專利名稱：用帶有大量夾雜物的可模塑原料形成擠制成的冰凍小玩意的設備和工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及形成擠制成的小玩意(novelty)(例如帶有大量固體顆粒夾雜物的冰淇淋小玩意)的設備和工藝，特別涉及到但并非僅僅涉及到一種用帶有大量夾雜物的可模塑原料形成擠制成的冰凍小玩意的設備和工藝(以及任何這類工藝的產品)。
關于“冰淇淋”(第四個版本和本專利申請之前的后續版本)W.S.Arbuckle (The AVI Publishing Company,Inc.Westport,Connecticut,USA)的冰凍小玩意，以冰淇淋和/或冰所制作的那些小玩意為代表，通常是被擠制成的，并在擠制軸線的橫截面方向將其切成單獨的塊。這樣的小玩意被稱為是擠制成的小玩意。
所有這些Arbuckle的現有技術版本的全部內容都在這里引用為參考資料。
關于這里所說的“帶有大量夾雜物的的可模塑原料擠制成的冰凍小玩意，最好包括要在低于0℃的溫度下保存的擠制成的或共同擠制成的可食用原料(例如冰淇淋和/或冰或者是它們的混合物)，而且大量的夾雜物可以是任何一種或多種固體顆粒[最好是可食用的](例如水果碎塊，蜜餞制品等等)。大量夾雜物指的是這類夾雜物最好有足夠的多，以致用簡單的線或刀片將可模塑原料從擠制或共同擠制的軸線的橫截面方向將其切斷時，由于這樣的線或刀片可能碰到固體區域，從而無法將原料的帶有大量夾雜物的擠出部分從其擠制主體上整齊地分斷，這就排除和妨礙了簡單的線或刀片的使用。
關于這里所說的“擠注口裝置”一詞，根據需要而既可是單獨一個也可以是多個，如果希望將不止一種原料擠注到每一個模腔或是對于特別指定的模腔即每個替換的模腔使用不同的擠注口的話。
關于這里所說的“模腔”，在圓盤傳送帶的情況下最好意味著定義了一個具有不多于一個開口的圓柱形，而這里所說的“切口”的意思則既指所述開口，也依擠注口是從上面(較佳)還是從下面給料而包括了開口的上面或底面。
因此本發明的一個目的是提供設備、工藝和產品，它們對于現有的設備、工藝和產品至少是備選品。
相應地本發明的第一方面就在于用可模塑材料形成小玩意的設備，該設備包括或由以下裝置組成一個圓盤傳送帶(如下面所定義的那種)，它具有成形于其中的多個開口注塑模腔(無論是同樣形狀或是不同形狀)，所述圓盤傳送帶可以旋轉，以便將每個模腔指定給這里在后面所要定義的“點”(station)，提供了一個填注“點”的裝置，它包含或包括一個擠注口、給料槽或是其它裝置(這里在后面稱之為“擠注口裝置”)用于在圓盤上的注塑模腔被恰當地指定后，將原料灌注或擠注進這個模腔“封閉”指定的注塑模腔的裝置，以此界定了一個“切口”，所述可模塑材料可以填注進這個切口所述擠注口(或是與其相對固定的裝置)能夠與所述圓盤傳送帶共同動作，產生彼此間的相對運動，從而起到“切斷裝置”的作用，這一切斷裝置作用于圓盤傳送帶的旋轉，將切口中的一定劑量原料從尚在所述擠注口裝置中的原料上切斷，以及構成模腔排空“點”的裝置，它包含或包括有在使用了這樣的“切斷”之后，使得處于圓盤傳送帶上恰當指定的模腔中的這一原料運動，離開模腔，移到一個支持表面上，而同時使原料至少是部分地保持模腔的某種形狀的裝置。
這里在提及“圓盤傳送帶”和“點”時，并不排除一個靜止的“圓盤傳送帶”，它對可運動的點具有類似于圓盤傳送帶的相對關系，也就是說重要的是注塑模腔對于擠注口裝置、切斷裝置及排空裝置的相對關系。
最好切斷裝置具有使原料的擠出部分的頂部和/或將從擠注口裝置擠出的下一部分原料的底部變平滑的作用。
