)의 일부는 냉동 과자를 교반하는 한편 포드(150)의 바닥으로부터 냉동 조제물을 들어 올린다. 가파른 피치를 갖는 블레이드(522)의 일부는 또한 반대 방향으로 회전될 때 포드의 단부(210)로부터 냉동 조제물을 압착하고 포드(150)의 제 1 단부(210)가 개방된다.
도 29a는 믹싱 패들(486)의 사시도이다. 패들(486)은 상기 패들(486)의 스템(488)에 인접한 큰 개구(532)를 갖는 3개의 나선형 블레이드(490)를 갖는다. 포드(484)의 축을 따라 연장되는 평면에 대한 블레이드(490)의 경사각은 패들의 단부로부터의 거리에 따라 변한다. 블레이드(490)의 외부 에지는 어셈블리 동안 포드(484)의 림을 수용할 수 있는 슬롯(534)을 정의한다. 슬롯(534)은 가요성 블레이드(490)를 생성하는 블레이드(490) 내로 연장된다. 가요성 블레이드는 포드의 넥이 일반적으로 패들의 직경보다 직경이 더 작기 때문에 포드의 조립 동안 유리하다.
도 29b는 믹싱 패들(486)을 포드(150)에 삽입하는 것을 예시하는 개략도이다. 슬롯(532)은 제조 동안 스레드로서 작용하고 제 1 넥(216)보다 더 넓은 직경을 갖는 패들이 포드(150)에 들어가도록 허용한다. 도 6a 및 6b를 참조하여 설명된 바와 같이, 포드(150)는 입구보다 더 넓은 배럴(220)을 갖는다. 패들(486)의 폭은 배럴(220)의 측면과 접촉하거나 거의 접촉하여 쌓였거나 동결된 내용물을 제거한다.
도 30a는 3개의 나선형 블레이드(542)를 갖는 믹싱 패들(540)의 사시도이다. 블레이드(542)의 제 1 단부(454)는 제 1 유닛(556)에 연결되고 블레이드(542)의 제 2 단부(548)는 제 2 유닛(558)에 연결된다. 제 1 유닛(546) 및 제 2 유닛(550)은 개구에 끼우도록 형상화된 중앙 로드를 수용하는 키-형상의 개구를 갖는다. 로드가 개구에 의해 수용될 때, 패들(540)이 로드에 회전 가능하게 결합된다.
패들(540)은 가요성이고 탄성 재료로 만들어진다. 패들(540)은 상기 패들(540)의 직경을 줄이기 위해 시계 방향으로 비틀릴 수 있다. 패들(540)은 상기 패들(540)의 직경을 증가시키기 위해 반시계 방향으로 비틀릴 수 있다. 비틀림 힘이 제거되면 패들은 원래 직경으로 돌아간다. 패들(540)의 직경은 전형적으로 포드(150)의 상단부(DUE)의 직경보다 크다.
도 30b는 포드에 믹싱 패들(540) 및 상보적인 로드(652)의 삽입을 도시하는 개략도이다. 패들(540)은 또한 유연하고 탄력적인 패들(540)이다. 패들(540)은 제 2 넥(218)을 통해 끼워지도록 조작되고 그런 후 로드(652)가 제 2 넥(218)과 개구(552, 554)를 통해 삽입된다. 개구(552, 554)를 통해 로드(652)를 삽입함으로써 블레이드가 확장되어 포드 벽과 같은 높이에 놓이게 된다. 로드(652)는 포드(150)의 제 1 단부(210)에 접한다. 리세스(653)는 제 1 단부(210)에 접하는 로드(652)의 단부에 형성된다. 리세스(653)는 구동축(126)를 수용하고 회전 결합하도록 크기가 정해진다.
