专利名称：用于制造和分配充气冷冻食品的设备的制作方法
技术领域：
公开了一种用于生产和分配诸如高品质的冰淇淋和冷冻酸奶酪的充气冷冻食品的销售点(point of sale)方法和自动售货设备。
背景技术：
冰淇淋和其它充气冷冻食品的制备需要使液态浆体或混合物与空气结合同时冷冻充气的浆体。将空气加入混合物的工艺被认为是搅打。当混合物在冷冻机内或者在足够低的温度下被搅打时，会产生微小的气囊。这些气囊增大了混合物的体积，并且产生的附加体积被称为“膨胀率”。膨胀率越高，则产品中冰淇淋越少并且空气越多。优质冰淇淋具有非常低的膨胀率。因此，最终的冰淇淋产品的质量取决于膨胀率的量以及充气混合物被冷冻和分配的方式。当前，大多数销售点冰淇淋或冷冻酸奶酪机限于“软供给(soft serve)，，式产品， 并且通常致力于仅分配一种或两种口味的软式产品，并且在一些情况下为两种口味的结合。例如，一个软供给机包括两个单独的冷冻室以制造并分配巧克力和香草软式产品。对于其它口味，则需要第二个软供给机。口味限制的原因在于每个冷冻室均容纳要供整个营业日分配使用的大量软供给产品。为了改变或增加新的口味，在可以制造新的软供给口味之前必须腾空并清洁冷冻室。与销售点软供给机相关的另一个问题涉及卫生方面。与任何零售食品器具一样， 制造充气软供给产品的预调味混合物的容器必须是卫生的。用于提供更多口味的附加机器的使用增加了与消毒每个机器相关的劳动力成本。虽然大量企业廉价售货而证明用于分配多种产品和口味的若干个软供给分配机的存在是有道理的，但是许多较小的企业不能负担与附加的机器相关的成本或劳动或者不具有附加的机器所需的占地空间。此外，因为软供给产品被大量地预先制作以旨在维持整个营业日，所以大部分产品在形成之后直到它在稍后几小时被分配之前都保留在冷冻室中。因为软冰淇淋或酸奶酪在新鲜时口味更好，所以假如销售缓慢则可能损害软式产品的质量。销售点软供给机的清洁和维修也是困难且耗时的。正确的清洁需要清除机器的剩余产品，并且和产品接触的所有内壁、泵或其他部分都必须被清洁和消毒以防止细菌滋生。 这种清洁操作在劳动力、停机以及产品浪费方面是昂贵的。除与上述软冰淇淋和冷冻酸奶酪自动售货机相关的问题之外，对不能由传统软供给分配机制造的传统冰淇淋有需求。传统上，这些较高质量的冰淇淋被生产出5加仑的量， 从而需要冰淇淋商店具有昂贵的细长上开口式冷冻机以显示并供给各种冰淇淋口味。虽然具有较小膨胀率的传统冰淇淋具有相当长的保存期，但是冷冻机的成本和能量消耗可能令许多小的企业望而却步。为减轻该问题，开发了销售点美食冰淇淋分配机。US5433967公开了一种用于制造单份供给的机器，其中充气产品在筒状结构中被冷冻并且被从管状结构分配。US5727713公开了一种具有空气混合室和用于增加口味的侧分支的一次性管道。虽然不合乎环境要求，但是一次性管道具有一些卫生方面的优点。
共同转让给美国马萨诸塞州陶顿的穆贝拉有限责任公司(MooBella LLC)的 US2006/0162348、US2006/0162347、US7131279、US7052728、US6952928 以及 US6698228 都公开了销售点冰淇淋自动售货机，所述自动售货机利用用于分配充气混合物的旋转水平冷冻盘和在将冷冻的充气混合物放置到消费者的容器之前用于从冷冻盘刮掉冷冻的充气混合物的各种装置。然而，上述穆贝拉机(MooBella machine)虽然明显地优于现有技术，但仍存在若干不足。首先，虽然穆贝拉机提供用作软供给产品的独特替代品的更传统的冰淇淋产品，但是分配的穆贝拉产品的形状大致呈细长筒的形式，该细长筒与如传统的冰淇淋商店供应的那些圆形勺状物相反。因而，穆贝拉自动售货机达不到精确地模仿由传统冰淇淋商店供应的勺状冰淇淋的样子。第二，穆贝拉机在每个营业日结束时的消毒是困难、耗时因此是昂贵的。多个部件必须被拆开、清洁以及重新装配。因此，需要更容易依照当地健康部门法规消毒的销售点冰淇淋自动售货机。此外，也需要在空气的分布和混合、调味料的分布和混合、 固体材料或“混入物”的分布和混合以及产品交货时间或速度以及可靠性方面的改进。最后，当前可利用的并且在上述专利和公布的申请中公开的穆贝拉机在机械方面不可靠，因此不能生产质量稳定的冰淇淋产品。
