相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考

本發(fā)明主張?jiān)?014年12月23日提出申請(qǐng)并且標(biāo)題為“冷凍缸攪拌器”的第62/095,882號(hào)美國專利申請(qǐng)案的權(quán)益，本申請(qǐng)案的公開內(nèi)容如同已充分闡述般以其全文引用的方式并入本文。

發(fā)明背景

本公開涉及例如軟式冰淇淋、冰淇淋、冷凍酸奶、人造替代品等冷凍甜食產(chǎn)品的配制。更具體地，本公開涉及用于這種產(chǎn)品的配制器的配制閥。

冷凍甜食配制系統(tǒng)通常用于食品服務(wù)行業(yè)。示例性系統(tǒng)配置包括容納用于混合甜食的混合容器(例如，料斗)的機(jī)柜。甜食從混合容器傳遞到冷凍容器(例如，冷凍缸)。空氣泵可以將空氣添加到混合物中。制冷系統(tǒng)可以將混合料斗中的甜食制冷并將冷凍缸中的甜食冷凍(冷卻至冷凍或半冷凍狀態(tài))。

機(jī)柜可以容納一級(jí)或多級(jí)泵以用于將甜食從容器驅(qū)動(dòng)到遞送頭/閥組件。示例性泵被定位在混合上部與冷凍缸之間，其中冷凍缸的攪拌器的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作充當(dāng)另一個(gè)泵。示例性閥組件安裝在機(jī)柜的前面。閥組件通常具有面向下的出口以用于將甜食排放到碗、杯、錐形物等中。閥可以是手動(dòng)致動(dòng)的(例如，經(jīng)由杠桿，所述杠桿可以繞橫向鉸鏈軸從關(guān)閉狀態(tài)向上或向下樞轉(zhuǎn)到配制狀態(tài))。閥組件本體通常被稱為安裝在機(jī)柜前面的孔上的“門”。

示例性攪拌器包括由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以繞軸旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片，所述旋轉(zhuǎn)致使葉片朝向門的后表面中的入口端口驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。固定擋板可以從門向后延伸以防止產(chǎn)品停滯在螺旋內(nèi)部積聚。在2007年10月9日發(fā)布的boyer等人的美國專利7,278,276和2013年3月21日公布的matz等人的美國專利申請(qǐng)公開案2013/0068331中可以看到這種擋板和攪拌器的示例。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的一個(gè)方面涉及一種包括制冷系統(tǒng)和冷凍缸的冷凍產(chǎn)品配制設(shè)備。所述產(chǎn)品或所述產(chǎn)品的先質(zhì)的料源耦合到所述冷凍缸的入口。出口閥具有用于從所述冷凍缸排放產(chǎn)品的打開狀態(tài)。攪拌器組件處于所述冷凍缸內(nèi)并具有軸和外螺旋構(gòu)件。電動(dòng)機(jī)耦合到所述攪拌器組件以用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌器組件繞所述軸旋轉(zhuǎn)，使得當(dāng)沿第一方向驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述外螺旋構(gòu)件朝向所述出口閥驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。所述攪拌器進(jìn)一步包括處于所述外螺旋構(gòu)件內(nèi)的內(nèi)螺旋構(gòu)件。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)螺旋構(gòu)件具有與所述外螺旋構(gòu)件相反的螺線。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)螺旋構(gòu)件安裝成與所述外螺旋構(gòu)件作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)螺旋構(gòu)件具有與所述外螺旋構(gòu)件相同方向的螺線，并且所述內(nèi)螺旋構(gòu)件安裝成與所述外螺旋構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)相反地旋轉(zhuǎn)。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)螺旋構(gòu)件安裝成在操作中保持靜止。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述外螺旋構(gòu)件具有從后端朝向前端減小的螺旋角。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述外螺旋構(gòu)件是與具有用于可拆卸地安裝擦拭器葉片的特征的框架成一體的葉片。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)螺旋構(gòu)件具有與軸和一端處的開口杯成一體的葉片。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)螺旋構(gòu)件、所述軸及開口杯是整體非金屬件。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述出口閥包括出口閥體。軸具有與所述出口閥體螺紋嚙合的第一部分及接納在所述內(nèi)螺旋構(gòu)件的隔室中的第二部分。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述攪拌器組件軸在正常操作狀態(tài)下處于水平面的10°以內(nèi)。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，其中所述出口閥包括：入口；出口；以及閥元件。所述閥元件可在以下兩者之間移位：提供所述入口與所述出口之間的連通的第一狀態(tài)；以及阻擋所述入口與所述出口之間的連通的第二狀態(tài)。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器耦合到所述閥元件并且可由用戶手動(dòng)地嚙合以使所述閥元件在所述第一狀態(tài)與所述第二狀態(tài)之間移位。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述致動(dòng)器包括杠桿，所述杠桿可從中性狀態(tài)移位到相應(yīng)的第一和第二杠桿狀態(tài)以分別將閥元件移位到所述閥元件的第一和第二狀態(tài)。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，機(jī)柜具有前部，其中所述料源處于所述機(jī)柜內(nèi)并且所述閥安裝在所述前部上。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)備與所述甜食產(chǎn)品組合在一起，所述甜食產(chǎn)品是冷凍甜食產(chǎn)品。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一種用于操作所述設(shè)備的方法包括：運(yùn)行電動(dòng)機(jī)以沿所述第一方向驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)，使得外螺旋構(gòu)件朝向出口閥驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品并且內(nèi)螺旋構(gòu)件將產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)離所述出口閥。