도 31은 중앙 스템(564)의 길이를 따라 연장되는 3개의 나선형 블레이드(562)를 갖는 믹싱 패들(560)의 사시도이다. 각 블레이드(566)는 상부 개구(566) 및 하부 개구(568)를 형성한다. 블레이드(562)가 패들(560)의 상단부(570)로부터 패들(560)의 하단부(572)로 연장될 때 블레이드(562)는 피치가 증가한다. 블레이드(562)는 상기 블레이드(562)의 에지에 돌출부(574)를 갖는다. 돌출부(574)는 교대로 포드(150)의 내부에 쌓인 내용물을 제거한다. 돌출부(574)는 배럴(220)의 전체 표면적이 3개의 블레이드(562)의 돌출부(574)에 의해 닦이거나 청소되도록 배열된다.
도 32a는 중앙 스템(581)의 길이를 따라 연장되는 2개의 나선형 블레이드(580)를 갖는 믹싱 패들(578)의 사시도이다. 패들(578)은 패들(560)과 실질적으로 유사하다. 그러나, 패들(578)은 3개의 블레이드가 아니라 2개의 블레이드를 갖는다. 블레이드(580)는 포드(150)의 배럴의 전체 내부 표면적을 덮는 교번하는 노치(582)를 포함한다. 노치(582)는 블레이드(580)의 에지로부터 수직으로 돌출한다. 일부 믹싱 패들에서, 믹싱 패들의 외경은 한쪽 끝이 더 좁아 조립 중에 포드에 쉽게 삽입할 수 있도록 하고 패들이 냉동 사이클 동안 포드 내에서 동심 위치를 유지하도록 한다.
도 32b 및 32c는 포드 내로의 믹싱 패들(578)의 삽입을 예시하는 개략도이다. 패들(578)을 제 1 넥(216)을 통해 흔들거나 상기 패들을 제 1 넥(216)을 통해 회전시킴으로써 패들(578)이 포드(150) 내에 작동된다. 도 30b는 포드(150)에 완전히 삽입된 패들(578)을 도시한다. 플레이트(390)는 포드(150)의 제 1 단부(210)에 부착된다.
도 33은 중앙 스템(588)의 길이를 따라 연장되는 2개의 나선형 블레이드(586)를 갖는 믹싱 패들(584)의 사시도이다. 패들(584)은 실질적으로 패들(578)과 유사하다. 그러나, 패들(584)은 경사진 노치(589)를 가지며 경사진 노치(582)를 갖는다. 이러한 노치는 코너 노치에 걸리지 않고 패들(584)을 포드에 삽입하는 것을 용이하게 한다.
일부 믹싱 패들에서, 구성 요소는 평평한 알루미늄 시트로부터 2개 이상의 피스로 스탬핑되고 고정 가능하게 중첩되어 믹싱 블레이드가 있는 중앙 스템과 함께 믹싱 패들을 달성한다. 일부 믹싱 패들은 먼저 스탬핑된 다음 용접되어 중앙 스템을 생성한다.
도 34a는 중앙 스템(594)의 길이를 따라 연장되는 2개의 나선형 블레이드(592)를 갖는 믹싱 패들(590)의 사시도이다. 패들(590)은 그렇지 않으면 패들(578)과 실질적으로 유사하다. 패들(578)은 단일 판금 피스로 형성될 수 있다. 중앙 스템은 구동축(126)를 수용하기 위해 스탬핑된 리세스(596)이다.
도 34b 내지 34d는 포드로의 믹싱 패들(590)의 삽입을 예시하는 개략도이다. 블레이드(592)는 제 1 넥(216)을 통해 포드(150)로의 삽입을 돕기 위해 노치되어 있다. 블레이드(592)는 교번하는 노치를 갖는다. 이는 패들(578)이 제조 중에 제 1 넥(216)을 통과하고 배럴(220)의 내벽과의 접촉을 유지하도록 허용한다. 일부 패들(578)은 배럴의 내벽과 접촉하지 않지만 배럴(220)의 내벽에 충분히 가까워 배럴(220)의 내벽에 얼어 달라 붙은 포드의 내용물을 제거하기 한다. 패들은 예를 들어 배럴(220)의 내벽으로부터 5-500 마이크론 떨어져 있을 수 있다.