最好設備是某種可以完成一系列工序的設備，在后面將對這些工序參照某一個或某幾個附圖進行說明。
另一個方面，本發明包括使用一種方法的設備，這里對這套方法參考圖5A到圖5H而作了大致的描述。
本發明還有一個方面，在于以一種可模塑原料(例如包含大量固體顆粒，亦即固體顆粒為離散的較大顆粒的冰淇淋)形成小玩意的方法，這種方法包括將原料擠注(例如從擠注口裝置)進一個(至少)臨時性地帶有底部的模腔，其后引發形成了至少部分所述模腔的裝置與擠注口裝置或同類裝置之間的相對運動，以將模腔中所含的這部分原料從尚在擠注口裝置或同類裝置中的原料上切斷，并在此后(最好是在將棍插入原料之中后)將原料的成型部分從不再帶有底部的模腔中脫模(例如通過適當裝置)，置于支承平面上。
此處所說的的擠制、擠注口裝置等等，并不一定要求可模塑材料的擠出斷面與模腔的斷面相一致。
最好所述模腔至少部分地是圓盤傳送帶的一部分。
最好所述方法通過如這里在上面所定義和/或基本上如這里在下面所要詳細描述的設備來運用。
至于此處涉及的原料則包括任何適當的造型材料，這種原料最好要求通過冰凍以使其可作模塑或是保持其形狀，而它最好還包含離散物(例如水果碎塊、蜜餞碎塊等等)。這些離散物使得它很難通過本發明以外的工藝來加以準確的切分，但本發明并不排除在不包括這些組成成分的情況下以這種處理可模塑原料的方法來使用這種設備。
本發明還有一個方面，在于通過使用相應于本發明的設備、運用本發明的方法或是在下面所大致描述的、在生產時使用下面所大體說明的方法-參照或是不參照某一個或某幾個附圖一所得到的小玩意物品(最好是插棍的)。
至于此處所說的相對運動或者圓盤傳送帶的運動，則包括了在其自身軌道上的斷續的或連續的運動。預計設備會以高速運行，因此，連同與本發明的圓盤傳送帶和相關設備配套的傳統設備的運動也會增大，這樣就使得最好在“點”上連續地固定指定模腔，因為這樣會提供復雜程度最小的技術解決方案。
下面將描述本發明的一種較佳形式，參見附圖，在附圖中
圖1是相應于本發明的設備的平面示意圖，填注點表示為“A”，插棍點表示為“B”，在點“A”和點“B”之間所提供的切斷裝置則來自于圓盤傳送帶的旋轉，這一旋轉要在兩個條件間作出指定(連續性地，或者最好是間斷性地旋轉)，排空裝置及排空點表示為“C”，向右的箭頭表示由傳送帶所界定的支承平面的行進方向，圍繞圓盤傳送帶的箭頭表示連續性的或是最好是間斷性的指定旋轉的相對于各點的較佳方向，圖2是相應于圖1所示圓盤傳送帶的一個放大圖，圖3是圖1和圖2中所示設備從傳送帶軸線方向看去的立視圖，表示傳送帶的支承表面在圓盤傳送帶區域下的位置，支承表面上的排空裝置將指定該圓盤傳送帶區域，圖4也是側面立視圖，表示圖3設備的一部分，不過是從傳送帶方向的橫切方向看去。
圖5A到圖5H是本發明的工藝流程示意圖，表示(對于圓盤傳送帶在其運動圓弧上的旋轉所帶來的不同投影方向不加區分，亦即本圖為了解釋簡明起見，以直線形式進行圖解說明)一系列的工序，其中·圖5A表示圓盤傳送帶介于擠注口裝置和底層平板之間，底層平板與圓盤傳送帶上的模腔一起動作，提供了一個封閉底部的切口，原料(以打點部分表示)在通常擠壓類型最好還是重力的壓力幫助下填注進這個封閉底部的切口，·圖5B表示圖5A的布置，表明了當圓盤傳送帶轉向右方時，擠注口裝置如何由此提供切斷，外形虛線表明了(假如需要的話)一個與擠注口裝置相對固定的平板或是其它裝置如何能夠幫助保持出現于擠注口裝置右方的定劑量原料的外表平滑，·圖5C表示圓盤傳送帶進一步以箭頭方向旋轉，現在已基本離開了擠注口裝置，盡管可能還在圖5B中虛線表示的平板之下，·圖5D表示下一個模腔依次來到擠注口裝置，這樣一個模腔現在由填