TW410261B - Method and apparatus for the moulding of iced confectionery articles - Google Patents

Description

410261 A7 B7 五、發明說明（1) 型之方法 本發明關於一種小型冰品成型，特別是冰棒 及裝置。 美國專利第5,359,858或5,394,707號揭示—種包含巧克力殼 之簡單或複合冰棒成型之方法及裝置，其中模具預冷石一 極低溫度’將待冷凍液態合成物導入該模具内然後 製冷環境直至該合成物表㈣成冰面，將—根棒子插入仍 爲柔軟之中心，然後將模具内所有物質移出模具。模具預 冷，裝填，插入棒子及冷東至自模具移出等所有操作均在 極冷環境中發生，其巾冰冷卻速率受❹制，是以冰棒能 輕易移出模具而無須加熱。 本發明之宗旨爲提出一種簡單而有彈性.，以快速冷凍至 了極低溫度之方式工業化大量生產小型冰品，特別是冰棒 之方法及裝置，藉此同時使該冰品具備細緻紋理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明關於一種製造+型冰品’特別是冰棒之方法，其 中模具預冷至一極低溫度，將待冷凍液態合成物導入該模 具内然後通過一製冷環境直至該合成物表面形成冰面，將 一根棒子插入仍爲柔軟之中心，然後將模具内所有物質移 出模具而無須加熱，其特徵爲所用模具係以兩垂直半體殼 構成，該等半體殼與兩模具半體條爲一體，且該冰品之冷 康係在一絕熱隔間内發生，其中藉由對模具表面施加—低 溫氣體產生瀰漫於該隔間之極低溫度，且自模具中取出冰 品之程序係在乾燥狀態下於模具半體條分開後抽出冰品。 本發明亦關於一種小型冰品成型，特別是冰棒成型之裝 置 冰 其包含一冷凍隔間，一模具裝填站，一置棒站及 -4 - 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 五、發明說明（2 at 410261 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 品抽出站，其特徵爲模具係以兩半體殼構成，此兩丰體殼 與兩半體條爲一體，該模具由有兩橫向鏈條之輸送帶逐步 線行輸送，該隔間爲絕熱且由施加於模具表面之低溫氣體 冷卻且在整個隔間内維持一極低溫度’該裝置包含—成型 區及一去模區，其中在該成型區中使該等半體.殼相互夾緊 ，在該去模區中有一冰品抽出裝置，該裝置包含用以開啓 模具半體條及以插入冰品之棒子抽出冰品之裝置。 以下參照所附圖式以舉例方式更加詳細説明本發明，圖 式中： 圖1爲該裝置之簡化剖面圖： 圖2爲該裝置之局部簡化透视圖，圖中裝置之覆蓋元件經 取下；及 圖3和4爲該裝置之細邵簡圖，顯示自模具取出冰品之運 作0 在圖1中’位在站1之一計量裝置分發清冰含水混合物或 是以脂肪成分及蛋白質爲基底之冰之含水混合物，該混合 物服大至較大或較小程度，内含適當内容物（在下文中以》 冰稱呼）’進入模具2，該模具包含兩半體殼與條狀模具3 和4爲一體，該條狀模具包含兩半體條構成一组條狀件，該 等半體條藉由步進輸送帶5相互夹緊β模具之垂直组態使液 產品可以計量。因此該裝置包含—成型區X及一去模區γ 〇 較佳來説，約-6 *C或-7 °C之"硬w冰（其結冰水百分比至 少爲50%)可藉由具有一加壓給料槽之特殊計量裝置分配， -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨€ M5 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410261 上 Α7 _ Β7 五、發明說明（3 ) 該計量裝置在歐洲專利申請案第·.·.號中提出，標題爲 '、冰 品成型之製程及裝置"，其與本申請案同時提出，且内容 以參考方式併入本申請案中β因此該裝置用以在全程_18。