도 35는 중심 축(604)을 따라 연장되는 2개의 나선형 블레이드(602)를 포함하는 믹싱 패들(600)의 사시도이다. 나선형 블레이드(602)는 균일한 피치를 갖는다. 패들(600)은 도 28a에 도시된 패들(510)과 실질적으로 유사하다. 그러나, 패들(600)은 포드(150)의 제 2 단부(210)와 일체로 형성된다. 패들(600)은 노치가 없는 매끄러운 블레이드를 갖는다. 돌출부(518)는 패들(510)의 메인 스템으로부터 연장된다. 일부 패들은 기계의 구동축(126)를 수용하기 위한 중앙 개구 또는 리세스를 갖는다.
도 36a는 3개의 나선형 블레이드(608)를 갖는 믹싱 패들(606)의 사시도이다. 블레이드(608)의 제 1 단부(610)는 제 1 유닛(612)에 연결되고 블레이드(608)의 제 2 단부(614)는 제 2 유닛(616)에 연결된다. 제 1 유닛(612) 및 제 2 유닛(616)은 키형 개구(620, 622)를 갖는다. 키형 개구(620, 622)는 개구(620, 622)에 끼우도록 형성된 중앙 로드(미도시)를 수용한다. 로드가 개구(620, 622)에 의해 수용되면, 패들(606)이 로드에 회전 가능하게 결합된다.
패들(606)은 가요성이고 탄성 재료로 만들어진다. 패들(606)은 시계 방향으로 비틀려 상기 패들(606)의 직경을 감소시킬 수 있다. 패들(606)은 시계 반대 방향으로 비틀려 상기 패들(606)의 직경을 증가시킬 수 있다. 비틀림 힘이 제거될 때 패들은 원래 직경으로 복귀한다. 패들(606)의 직경은 포드(150)의 상단부(DUE)의 직경보다 대략 크고 포드(150)의 배럴(DB)의 직경보다 작다.
일부 패들에서, 중앙 로드의 직경은 개구의 직경보다 크다. 개구는 탄성 재료로 만들어지며/지거나 중앙 로드가 개구에 삽입될 때 확장되도록 제조된다. 중앙 로드가 개구에 삽입되면, 패들의 직경이 증가한다.
도 36b 내지 36d는 포드로의 믹싱 패들(606)의 삽입을 예시하는 개략도이다. 개구(620, 622)는 상보적인 로드(650)를 수용할 수 있는 크기이다. 로드(650) 및 개구(620, 622)는 로드(650)가 개구(622, 620)와 맞물릴 때 로드(650) 및 패들(606)이 회전 결합되도록 성형된다. 도 36a에서, 로드(650) 및 패들(606)은 모두 포드(150) 외부에 있다. 패들(606)은 먼저 포드(105)의 제 1 단부(210)에 삽입된다. 패들은 가요성이 있고 제 2 넥(218)을 통해 끼우도록 조작(예를 들어, 비틀거나 압축)될 수 있다. 패들(606)이 도 36b에 도시된 바와 같이 포드(150)의 내부에 있으면, 로드(650)는 개구(620, 622)를 통해 삽입된다. 도 36c는 포드(150)의 내부에 있는 패들(606) 및 로드(650)를 도시한다. 로드(650)는 포드(150)의 제 1 단부(210)에 접한다. 리세스(651)는 제 1 단부(210)에 접하는 로드(650)의 단부에 형성된다. 리세스(651)는 구동축(126)를 수용하고 회전 결합하도록 크기가 결정된다.
도 37a는 제 1 단부(630)에서 중앙 스템(632)에 부착되는 3개의 나선형 블레이드(628)를 포함하는 믹싱 패들(626)의 사시도이다. 블레이드(628)의 제 2 단부(634)는 자유롭다. 블레이드(628)의 제 2 단부(634)는 횡방향 기계적 힘의 자유 단부가 제조 중에 제 2 단부(634)에 가해질 때 쉽게 압축된다.
도 37b는 포드 내로의 믹싱 패들(626)의 삽입을 예시하는 개략도이다. 패들(626)을 삽입하기 위해, 제 2 단부(634) 블레이드(628)가 중앙 스템(632)을 향해 가압된다. 패들(626)은 포드(150)의 제 2 넥(218)에 삽입된다. 일단 포드(150)에 들어가면, 블레이드(628)가 해제되고 배럴(DB)의 직경과 같거나 약간 작은 블레이드의 원래 직경으로 돌아간다.