注點的封閉板在下面支承，·圖5E表示已在注塑好的主體中插進一根棍，如果需要這種插棍的話，則這一過程是在這部分原料有著認為合適的保護性的平板上、下底的情況下進行的(但為說明簡便起見，并未在圖5E中示出)，·圖5F表示插棍小玩意隨后從圖5E的較好的靜止條件離開，進入下一階段，在這一階段中排空裝置可以向下移動到現在已經沒有底的指定模腔中的原料主體上，于是使原料被向下壓落到下面的冰凍平板和/或傳送帶上，·圖5G表示定劑量原料從指定模腔排出的下一階段，小箭頭只是表示提供了空氣這樣的氣流，幫助原料從墊或其它用于將其排出的裝置上脫離，·圖5H表示離開了圓盤傳送帶，在支承表面上的分立品，處于可送去進行包括涂蓋、包裝或類似的任何下游加工的情況。
本行業人員會認識到，對于從圖5A到圖5H所概括說明的工序提出了一種與現有技術方法不同的形成小玩意-特別是形成插棍的、有冰凍芯的小玩意-的方法。
最好所有可能與食品相接觸的材料都是食品等級的材料，選自不銹鋼或某種合適的塑料材料。最好設備運行在有利于材料形狀保持特性的條件下。
原料的較佳形式是具有大量固體顆粒內容，帶有某種可食的分立夾雜物-如堅果、水果、蜜餞等等-的高檔冰淇淋(Premium)或冰淇淋。
最好設備有一個如圖1和圖2中以1表示的圓盤傳送帶，它在安裝后圍繞所示旋轉軸心，以箭頭方向作步進旋轉，以便依次將注塑模腔8先送到填注點“A”，在該點，擠注口2將原料擠注進其下的指定模腔8，隨后當這一定劑量原料被送到點“B”進行插棍工序前，將其從尚在填注口2中的原料上切斷。在模腔8中的原料4里面有一根棍3，這是以本專業中已知的和/或在Arbuckle中已講述的方式插入其中的。
圓盤傳送帶1此后以指定條件，旋轉到排空點“C”處，在這個點由一個氣壓或液壓或電磁驅動的裝置最好是向下(并且是以一種可重復方式)壓這一定劑量原料，使其從注塑模腔中下落到其下的由傳送帶提供的支承表面6上，這樣就在傳送帶上留下了插棍的冰淇淋成品9，這些冰淇淋成品具有和它們被從中壓出的模腔相同的形狀。
模腔最好沒有底部，當原料灌注進每個模腔時，最好在模腔下面為原料提供一個達到所需要程度的下部支撐。但最好是原料的一致性使得并不需要這樣的下部支撐，亦即對于填注口2的壓力有足夠好的控制，使得所需的定劑量原料灌注或擠注進特定的指定模腔，然后由于圓盤傳送帶相對于填注口2的按程序旋轉，這一定劑量原料被從其余原料上切斷，而其周邊的支承結構-至少是其中的一部分一最好與圓盤傳送帶一起，起到切斷裝置的作用。
本行業人員會認識到如何提供某種裝置，使其從項部開口或底部開口的注塑模腔中將其中內容向上頂出或者向下壓出，而且這一工序最好以所描述的方式完成，以便插棍的小玩意9能夠在這項工藝的已為人所熟知的下游加工點進行可能要求進行的加工處理，這種加工處理是在由裝置7或類似裝置完成了插棍或類似加工后進行的。
本行業人員還會認識到，對于圓盤傳送帶及其輔助功能部件亦即5等等來說，對于指定及加壓的準確性都加以監測控制是何等地可取。
對這套系統的增強包括在今后將原料共同擠注進模腔和/或在插棍之前或之后圍繞棍3灌注或擠注原料，例如，某種熔化的巧克力或某些類似的原料就可圍繞棍進行灌注。
盡管關于各個模腔8，已對本發明的較佳形式作了描述，但還是可提供相同的模腔的任一配置，使得圓盤傳送帶可以交換以提供不同的形狀，或是對許多不同的形狀可提供個別的模腔-這是因為在單獨的模腔中提供了不同的形狀。在后一種情況下，最好排空裝置的接觸區域對于所有的模腔結構均可通用，以便除了模腔外，對于相應的輔助排空器件可以盡可能少作調整。在公開了本設備運行原理和本發明方法的主要部分后，本行業人員會認識到對于這項工藝中已知的標準設備，以及所有這種設備的公布內容-無論是在Arbuckle中的還是其它的、由此被包括進來作為參考資料的-其涵蓋內容有多大。