〇 之溫度下使冰品硬化。 在站ό有一與站1短距離間隔之置棒器將木質或塑膠棒子 插入半硬化冰品中央。在冰品完全硬化後，空白處7在乾燥 狀態下因下述元件之作用移出模具。在冰品在站8處藉由— 雙重升降系統9抽出後，空白處7由與提取棒爲一體之握爪 提起並由輸送帶1 0將其朝習知添加外層及包裝作業處輪送 ’例如添加脂肪覆蓋物或清冰。該裝置處於一絕熱隔間i ^ 内，然站1處之計量裝置，站6處之置棒器及站8處之抽出 系統不在其内。隔間〗丨在頂部包含開口丨2，i 3和丨4以讓 考慮範園内之設備通過。較佳來説’該等開口以使設備與 孩隔間結合之方式定義以減少冷度損失。該隔間可開放以 較易於取得其内物品。該隔間之絕熱能力舉例來説可由具 備壁間眞空之雙層壁獲得。 ，成型及去模作業在下文中詳細説明。如圖2所示，用以輸 送模具2之系統視條狀模具3和4之型態及開啓條狀模具以 移出冰品之方法而定。因此輸送帶5包含兩部份：一上游部 份用以模錡;水品及一下游部份用以將冰品考多出模具。在成 型區X中，模具2以關閉狀態輸送，且所有條狀件3組相互 接觸，藉此不損失任何空間並保存冷度。在去模區γ中， 其與成型區X相較短得多，模具2係以開放位置輸送。 爲要進仃模具2之開啓，輸送帶5包含兩雙擋塊鏈。擋塊 本紙張尺度適财_家標準（CNSM“格⑽ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 410261 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 15之機能爲推擠每一組並非固定於該等擋塊之半體條3和4 。節距，亦即兩擋塊間之距離使所有條狀件組在成型區X 内保持接觸。在去模區γ中，該節距增加至抽出空白處7所 必須之模具半體條分離距離。此項作業因輸送係由兩個雙 鏈進行而易於執行。 爲此因素，輸送帶5包含一主輪/驅動輪轂總成丨6，其以 如同習知輸送帶之方式在輸送線末端施加一拉扯動作（傳動 系統並未繪出）。主雙鏈丨7將模具以開放位置送入去模區Y 。固定於主鏈17且用以推擠條狀模具之擋塊ι8相互間處於 兩倍節距之距離。主鏈17對藉由兩中間齒輪2〇帶動一對次 鏈1 9。傳動擋塊丨5固定於該對次鏈1 9，該等傳動猜塊間之 距離等於一組條狀件之寬度，亦即一個節距。主鏈丨7位在 中間輪20之内部侧上，而次鏈i 9位在中間輪2〇之外部侧上 。因此該雙鏈不會相互纏繞。 半體條3和4之開啓如圖3和圖4簡單圖示依據以下步驟進 行：主鏈17之擋塊18在鏈條接會區域卡入半體條3和4間形 成之孔隙内。在下一行程，次鏈1 9之後半體條3前進一個 節距’同時前半體條4前進兩個節距，此代表著主鏈兩接續 擋塊1 8間之距離°有關於該等半體條，、'後"和 ''前"之 説明方式代表半體條關於條狀件前進方向之相對位置。鏈 條之改變可由習知鏈式輸送帶所用之連續導軌（圖中未示）以 及擒塊15和18能在中間輪20區域内相互橫跨之事實達成α 在成型區X中，模具係由擋塊1 5驅動，該擋塊推擠後半 體條3然後輪到驅動前半體條4。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)Α4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂： -線； 五、發明說明（5) 去模區Y中，如半體條4推擠前組之後半體條3。 在模’、刀離之區域中，元件21如一擊槌可產生小震動協 助空白處7在’'乾燥"狀態下移出模具。 在乾燥狀態下移出模具意味著由於冰表面未經加熱融化 故不形成液體。 、在主鏈17之回行段22中，模具半體條以前述關於出外段 之相反方向發生，然後模具半體條受擋塊1 8作用，此時擋 塊18推擠反轉雙爲—後丰體條y之前半體條斗。 