도 38은 제 1 단부(642)를 제 1 허브(644)에 연결하고 제 2 단부(646)를 제 2 허브(648)에 연결하는 4개의 보우형 블레이드(638)를 포함하는 믹싱 패들(636)의 사시도이다. 블레이드(638)는 패들의 상단과 하단에 힘이 가해지면 변형되는 탄성 재료로 제조된다. 블레이드(638)의 보우는 패들의 단부가 함께 가압될 때 증가 할 수 있다. 전개되지 않은 위치에서, 블레이드(638)는 약간 구부러져 있다. 전개된 위치에서, 블레이드(638)는 구부러진다. 패들(636)은 전개되지 않은 위치에서 포드(150)에 삽입된다. 패들(636)이 포드(150)의 내부에 있을 때, 압축력이 패들(363)의 제 1 허브(644)에 가해지고 블레이드(638)가 외부로 휘어진다. 일부 패들은 패들이 배치되지 않은 구성으로 돌아가는 것을 방지하는 잠금장치를 포함한다. 일부 패들에서, 압축력은 블레이드(638)를 전개 위치로 영구적으로 변형시킨다.
도 39는 포드의 측벽으로 연장되는 헤드(635)를 갖는 믹싱 패들(633)의 사시도이다. 헤드(635)는 디스크형이고 패들(633)을 포드와 동심 위치에 유지하는 것을 돕는다. 패들(633)은 도 28I에 도시된 패들(600)과 실질적으로 유사하지만 수 돌출부보다는 암 연결부(637)를 갖는다. 포드를 수용하는 기계의 구동축이 사용 중에 암 연결부(637)에 삽입된다. 헤드(635)는 포드의 내용물을 교반하기 위해 블레이드(639)가 회전함에 따라 회전한다. 이 구성은 구동축이 멸균 상태로 유지되고 포드의 내용물과 접촉하지 않을 가능성을 높이다.
도 40은 중앙 스템의 길이를 따라 연장되는 2개의 나선형 블레이드(657)를 갖는 믹싱 패들(655)의 사시도이다. 패들(655)은 단일 판금 피스로 형성될 수 있다. 중앙 스템은 구동축(126)를 수용하기 위한 스탬핑된 리세스(661)이다. 스탬핑된 리세스(661)는 제 1 방향으로 스탬핑된 상부 섹션(663) 및 하부 섹션(665)을 갖는다. 스탬핑된 리세스는 또한 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 스탬핑된 중간 섹션(667)을 갖는다. 스탬핑 접근 방식은 용접 기반 접근 방식에 비해 제조 비용을 줄일 수 있다.
도 41은 포드(150) 내의 믹싱 패들(675)의 사시도이다. 패들(675)은 중앙 스템(677) 및 상기 중앙 스템(677)으로부터 연장되는 블레이드(679)를 갖는다. 블레이드(679)는 분배기에 개구(681) 및 노치(683)를 갖는다. 패들(675)이 회전하여 포드(150)의 내용물을 혼합할 때, 노치(783)가 포드의 내용물을 바닥에서 퍼내어 포드(150)의 바닥에 있는 내용물이 얼음으로 얼지 않도록 한다.
맞춤형 "충전 헤드"가 충전 공정 동안 믹싱 패들과 짝을 이루거나 완전히 방지하는 데 사용된다. 이 접근 방식을 사용하면 충전 헤드가 포드에 들어가 액체 내용물을 튀지 않고 포드에 분배할 수 있다. 또한, 초과 조제물에 필요한 추가 부피를 고려하기 위해, 포드 상단에 더 많은 "헤드스페이스"(즉, 열린 공간)가 남아 있으며, 그 다음에는 통상적으로 캔이 채워진다. 충전 공정은 가압 공정 중이 이 추가 헤드스페이스에 맞게 조정된다.