发明内容
在本公开中，解决了上述不足，并且公开了用于在销售点生产和分配冰淇淋或充气冷冻糖食的改进的方法和设备。一种公开的用于制造和分配冷冻充气产品的设备，该设备包括旋转的水平冷冻盘，所述旋转的水平冷冻盘包括用于在其上接纳冷却的充气混合物的上表面。所述设备还包括用于从所述旋转的冷冻盘刮掉冷冻的充气混合物的刮刀。所述刮刀形成用于收集刮掉的、冷冻且充气的混合物的通道。所述设备还包括用于朝向杯子将所述混合物推过所述通道的可缩回犁，所述杯子由设置在所述通道的端部的杯子升降机构的杯子保持件保持。所述杯子升降机构包括具有与所述通道对准的开口的框架。所述杯子保持件包括后端和前端。所述后端被设置在所述框架和所述前端之间，并且所述后端被联接至马达。所述杯子保持件被联接至门，当所述杯子升降机构处于第一位置时，所述门覆盖所述开口。当杯子被接纳在所述杯子保持件中时，通过所述杯子保持件向上枢转成与所述开口对准并且用所述杯子覆盖所述开口，所述门可移动到所述开口上方的第二位置。在一改进中，所述杯子保持件的前侧被联接至所述门，并且所述门被可滑动地联接至所述框架。在一改进中，所述门包括擦拭元件，当所述门从所述第二位置移到所述第一位置时，并且在当所述犁已将所述混合物推入所述杯子之后所述犁被设置在所述框架中的所述开口处时，所述擦拭元件用于擦拭所述犁。在一改进中，所述框架包括设置所述开口的后壁，所述后壁包括可滑动地联接至所述门的一对间隔开的轨道。在一改进中，所述后壁包括擦拭元件，所述擦拭元件用于清洁所述门的面向所述通道和所述犁的后侧。在一改进中，所述框架包括擦拭元件，所述擦拭元件用于清洁所述门的面向所述通道和所述犁的后侧。在一改进中，所述杯子保持件的前端通过设置在所述杯子保持件的每一侧的一对间隔开的臂铰接至所述门。在一改进中，所述框架包括一对侧壁。每个所述侧壁均包括成形轨道，所述成形轨道包括下弓形部和上竖直部。所述杯子保持件包括一对向外延伸且相反指向的销。每个所述销均可滑动地设置在所述成形轨道中的一个中。所述成形轨道的所述下弓形部使所述杯子保持件和所述杯子朝向所述开口向上枢转，并且所述成形轨道的所述竖直部使所述杯子保持件和所述杯子竖直地向上移动成与所述开口对准。在一改进中，所述框架包括一对相反的侧板，所述成形轨道设置在所述一对相反的侧板中。在一改进中，所述杯子保持件的后端包括轴，并且所述轴的一端被联接至所述马达，并且所述轴的相反端被可旋转地联接至所述框架。在一改进中，包括原位传感器，该原位传感器用于检测何时所述杯子保持件处于所述第一位置和所述第二位置中的至少一个位置，所述和所述马达被连接至控制器。在一改进中，所述刮刀主体被联接至所述框架。在一改进中，所述犁包括与所述混合物接合的犁面。所述犁面包括叠瓦形的横截面轮廓，以防止刮掉的、冷冻充气部分粘于所述犁面。在一改进中，所述框架还包括向上突出的杯架，并且所述杯子保持件包括环，以将圆柱形或截头圆锥形杯子支撑在所述环内。在所述第一位置中，所述杯子保持件向下旋转， 使得所述杯子的底板与所述杯托架接合，以释放所述杯子和所述环之间的摩擦接合。