此牽引系統之一種變異型可爲一主牽引元件包含單對輪 20，一輪20爲外部有齒以驅動成型區之次鏈19，且内部承 載擋塊以分離模具半體條將冰品移出模具。 r濟苦智慧財產局員工消費合作社印製 空白處7自模具抽出係依下列方式進行：習知設計之抽出 條23承載握爪24且與輸送帶10爲一體。抽出條23藉由升 降系統2 5降下且握爪2 4抓住空白處之棒子26。在下一行程 中，S白處7因模具半體條3和4之前進及相互分離（倘若適 當加上tl件2 1之協助）而釋放，同時抽出條2 3受水平位在 抽出裝置9前方之起重機28之桿27推擠。抽出條^之機動 力由滾子29確保，該滚子固定於該抽出條之兩端且在—對 短軌3 0上滾動。—旦取得釋放位置，，抽出條2 3即藉由升降 系統31連同空白處7舉起以卡入輸送帶1〇之兩鏈條，其確 保將抽出物朝後續加工程序移動，例如移至覆蓋巧克力口 味外層或冰糕之工作站，加上乾附加物之工作站及包裝站 等（以上各站圖中並未顯示）。 在成型區X中，冰在模具内冷凍，該模具較佳爲厚度〇 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） 410261

五、發明說明（6) 1公厘t不銹鋼且由兩半體殼構成。以鍛壓方式製成之半 fla模具有可能將金屬壁之厚度減至最小且因而增進熱傳導 。模具可爲鎳製以引起較好之熱交換，但若使用鍛壓不绣 鋼則較易於製造模具。半體殼不須爲確實對稱但須爲互補 ，亦即一者可略爲套入另一者以增進接觸連接。最後，模 具之内壁可覆蓋具食物相容品質之不濕潤材料如鐵氟龍或 聚乙烯等，或是以電解作用或其他方式進行内表面抛光而 能獲得 ''鏡面抛光"之抛光電解模具’或是覆蓋其他相關 材料°半體殼可熔接於厚或斜角不銹鋼半體條以確保模具 堅固並與其轨道（圖中未.示）正交β可在一組模具條狀件上 提供複數組模具並肩排列，從而造成例如8至1 4軌。各軌 之模具可爲相同或不同，且如此有可能在同—機器上同時 生產不同冰品。由於模具包含兩部份，如此能生產一般認 爲 三度空間或非不可去模（undemouldable)"之凹凸立體冰 品。 {請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ » 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 冰之徹底冷凍可在該裝置之成型區X内發生， 如此。模具在冰計量時已經非常冷，藉此給予 冷凍之優點，藉此避免其在兩半體殼間逃脱且 具壁。然而吾人發現一旦棒子在待冷凍物質内 亦即棒子之支承足以使冰品抽出時，會有一低 量使產品在已脱離模具時有可能完成產品冷凍 面及中心間有一溫度梯度下降，且其徹底冷凍 具後持續進行。 依據本發明，、、低溫氣體"包含與一載送氣 冰表面立即 不黏著於模 充分固定， 溫冷度儲備 。在冰品表 可在移出模 體混合之低 -9 - 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 410261 A7 _B7_ 五、發明說明（7 ) 溫流體，該載送氣體受該低溫流體泠卻。載送氣體包含回 收蒸氣或由回收蒸氣冷卻之乾空氣或乾空氣與回收蒸氣之 混合物。 低溫氣體可連續或脈動施加於模具表面。此由位在每一 轨間之縱向儲存單元32及噴嘴33進行。喷嘴33具有以水平 喷灑360°角方式喷灑一低溫流體如液態氮之能力並確保流 體完全蒸發以確定最佳可能低溫氣體紊流與模具接觸。載 送氣體分配儲存單元34(圖式中爲清楚表示故僅繪出其一元 件）之出現使低溫流體之紊流及霧化可以增進。載送氣體之 另一優點爲其自身包含吸收及回收低溫流體蒸氣，如此有 可能節省所耗費低溫流體量。冷凝作用亦受限制，因爲蒸 氣爲乾燥蒸氣。蒸氣亦可在一交換器内回收以在一受控壓 力下冷卻乾空氣，藉此增進低溫流體之霧化並增加紊流。 