도 42a 및 42b는 포드(150)를 내용물로 채우는 접근법을 예시한다. 제조 기계(664)는 제 1 헤드(668), 제 2 헤드(670) 및 제 3 헤드(672)를 갖는 스파우트(666)를 포함한다. 헤드(668, 670, 672)는 패들의 블레이드(230) 사이에 끼워지는 크기로 되어 있다. 도 36a는 포드(150)와 결합된 스파우트(666)를 도시한다. 헤드(668, 670, 672)는 액체 내용물을 포드(150)로 흘려 보낸다. 스파우트(666)는 포드에 삽입되지 않고 포드를 채우는 역방향 깔때기이다. 스파우트(666)가 포드(150)의 제 1 넥(216)으로부터 제거되면, 포드(150)가 폐쇄된다. 포드(150)는 상기 포드(150)의 내부에서 내용물(674)과 함께 살균된다. 일부 포드는 호스를 사용하는 역압 충전 시스템을 사용하여 충전된다.
일부 포드는 재활용될 수 있다. 예를 들어 일부 포드에는 완전한 탈착식 캔 단부가 있다. 냉동 사이클이 완료된 후, 쉽게 재활용하기 위해, 사용자는 기계에서 포드를 제거하고 캔 단부 전체를 제거하며(캔 단부는 하위 구성 요소 배출 포트 메커니즘을 포함하고), 포드에서 플라스틱 믹싱 패들을 제거하여, 플라스틱 및 금속 구성 요소를 분리한다.
도 43a 및 43b는 탈착식 내부 패들(680)을 갖는 포드를 도시한다. 탈착식 패들(680)은 도 37a에 도시된 패들(626)과 실질적으로 유사하다. 그러나, 탈착식 패들(680)은 포드(150)로부터 제거 가능하다. 사용자는 포드(150)의 제 2 단부(212)의 리드(682)를 제거한다. 리드(682)는 예를 들어 도 43a 및 43b에 도시된 기술 및 구성에 의해 제거될 수 있다. 포드(150)의 제 1 단부(210)를 개방하면 탈착식 패들(680)이 노출된다. 그런 후, 사용자는 패들(680)의 제 1 단부(684)로 패들(680)을 파지한다. 패들(680)의 제 2 단부(686)는 압축되어 제 2 넥(218)을 통해 빠져 나간다. 패들은 다른 포드에서 재사용하거나 동일한 포드 내에서 재사용될 수 있다.
도 44a 및 44b는 토핑(692)을 저장하기 위한 상부 케이싱(690)을 갖는 포드를 도시한다. 상부 케이싱(690)은 포드(150)의 내부와 케이싱(690)의 내부(698) 사이에 도관을 제공하는 제 1개구(694) 및 제 2개구(696)를 포함한다. 회전 가능한 플레이트(700)가 개구(694, 696)를 덮어 토핑(692)이 포드(150)의 내용물과 혼합되는 것을 방지한다. 마지막 냉동 단계에서, 예를 들어, 분배하기 전 10초 때, 플레이트(700)가 회전되어 플레이트(700)의 제 1개구(702)가 제 1개구(694)와 정렬된다. 플레이트(700)의 제 2개구(704)는 제 2개구(696)와 정렬된다. 토핑(692)이 포드(150)의 내용물로 떨어지고 그 내용물과 혼합되어 포드(150)의 내용물과 분배된다. 도 38a는 토핑으로서 초콜릿 칩을 도시한다. 다른 토핑에는 스프링클, 쿠키 크럼프, 시럽, 젤리, 과일 조각, 동결 건조 과일 조각, 반죽, 크림 또는 작거나 으깬 사탕이 포함된다. 플레이트(700)는 리드로부터 연장되는 구동축에 결합될 수 있어 구동축이 믹싱 패들을 회전시키기 시작할 때 플레이트가 개방 위치로 회전한다.
도 45a 및 45b는 패들 및 포드에 각각 수용된 가스 방출 디스크(710)를 도시한다. 도 45a는 중공 중앙 스템(712)을 갖는 도 28a의 패들(510)을 도시한다. 중앙 스템(712)은 가스 투과성 재료로 제조된다. 가스 방출 디스크(710)는 포드(150)가 개방될 때 가스를 방출한다. 포드(150)를 열면 포드(150)에 초기에 저장된 가압 가스가 방출된다. 포드(150)를 감압하면 압력 차가 발생한다. 가스 방출 디스크(710)로부터의 가스가 압력 차로 인해 디스크를 빠져 나와 포드(150)의 내용물로 흘러 들어간다. 도 45b는 포드(150)의 제 1 단부(210)에 배치된 가스 방출 디스크(710) 인 포드(150)를 도시한다.