一种公开的用于在销售点自动售货机处制造冰淇淋的方法，该方法包括使冷冻盘旋转；启动第一空气压缩机；启动第一泵和第二泵；通过所述第一泵输送一股冷却的基本成分；通过所述第一空气压缩机将空气注入所述一股冷却的基本成分，以提供一股充气冷却的基本成分；通过所述第二泵将至少一种调味料注入所述一股充气冷却的基本成分以提供一股充气混合物；将所述一股充气混合物输送到所述旋转的冷冻盘上；当所述冷冻盘旋转时，将所述充气混合物涂布在所述旋转的冷冻盘的一部分上；当所述冷冻盘旋转时，用刮刀将所述冷冻的充气混合物从所述冷冻盘上刮掉，所述刮刀形成径向延伸穿过所述冷冻盘的通道；在所述通道中堆积所述刮掉的冷冻充气混合物；通过使杯子朝向所述通道旋转并且竖直地向上进入到位于所述通道的端部的位置来使门朝向所述通道打开；通过使犁延伸穿过所述通道，用所述堆积的刮掉的冷冻充气混合物形成圆形的勺状部；用所述犁将所述勺状部推入所述杯子；竖直向下移动所述杯子以从所述犁逐出所述勺状部，并且使所述杯子向下枢转到直立位置以由消费者取回。另一种公开的用于制造和分配冷冻充气产品的设备包括旋转的水平冷冻盘，所述旋转的水平冷冻盘包括用于在其上接纳冷却的充气混合物的上表面。所述设备包括用于从所述旋转冷冻盘刮掉所述冷冻充气混合物的刮刀。所述刮刀形成用于收集所述刮掉的、冷冻且充气混合物的通道。所述设备还包括用于将所述混合物朝向杯子推过所述通道的犁， 所述杯子由设置在所述通道的端部的杯子保持件保持。所述刮刀被处于夹紧位置时的压板偏压在所述冷冻盘的所述上表面上。在一改进中，所述压板被联接至两个竖柱并且在所述两个竖柱之间延伸，所述两个竖柱设置在所述冷冻盘的在直径相对的两侧。每个所述柱均被联接至杠杆。所述杠杆将所述柱和所述压板从释放位置移到夹紧位置，在所述释放位置，可以去除所述压板和所述刮刀而进行清洁，在所述夹紧位置，用于制作所述刮掉的冷冻充气混合物。在一改进中，所述柱均被联接至枢转托架。所述枢转托架被联接至所述杠杆。所述托架被设置在所述冷冻盘的下面。在一改进中，所述柱被沿向上方向偏压。在一改进中，所述枢转托架均包括近端和远端。所述枢转托架的所述近端被枢转地联接至固定的近端轴线。所述枢转托架的所述远端均通过两个联接构件和三个销被联接至固定的远端轴线，从而在所述枢转托架的所述远端和所述远端固定轴线之间形成三重枢轴连接。 在一改进中，所述枢转托架锁定在所述夹紧位置中。在一改进中，所述柱均被联接至夹子，所述夹子均摩擦地接纳所述压板的端部。在一改进中，所述设备还包括涂布器主体，所述涂布器主体用于在所述混合物与所述刮刀接合之前将所述冷冻的充气混合物分配在所述旋转冷冻盘上。所述涂布器主体可以被安装在所述压板的下面。在一改进中，所述刮刀被联接至所述杯子保持件，并且当所述压板处于释放位置时，所述杯子保持件和所述刮刀可以被移除而进行清洁，并且所述压板和所述涂布器主体可以被去除而进行清洁。在一改进中，所述涂布器主体还包括清洁边缘和涂布边缘。所述涂布器主体被枢转地联接至穿过所述压板的杆。所述涂布器主体可在涂布位置和清洁位置之间移动，其中， 在所述涂布位置，所述涂布边缘与所述冷冻盘的所述上表面接合，在所述清洁位置，所述清洁边缘和所述涂布边缘都与所述冷冻盘的所述上表面接合。在一改进中，所述涂布边缘包括设置在两个圆形端部支撑件之间的涂布器刀片。 所述涂布器刀片被相对于所述圆形端部支撑件凹进，其中在所述涂布位置，所述涂布器刀片通过所述圆形端部支撑件支撑在所述冷冻盘的所述上表面的上方。在一改进中，当所述涂布器主体被从所述清洁位置移到所述涂布位置时，所述杆竖直向上移动，使所述清洁边缘离开所述冷冻盘向上枢转，在所述涂布位置和所述清洁位置两种位置中，至少一个偏压构件保持所述涂布边缘抵靠在所述冷冻盘的所述上表面上。在一改进中，所述冷冻盘、所述刮刀以及所述犁设置在衬垫内，所述衬垫包括用于释放清洁水和残余物的排水管。