低溫流體霧化噴嘴與载送氣體喷嘴結合使用使噴嘴數量有 可能受到限制，同時確保最佳可能交換。兩種迴路結合使 用讓溫度能彈性控制在-40°C至-150°C，藉此找出生產力與 耗能量間之最佳折衷方案。 .因此，藉由調整液態流體如液態氮之喷灑及氣體抽吸（所 用裝置圖中未示）控制隔間内溫度，可提供在1 /2至6分鐘 内完全冷凍冰，所用時間視冰品形狀，容積及配方而定， 例如在1 . 5至2分鐘内以每分鐘2 0至3 0個之速率冷凍習見冰 棒。因此該裝置若具備1 2軌則例如能每小時生產超過二萬 個冰棒。 -10- 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂* 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Claims (1)

1. 410261 ΟΛ 8 οα 8 ^BCD 六、申請專利範圍 ..m 1 . rk 土口 _ 2. 6. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一種小型冰品成特別是冰棒成型^^，其中模具 預冷至一極低溫一待冷凍合成物導模具内然後 通過—製冷環境直至該合成物表面形成y面，將—根棒 子插入仍爲柔軟之中心’然後未經加熱將模具内所有物 質移出模具，其特徵爲所用模具係以兩垂直半體殼構成 ’咸等半體殼與兩模具半體條爲一體，且該冰品之冷凍 係在一絕熱隔間内發生，其中藉由對模具表面施加一低 溫氣體產生瀰漫於該隔間之極低溫度，且自模具中取出 冰品之程序係在乾燥狀態下於模具半體條分開後抽出冰 品° 如申請專利範園第1項之方法，其中該低溫氣體包含低 溫流體及受該低溫流體冷卻之載送氣體之混合物。 如申請專利範圍第2項之方法，其中該載送氣體包含回 收蒸氣或由該回收蒸氣冷卻之乾空氣或二者之混合物。 如申蜻專利範園第1項之方法，其特徵爲該模具内壁覆 盅一不濕潤材料或内壁經拋光以獲得一鏡面抛光。 如申凊專利範圍第1項之方法，其特徵爲該模具裝填一 冰品’該冰品内至少5〇%之水已然結冰。 如申凊專利範園第1項之方法，其特徵爲該低溫氣體可 連續或脈動施加於模具表面。 如申請專利範園第〗項之方法，其特徵爲徹底冷凍在〇. 5 至刀备内發生，所用時間視冰品形狀，容積及配方而 疋]且一旦棒子之支承足以讓產品抽出，該徹底冷凍可 在產品移出模具後持續進行。 本紙張尺度_巾_ -11 - X 297公釐） 410261 1 -六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 8. 如中請專利範圍第1之方法，其特徵爲冰品之成型及 成型後抽出均以平行轨道形式線行進行。 9. 如中請專利範園第淨之方法，其特徵爲各轨道上之模 具爲相同或各有 ίο. —種小型冰品成^|^別是冰棒成型，其包含一 冷凍隔間，-模具奮翁站，_置棒站及|_|品抽出:， 其特徵爲模具係以兩半體殼構成，此兩殼與兩半體 條爲一體，該模具由有兩橫向鏈條之輸送帶逐步線行輸 送，該隔間爲絕熱且由施加於模具表面之低溫氣體冷卻 且在整個隔間内維持一極低溫度，該裝置包含一成型區 及一去模區，其中在該成型區中使該等半體殼相互夾緊 ’在該去模區中有一冰品抽出裝置，該裝置包含用以開 啓模具半體條及以插入冰品之棒子抽出冰品之裝置。 1 1.如申請專利範園第1 〇項之裝置，其特徵爲該等模具半體 條在成型區内藉由一次鏈承載之擋塊相互抵住。 1 2 ·如申請專利範園第1 0項之裝置，其特徵爲該用以開啓模 具半體條之裝置包含一雙鏈，該鏈承載擋塊以分開半體 條。 閱 讀 背 之 注 意 事 項 m 本 頁 裴 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐）

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