양 구성에서, 가스 방출 디스크(710)는 패들(510)이 회전하고 증발기(108)가 내용물을 냉각시키는 동안 가스를 포드(150)의 내용물로 천천히 방출한다. 냉동하는 동안 내용물에 천천히 가스를 방출하면 원하는 오버런과 함께 부드럽고 높이 솟아 있으며 부드러운 질감의 음료 또는 식품이 만들어진다. 가스 방출 디스크(710)는 질소, 아산화 질소, 이산화탄소, 아르곤 또는 이들 가스의 조합을 방출할 수 있다.
일부 기계에서, 질소, 아산화 질소, 아르곤 또는 이들 가스의 조합은 냉동 공정 동안 구동축 및/또는 믹싱 패들을 통해 포드로 펌핑된다. 이 가스의 일부(예를 들어, 질소)는 냉각 및/또는 냉동 목적으로 기계(예를 들어, 증발기)의 냉동 시스템으로 전환될 수 있다.
도 46a, 46b 및 46c는 각각 제조 동안 베이스(162)의 스택(720)의 사시도, 측면도 및 분해도이다. 베이스(162)는 도 8을 참조하여 이전에 설명되었다. 베이스(162)는 외부 선반(722), 내부 선반(724), 원주 방향 밸리(726), 돌출부(165) 및 편평한 영역(728)을 포함한다. 베이스(162)는 적층될 때 베이스(162)의 외부 선반(722)이 다른 베이스(162)의 외부 선반(722)과 접하고, 베이스(162)의 내부 선반(724)이 다른 베이스(162)의 내부 선반(724)과 접하도록 공평하게 분배된다. 돌출부(165)는 편평한 부분(128)으로부터의 높이(HA)이다. HB는 베이스(162)의 편평한 영역(728)과 초기 베이스(162) 상에 적층된 다른 베이스(162)의 편평한 영역(128) 사이의 높이이다. 높이(HA)는 높이(HB)보다 작거나 같다. 이러한 구성은 베이스(162)의 스택(720)이 제조 중에 기울어지거나 경사지는 것을 방지하는 데 도움이된다. 베이스 스택(162)은 캔 본체가 채워진 후 캔 본체의 개방 단부를 폐쇄하기 위해 제조 라인에서 사용된다.
본 명세서에 기술된 포드 및 부속 부품은 일회용 시스템 또는 재사용 시스템으로 만들어질 수 있다.
본 시스템 및 방법의 많은 실시예들을 설명하였다. 그럼에도 불구하고, 본 개시의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 다른 실시예들은 하기의 청구 범위 내에 있다.

Claims (38)

  1. 포드(pod)의 베이스(base)의 인접한 부분에 대해 외측으로 연장되는 돌출부(protrusion)를 포함하는 포드 내에 내용물(ingredient)의 온도를 감소시키기 위한 기계로서,
    포드의 돌출부는 헤드(head)와 풋(foot) 사이에 연장되는 스템(stem)을 갖고, 스템은 헤드 및 풋보다 작은 단면을 갖고, 베이스는 포드의 돌출부 주위로 연장되는 취약부(weakened section)를 포함하고,
    기계는:
    포드를 수용하는 크기의 리셉터클(receptacle)을 정의하는 증발기;
    압축기; 및
    응축기
    를 포함하는 것인 냉동 시스템; 및
    돌출부를 제거하기 위해 증발기의 리셉터클 내 포드의 돌출부에 힘을 가하도록 구성된 분배기
    를 포함하는 것인 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    분배기에 기계적으로 연결된 모터를 더 포함하고, 모터는 분배기의 적어도 일부를 회전시키기 위해 작동가능한 것인 기계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    분배기는 포드 기계 인터페이스의 바닥에 배열되는 것인 기계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    캡이 분배기에 의해 회전될 때 캡은 베이스로부터 돌출부를 분리하기 위해 돌출부의 스템에 맞추어 정렬된 절단 나이프를 포함하는 것인 기계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    분배기가 포드와 맞물릴 때 분배기는 취약부를 부수고 베이스의 인접한 부분으로부터 돌출부를 분리하기 위해 베이스의 돌출부와 맞물리고 들어올리도록 크기가 정해지고 위치가 정해지는 것인 기계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    분배기가 포드와 맞물릴 때 포드는 베이스로부터 돌출부를 분리하기 위해 돌출부의 스템에 맞추어 정렬된 절단 나이프를 포함하는 것인 기계.