另一种公开的用于在销售点自动售货机制造冰淇淋的方法，所述方法包括将涂布器和刮刀夹紧在旋转的冷冻盘的上表面上，使得所述涂布器和所述刮刀均以间隔开的方式径向延伸穿过所述冷冻盘的一部分，所述刮刀还包括主体，所述主体形成在所述冷冻盘上方径向延伸的通道；使所述冷冻盘旋转；提供一股冷却的基本成分；将空气注入所述一股冷却的基本成分以提供一股充气冷却的基本成分；将一种或更多种调味料注入所述一股充气冷却的基本成分以提供一股充气混合物；将所述一股充气混合物输送到所述涂布器和所述刮刀之间的所述旋转冷冻盘上；通过所述涂布器将所述充气混合物涂布在所述旋转冷冻盘上以提供一层冷冻的充气混合物；通过所述刮刀将所述冷冻的充气混合物从所述冷冻盘上刮掉；将所述刮掉的冷冻充气混合物堆积在所述通道中；通过使犁朝向由杯子升降机构保持就位的杯子延伸通过所述通道来用所述堆积的冷冻充气混合物构成圆形部，并且将所述圆形部推入所述杯子。另一种公开的用于制造和分配冷冻的充气产品的设备，该设备包括具有用于接纳冷冻的充气混合物的上表面的旋转的水平冷冻盘。在一个实施方式中，所述冷冻的充气混合物包括冰淇淋基本成分，所述冰淇淋基本成分已被充分充气并且与一种或更多种调味料结合。所述水平冷冻盘围绕其中心轴线旋转。所述设备还包括用于将所述冷冻的充气混合物分配在所述旋转冷冻盘上的涂布器主体。所述涂布器主体径向延伸穿过所述冷冻盘的所述上表面的至少一部分。所述设备还包括用于从所述旋转冷冻盘刮掉冷冻的充气混合物的刮刀。所述刮刀包括具有前缘的刮刀刀片，所述前缘径向延伸穿过所述冷冻盘的一部分并且与所述冷冻盘的所述上表面接合。所述刮刀刀片被与所述冷冻盘的旋转方向相反地指向。所述刮刀还包括主体，所述主体在所述刮刀刀片上方形成细长的半圆柱状通道，所述细长的半圆柱状通道径向延伸穿过所述冷冻盘，以收集所述刮掉的、冷冻且充气混合物。所述设备还包括犁，所述犁用于朝向杯子将所述刮掉的冷冻充气混合物推过所述通道，所述杯子由设置在所述通道的端部的杯子升降机构保持。所述犁将所述刮掉的冷冻充气混合物推过所述通道并且直接推进所述杯子的动作使在所述杯子中形成所述刮掉的冷冻充气混合物的大体上圆形的勺状物，所述勺状物接近地类似于在传统冰淇淋商店所见的勺状物。在一改进中，所述刮刀被压板偏压在所述冷冻盘的所述上表面上。在该理念的进一步改进中，所述压板被联接至两个竖柱并且在所述两个竖柱之间延伸，所述两个竖柱设在所述冷冻盘的在直径方面相反的两侧。每个所述柱均可以被联接至竖直凸轮。所述竖柱并且因此所述压板可以被一对弹簧向上偏压。所述竖直凸轮将所述柱和所述压板从用于拆卸和清洁的释放(向上)位置移到用于制造勺的夹紧(向下)位置。在进一步的改进中，所述竖直凸轮被设置在所述冷冻板的下面，并且通过滑轮和杠杆系统被连接在一起，因此在所述杠杆运动时，两个所述凸轮可以被同时地从所述释放位置移到所述夹紧位置，反之亦然。在另一个改进中，所述杯子升降机构包括杯子保持件，所述杯子保持件进而包括前侧和后侧。所述杯子保持件的所述后侧被枢转地联接至框架。所述框架包括与所述刮刀的所述通道对准的开口。所述杯子保持件的所述前侧被联接至门，当所述杯子升降机构处于第一位置时所述门覆盖所述通道。所述门被可滑动地联接至所述框架并且可移动到所述开口上方的第二位置，这导致当杯子被接纳在所述杯子保持件中时，所述杯子保持件向上枢转成与所述开口对准并且用所述杯子覆盖所述开口。在一改进中，所述杯子升降机构的所述门包括下边缘，当勺状物被所述犁推进所述杯子时，在所述勺状物粘附于所述犁的表面的情况下，所述下边缘被用于从所述犁逐出所述勺状物。运转中，所述犁被延伸以朝向所述杯子推所述刮掉的充气冷冻混合物而形成勺状物。一旦所述犁处于完全伸出位置，所述犁和所述杯子的运动就被延迟预定的一段时间。