在任何前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括將所述出口閥從閉合狀態(tài)打開到打開狀態(tài)以便從冷凍缸排放產(chǎn)品。

在附圖和下面的描述中闡述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。依據(jù)說明書和附圖并且依據(jù)權(quán)利要求書，其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是軟式冷凍機(jī)的正視圖。

圖2是圖1的冷凍機(jī)的右側(cè)視圖。

圖3是冷凍缸、攪拌器/刮刀、閥和變速器的子組件的隔離的垂直/軸向剖視圖。

圖3a是圖3的子組件的前端的放大圖。

圖4是圖3a處于排放狀態(tài)下的前端的視圖。

圖5是圖3沒有冷凍缸的子組件的視圖。

圖6是圖3的組合的中心攪拌器螺旋構(gòu)件(螺桿)的第一視圖。

圖7是圖6的攪拌器螺桿的第二視圖。

圖8是冷凍缸、攪拌器/刮刀、閥和變速器的第二子組件的隔離的垂直/軸向剖視圖。

圖9是冷凍缸、攪拌器/刮刀、閥和變速器的第三子組件的隔離的垂直/軸向剖視圖。

各附圖中相同的參考編號(hào)和標(biāo)示指示相同的元件。

具體實(shí)施方式

圖1和圖2示出軟式冷凍機(jī)20，所述軟式冷凍機(jī)20形成為伊利諾伊州洛克頓市泰勒公司(carriercommercialrefrigeration，inc.的一個(gè)部門)的現(xiàn)有型號(hào)c708軟式冷凍機(jī)的一個(gè)變型。然而，可以類似地對(duì)其他冷凍機(jī)進(jìn)行改型(包含所示出或其他配置上的其他一般配置及多風(fēng)味或其他變化形式)。冷凍機(jī)包括機(jī)柜22，所述機(jī)柜22具有前部24、后部26、底座或底部28、頂部30以及相應(yīng)的左側(cè)32和右側(cè)34。機(jī)柜前部的上部部分由面板36形成，配制閥組件38安裝到所述面板36。示例性頂部包含可拆卸的蓋/罩40。罩40覆蓋用于接納并混合甜食或其成分的混合料斗42(例如，具有攪拌器44(被驅(qū)動(dòng)以繞軸500旋轉(zhuǎn))并且具有空氣噴射泵46)。

提供制冷系統(tǒng)50(例如，蒸汽壓縮-膨脹循環(huán))以制冷料斗中的甜食。冷凍缸52位于料斗42與閥組件38之間。冷凍缸含有攪拌器組件(攪拌器/刮刀組件)53(被驅(qū)動(dòng)以繞軸502旋轉(zhuǎn))。軸502通常是水平的(例如，在正常操作狀態(tài)下，處于水平面的10°以內(nèi)，更特定來說處于5°以內(nèi))。制冷系統(tǒng)包含適當(dāng)?shù)奈鼰崾綋Q熱器以將料斗42和冷凍缸52冷卻到適當(dāng)?shù)臏囟炔⒕S持該等溫度。吸熱式換熱器(其在正常模式(與除霜模式、清潔模式或巴氏消毒模式不同)下吸收熱量)可以與料斗42和氣缸52整合在一起。制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)示意性地示出為54，正常模式的排熱換熱器(例如，冷凝器)為56，其相關(guān)聯(lián)的風(fēng)扇為58，且膨脹裝置為60。還示意性地示出了用于驅(qū)動(dòng)攪拌器組件的旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)62和變速器64。