  7. 제 1 항에 있어서,
    모터가 분배기를 회전시킬 때 분배기는 포드의 돌출부로 축방향력(axial force)을 가하는 것인 기계.
  8. 제 7 항에 있어서,
    축방향력은 5 내지 75 파운드인 것인 기계.
  9. 제 1 항에 있어서,
    캡은 캡을 통해 연장되는 개구에 인접한 램프(ramp)를 갖고, 캡이 분배기에 의해 회전될 때 램프는 베이스의 인접한 부분으로부터 돌출부를 분리하기 위해 돌출부를 들어올리고 취약부를 부수기 위해 크기가 정해지고 위치가 정해지는 것인 기계.
  10. 제 9 항에 있어서,
    캡은 포드 상에 장착되는 것인 기계.
  11. 제 10 항에 있어서,
    분배기는 캡과 맞물리는 것인 기계.
  12. 제 1 항에 있어서,
    분배기는 포드와 기계적으로 맞물리기 위한 맞물림 표면을 포함하는 것인 기계.
  13. 제 12 항에 있어서,
    분배기는 포드의 베이스에 평행한 편평한 기어를 포함하고, 기어의 톱니(leeth)는 맞물림 표면인 것인 기계.
  14. 제 12 항에 있어서,
    분배기는 포드의 베이스에 대한 각도로 설정된 기어 휠을 포함하고, 기어 휠의 톱니는 맞물림 표면인 것인 기계.
  15. 제 12 항에 있어서,
    분배기는 기어 휠과 톱니로 맞물리는 웜 기어(worm gear)를 포함하는 것인 기계.
  16. 제 15 항에 있어서,
    포드의 돌출부는 제 1 돌출부이고, 기어 휠은 환형 부재 및 환형 부재로부터 연장되는 제 2 돌출부를 갖는 것인 기계.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제 2 돌출부는 분배기의 맞물림 표면인 것인 기계.
  18. 제 16 항에 있어서,
    제 2 돌출부는 다웰 형상(dowel-shaped)의 돌출부인 것인 기계.
  19. 내용물(ingredient) 및 믹싱 패들을 함유하는 포드(pod) 내에 내용물(ingredient)의 온도를 감소시키기 위한 기계로서,
    기계는:
    냉동 시스템의 증발기로서, 증발기는 포드를 수용하는 크기의 리셉터클(receptacle)을 정의하는 것인 증발기;
    리셉터클 내에 포드와 맞물리도록 구성되고 포드를 개방하도록 작동 가능한 분배기; 및
    분배기와 기계적으로 연결된 모터로서, 모터는 포드를 개방하는 분배기를 작동하기 위해 분배기에 기계적으로 연결되는 것인 모터;
    를 포함하고,
    분배기는 포드를 개방하기 위해 리셉터클 내 포드 상에 돌출부로 힘을 가하는 것인 기계.
  20. 제 19 항에 있어서,
    포드의 베이스는 베이스의 인접한 부분에 대하여 외측으로 연장되는 돌출부를 포함하는 것인 기계.
  21. 제 20 항에 있어서,
    포드의 베이스는 돌출부 주위로 연장되는 취약부(weakend section)를 포함하는 것인 기계.
  22. 제 20 항에 있어서,
    돌출부는 헤드(head)와 풋(foot) 사이에 연장되는 스템(stem)을 갖고, 스템은 헤드 및 풋보다 작은 단면을 갖고, 베이스는 돌출부 주위로 연장된 취약부를 포함하는 것인 기계.