權利要求
1．一種以可模塑材料形成小玩意的設備，該設包括或包含一個“圓盤傳送帶”(如下面所定義的)(以下稱為“圓盤傳送帶)，具有多個成形于其中的開口注塑模腔(相同的或不同的形狀)，所述圓盤傳送帶可以旋轉以將每個模腔指定到“點”(如上面所定義的)(以下稱為“點”)，提供了填注“點”的裝置，它包括或由以下裝置組成一個擠注口、給料槽或其它裝置(以下稱為“擠注口裝置”)，用于在圓盤傳送帶的某個注塑模腔被恰當地指定時將原料灌注或擠注進該模腔中“封閉”指定注塑模腔，以界定一個“切口”的裝置，所述的可模塑原料可填注進這個切口所述的擠注口(或與其相對固定的裝置)能夠與所述的圓盤傳送帶一起動作，以便產生起到“切斷裝置”作用的相對運動，這種相對運動對于圓盤傳送帶的旋轉產生作用，將在切口內的定劑量原料從尚在所述擠注口裝置中的原料上切斷，以及提供了模腔排空“點”的裝置，它包括或包含有在使用了這樣的“切斷”之后將使在圓盤傳送帶的被恰當指定了的模腔中的這種原料運動，脫離模腔，到達一個支承平面上，與此同時至少是部分地在原料上保持了模腔的某種形狀的裝置。
2．如權利要求1所述的設備，其中切斷裝置具有使從擠注口裝置中出來的擠出部分原料的頂部和/或下一個擠出部分的底部變平滑的作用。
3．如權利要求1或2所述的設備，用于形成冰凍小玩意。
4．前述權利要求中的任何一項所述的設備，其中設備為這樣一種類型的設備它可完成一系列工序，這些工序基本上已在前面參考某一個或多個相應附圖作了描述。
5．能執行大體上在前面參考從圖5A到圖5H的附圖所描述過的一種方法的設備。
6．一種以可模塑原料形成小玩意的方法，這種方法包括將原料擠注進一個帶有臨時性底部的模腔，其后引發形成了至少部分所述模腔的裝置和擠注口裝置或同類裝置之間的相對運動，以將模腔中所含定劑量原料被從尚在擠注口裝置或類似裝置中的原料上切斷，然后從已經不帶底部的模腔中將模塑好的定劑量原料脫模，置于一個支承表面上。
7．如權利要求6所述的一種方法，其中擠注口裝置擠注出的原料的橫截面基本與所述模腔的橫截面一致。
8．如權利要求6或7所述的一種方法，其中原料為冰淇淋或其它的結冰小玩意材料，并在從模腔脫模前即有棍。
9．如權利要求8所述的一種方法，其中模腔所含原料在從其中脫模之前插棍。
10．如權利要求6到9中的任何一項權利要求所述一種方法，其中所述模腔至少部分地是一個圓盤傳送帶的一部分。
11．如權利要求6到10中的任何一項權利要求所述的一種方法，在執行時大體上與上面參考某一個或某幾個附圖所描述的一樣。
12．如大體上與參考了圖5A到圖5H的附圖而在前面所描述的方法一樣的一種方法。
13．如權利要求6到12中的任何一種的方法，在執行時使用了權利要求1到5的其中任何一種設備。
14．使用權利要求6到13中的任何一種方法所得到的小玩意產品。
全文摘要
一種以可模塑原料形成擠制成的小玩意(例如一個插棍的冰淇淋產品)的方法和設備,包括裝置和工藝,用于將原料擠注進臨時性地帶有底部的模腔,隨后產生相對的運動,使得模腔中所含一定劑量原料從尚在模腔填注口中的這種原料上切斷,這一切斷在脫模前進行,在其后將已完成模塑的這一定劑量部分從不再帶有底部的模腔中脫模。
文檔編號A23G9/26GK1311638SQ99809375
公開日2001年9月5日 申請日期1999年6月17日 優先權日1998年6月19日
發明者J·V·塔克, M·R·泰勒, S·E·莫科姆, J·C·馬丁 申請人:頂尖冰淇淋公司