圖3是閥組件38、冷凍缸52、攪拌器組件53和變速器64的隔離的垂直/軸向剖視圖。圖4是閥組件38、攪拌器組件53和變速器64的組合的視圖。

示例性閥組件38充當(dāng)閉合冷凍缸的下游端的門。示例性閥組件38經(jīng)由手致動(dòng)的螺桿72(圖1)安裝以準(zhǔn)許用于系統(tǒng)清潔的拆卸及重新安裝。閥組件包括門/閥體74(圖3)，其可由合金(例如，食品級(jí)不銹鋼)加工或由食品級(jí)塑料(例如，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(pbt))成型。代替現(xiàn)有技術(shù)的擋板組件，軸76從本體74的后面/表面78延伸。門/閥體74包含用于接納來自冷凍缸的甜食的入口80及用于將甜食配制到碗、杯、錐形物等中的出口82。

示例性閥組件38是手動(dòng)致動(dòng)的閥，用戶可以經(jīng)由杠桿84(例如，經(jīng)由杠桿臂(驅(qū)動(dòng)臂)88的遠(yuǎn)端處的手柄86)繞杠桿軸510旋轉(zhuǎn)而致動(dòng)閥。杠桿轉(zhuǎn)而控制活塞式閥構(gòu)件(元件)90在閥體64的垂直孔(閥隔室)92內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。圖3a還示出了沿著閥體74的后部安裝到中心軸套94的軸76。在示例性實(shí)施例中，中心軸套94是帶螺紋的，并且在基本現(xiàn)有技術(shù)中接納帶螺紋的擋板。軸76與這種門一起使用允許對(duì)現(xiàn)有冷凍機(jī)進(jìn)行改裝。

軸76同心地接納在攪拌器/刮刀組件(圖2的53)內(nèi)。噴嘴/蓋95(圖1)可在出口82處緊固到本體。例如，可與出口軸套96的向外開放的通道(圖3a)進(jìn)行搭扣配合式嚙合。蓋可具有被選擇以提供所要的擠出輪廓(例如，星形橫截面或帶凹槽的橫截面)的橫截面的內(nèi)表面。當(dāng)存在時(shí)，蓋的下游邊緣可以替代地被認(rèn)為形成出口。

圖4示出了杠桿向下旋轉(zhuǎn)到打開/配制狀態(tài)中，其中流向520可從入口傳送到出口。

圖3將冷凍缸52示出為包括從由門閉合的前端延伸到由圓頂端122閉合的后端的內(nèi)壁120。示例性圓頂端122包括用于經(jīng)由管道126(例如，從料斗42或從泵或其他料源)接納產(chǎn)品的入口124。

冷凍缸52包含外壁130，其中內(nèi)壁與外壁之間的空間界定換熱器(例如，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)50的排熱換熱器(蒸發(fā)器))。

攪拌器/刮刀組件53包括驅(qū)動(dòng)軸140，所述驅(qū)動(dòng)軸140延伸穿過圓頂端122并耦合到變速器64和電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)攪拌器組件的旋轉(zhuǎn)。以常規(guī)方式，軸146被鍵接以嚙合攪拌器/刮刀組件的后端板150(圖5)。將外螺旋攪拌器/刮刀組件152安裝到從其向前延伸的板150上。組件152包括由縱向延伸的支柱156和158支撐的外螺旋構(gòu)件154。支柱156和158通過一系列夾具160相互固持。這些夾具160中的一些可以安裝外螺旋構(gòu)件152。例如，支柱和夾具可以形成與外螺旋構(gòu)件成一體的框架。這些夾具160中的一些也可以安裝一個(gè)或多個(gè)擦拭器組件170、172。在此示例中，存在兩個(gè)擦拭器組件，這兩個(gè)擦拭器組件為了平衡起見彼此沿直徑偏移且軸向地偏移以便提供完全軸向覆蓋。擦拭器組件各自包括擦拭器框架174，所述擦拭器框架174可拆卸地安裝用于擦拭內(nèi)側(cè)壁120的內(nèi)徑(id)表面的縱向擦拭器葉片176。

一個(gè)或多個(gè)攪拌棒180可從板150的后面延伸以維持材料鄰近于冷凍缸入口124的移動(dòng)。

外螺旋構(gòu)件152通常為具有第一方向感的螺旋/螺線并且從后端/上游端190延伸到前端/下游端192。當(dāng)繞冷凍缸軸502沿第一方向530旋轉(zhuǎn)時(shí)，外螺旋構(gòu)件152將冷凍缸內(nèi)的產(chǎn)品向前(流向540)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)閥38打開時(shí)，外螺旋構(gòu)件將產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)穿過閥入口端口80并因此排出閥出口端口82。外螺旋構(gòu)件的示例性螺旋角可以逐端地逐漸變化。在此示例中，螺旋在前端附近相對(duì)較緩并且在后端附近相對(duì)較陡(更接近縱向)。