  23. 제 22 항에 있어서,
    캡이 분배기에 의해 회전될 때 캡은 베이스로부터 돌출부를 분리하기 위해 돌출부의 스템에 맞추어 정렬된 절단 나이프를 포함하는 것인 기계.
  24. 제 22 항에 있어서,
    분배기가 포드와 맞물릴 때 분배기는 취약부를 부수고 베이스의 인접한 부분으로부터 돌출부를 분리하기 위해 베이스의 돌출부와 맞물리고 들어올리도록 크기가 정해지고 위치가 정해지는 것인 기계.
  25. 제 22 항에 있어서,
    분배기가 포드와 맞물릴 때 포드는 베이스로부터 돌출부를 분리하기 위해 돌출부의 스템에 맞추어 정렬된 절단 나이프를 포함하는 것인 기계.
  26. 제 22 항에 있어서,
    캡은 캡을 통해 연장되는 개구에 인접한 램프(ramp)를 갖고, 캡이 분배기에 의해 회전될 때 램프는 베이스의 인접한 부분으로부터 돌출부를 분리하기 위해 돌출부를 들어올리고 취약부를 부수도록 크기가 정해지고 위치가 정해지는 것인 기계.
  27. 제 26 항에 있어서,
    캡은 포드 상에 장착되는 것인 기계.
  28. 제 26 항에 있어서,
    분배기는 캡과 맞물리는 것인 기계.
  29. 내용물(ingredient)을 함유하는 포드(pod) 내에서 내용물의 온도를 감소시키기 위한 기계로서,
    기계는:
    냉동 시스템의 증발기로서, 증발기는 포드를 수용하는 크기의 리셉터클(receptacle)을 정의하는 것인 증발기;
    리셉터클 내에 포드와 맞물리도록 구성되고 포드를 개방하도록 작동 가능한 분배기; 및
    분배기와 기계적으로 연결된 모터로서, 모터는 포드를 개방하는 분배기를 작동하기 위해 분배기에 기계적으로 연결되는 것인 모터
    를 포함하고,
    분배기는 포드를 개방하기 위한 리셉터클 내 포드 상에 돌출부로 힘을 가하는 것인 기계.
  30. 제 29 항에 있어서,
    분배기는 포드와 기계적으로 맞물리기 위한 맞물림 표면을 포함하는 것인 기계.
  31. 제 29 항에 있어서,
    분배기는 포드 기계 인터페이스의 바닥에 배열되는 것인 기계.
  32. 제 29 항에 있어서,
    캡이 분배기에 의해 회전될 때 캡은 돌출부의 베이스로부터 돌출부를 분리하기 위해 돌출부의 스템에 맞추어 정렬된 절단 나이프를 포함하는 것인 기계.
  33. 제 29 항에 있어서,
    분배기가 포드와 맞물릴 때 분배기는 돌출부 주위에 취약부를 부수고 베이스의 인접한 부분으로부터 돌출부를 분리하기 위해 베이스의 돌출부와 맞물리고 들어올리도록 크기가 정해지고 위치가 정해지는 것인 기계.
  34. 제 29 항에 있어서,
    모터가 분배기를 회전시킬 때 분배기는 포드의 돌출부로 축방향력을 가하는 것인 기계.
  35. 제 34 항에 있어서,
    축방향력은 5 내지 75 파운드인 것인 기계.
  36. 제 29 항에 있어서,
    캡은 캡을 통해 연장되는 개구에 인접한 램프(ramp)를 갖고, 캡이 분배기에 의해 회전될 때 램프는 베이스의 인접한 부분으로부터 돌출부를 분리하기 위해 돌출부를 들어올리고 돌출부의 베이스 주위에 취약부를 부수도록 크기가 정해지고 위치가 정해지는 것인 기계.
  37. 제 36 항에 있어서,
    캔은 포드 상에 장착되는 것인 기계.
  38. 제 36 항에 있어서,
    분배기는 캡과 맞물리는 것인 기계.
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