攪拌器組件還包含內(nèi)螺旋構(gòu)件或螺桿200。示例性內(nèi)螺旋構(gòu)件是非金屬的(例如，聚甲醛或其他縮醛均聚物或其他工程熱塑性塑料)。

圖6示出了從后端202延伸到前端204的內(nèi)螺旋構(gòu)件。示例性后端202包括內(nèi)部承窩206，所述內(nèi)部承窩206充當(dāng)鍵接特征接納軸140的互補(bǔ)端部分208(圖3)以連同外部螺旋構(gòu)件一起作為一個(gè)單元驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。示例性內(nèi)螺旋構(gòu)件200包括中心軸210與螺旋葉片部分212的整體成型組合，螺旋葉片部分212纏繞所述軸并且在支承隔室206的后端部分212與形成具有旋轉(zhuǎn)地接納軸套76的后端部分的隔室216(圖7)的杯的前端部分214之間延伸。內(nèi)螺旋構(gòu)件(即，其葉片部分)具有與外螺旋構(gòu)件的螺旋相反方向的螺線(即，如果一個(gè)對(duì)應(yīng)于左旋螺紋，則另一個(gè)對(duì)應(yīng)于右旋螺紋)。當(dāng)攪拌器/擦拭器組件繞軸502沿第一方向530旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)螺旋構(gòu)件200向后(流向542)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，因此與外螺旋構(gòu)件190協(xié)作以提供再循環(huán)。再循環(huán)有助于在每次配制之間的較長間隔期間維持產(chǎn)品一致性。

制造方法和材料原本可與任何基本系統(tǒng)的制造方法和材料相同。類似地，基本系統(tǒng)的使用參數(shù)原本可以相同。顯著補(bǔ)充是內(nèi)螺旋構(gòu)件200的成型(例如，注射成型)。

基本單元的替代性的較簡(jiǎn)單的重新設(shè)計(jì)/重新制造涉及用固定的內(nèi)螺旋構(gòu)件300(圖8，例如，具有與外螺旋構(gòu)件相反的方向)來替換基本單元的固定擋板。內(nèi)螺旋構(gòu)件的葉片部分的表面可有助于經(jīng)由通過外螺旋構(gòu)件驅(qū)動(dòng)的泵送動(dòng)作向后驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。示例性構(gòu)件300具有帶螺紋的端部302，所述帶螺紋的端部302直接以螺紋方式擰緊到基本門的后門軸套中。構(gòu)件300的相對(duì)后端304可以是自由端(示出)，或者可以與固定構(gòu)件(未示出)或與外部構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)的軸的端具有旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)關(guān)系。另外，幾何形狀和制造可以如上文對(duì)內(nèi)螺旋構(gòu)件200所述的那樣。

替代性的較宏大的重新設(shè)計(jì)/重新制造將涉及提供用于內(nèi)螺旋構(gòu)件400(圖9)和外螺旋構(gòu)件的逆旋轉(zhuǎn)的變速器或其他布置。在這種情況下，內(nèi)螺旋構(gòu)件和外螺旋構(gòu)件將具有彼此相同的方向。這可以通過配置具有同心的逆旋轉(zhuǎn)輸出軸422(驅(qū)動(dòng)外螺旋構(gòu)件)和424(驅(qū)動(dòng)內(nèi)螺旋構(gòu)件)的變速器(齒輪箱)420來提供。在此示例中，內(nèi)螺旋構(gòu)件400前端可以如對(duì)構(gòu)件200所述的那樣。后端404可以與內(nèi)軸的前端(例如，接納軸的互補(bǔ)小平面端406的端404中的小平面隔室)進(jìn)行鍵接配合。

盡管上文詳細(xì)描述了實(shí)施例，但這種描述并不旨在限制本公開的范圍。應(yīng)理解，在不背離本公開的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改。例如，當(dāng)在現(xiàn)有系統(tǒng)配置的設(shè)計(jì)或現(xiàn)有系統(tǒng)的重新制造中實(shí)施時(shí)，現(xiàn)有系統(tǒng)或配置的細(xì)節(jié)可能影響或決定特定實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。因此，其他實(shí)施例歸屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。