然后所述犁被部分收回并且所述门被部分降低，使得所述门的所述下缘与可以粘附于所述犁的表面的任何产品接合。在取出之后，所述犁被收回到清洁位置，在所述清洁位置， 所述门被完全降下，并且当所述门继续向下进入到所述关闭位置时所述门上的擦拭元件清洁所述犁的表面。然后所述犁通过所述通道被完全向后收回而为下一次分配做准备。用于从所述犁表面取出冷冻冰淇淋勺状物的其他方法包括利用气压、柔性犁面、包括可膨胀囊的犁面、具有可膨胀/可收回的活塞构件的犁面和/或热的犁面。在一改进中，当所述涂布器主体处于涂布位置时，所述涂布器刀片和所述冷冻盘的上表面之间的间隙(由圆形端部支撑件和任选的中间支撑件提供)大约是 0.012" (0.30mm)，从而在所述冷冻盘上提供0.012"厚的一层充气混合物。然而，间隙厚度可以改变。例如，间隙厚度可以小于0.012"，并且可能需要所述冷冻盘的附加旋转以生产足够的份量大小。另选地，可以采用大于0.012"的间隙厚度，这可能需要所述冷冻盘的较少旋转以生产足够的份量大小。本领域技术人员应当明白，间隙厚度或充气混合物层厚度、冷冻盘温度、冷冻盘速度以及充气混合物质量可以都被改变以产生希望的结果。在一改进中，当所述涂布器主体从清洁位置移到涂布位置时，所述杆竖直向上移动，从而导致所述清洁边缘远离所述冷冻盘向上枢转，同时所述涂布器主体与抵接件、弹性构件或弹簧偏压构件接合，其中在涂布位置和清洁位置中，所述抵接件、弹性构件或弹簧偏压构件保持所述涂布边缘抵靠所述冷冻盘的所述上表面。在一个改进中，在涂布位置和清洁位置中，使用相反极性的磁铁被将所述涂布器主体的所述涂布边缘压靠在所述冷冻盘上。在一改进中，所述设备包括骨架构架。所述构架支撑用于存储所述混合物的基本材料的第一隔热隔间。所述第一隔热隔间与压缩机连通，用于将该第一隔热隔间维持在第一温度范围内。所述构架还支撑用于容纳冷冻盘、刮刀、涂布器主体以及犁(即“产品制作模块”)的第二隔热隔间。所述第二隔热隔间与所述压缩机连通，用于将该第二隔热隔间维持在第二温度范围内。所述冷冻盘被连接至它自己专用的压缩机或“冷却器”。所述构架还支撑用于容纳液体调味品和固体“混入物”材料(例如糖果、格兰诺拉麦片(granola)、 巧克力)等的第三隔间。通常，所述第三隔间可以被维持在比所述第一隔间和所述第二隔间的温度(例如，36° F 士 3° F;2.2°C 士 L7°C)高的温度(例如55° F 士 5° F; 12.8° 士2.8°C)。结果，所述第三隔间可以不需要单独的压缩机，并且可以采用挡板来控制所述第一隔间、所述第二隔间以及所述第三隔间之间已冷空气的流动。优选地，可以采用一个压缩机来冷却需要冷却的所有三个隔间。仅作为实施例，容纳基本材料的所述第一隔间可以被便利地朝向所述构架的底部设置并且可以直接且主要与所述压缩机连通。所述第二隔间收纳可以被设置在所述第一隔间的顶部的所述冰淇淋制作设备。可以采用一个或更多个挡板以向所述第一隔间和所述第二隔间之间提供气流。调味料和混入材料可以被设置在所述第二隔间上方的所述第三隔间中。可以采用挡板和管道以在所述第一隔间和所述第三隔间之间以及所述第二隔间和所述第三隔间之间提供已冷空气的受控连通。此外，希望控制所述第二隔间和所述第三隔间中的湿度。因此，这些隔间可以被通到大气，并且至少可以在所述第二隔间中采用干燥剂模块以减少湿度和霜。可以采用所述干燥剂模块以减少所述第二隔间和所述第三隔间之间的已冷空气交换的湿度。 所述骨架构架还支撑用于容纳电子元件的附加的隔间。该附加的隔间优选地包括用于释放热的通风孔。 在另一个改进中，所述第二隔间由单向阀联接至送风机，以允许来自所述送风机的空气从所述送风机进入所述第二隔间。所述第二隔间还包括外部窗口，所述外部窗口使所述第二隔间隔离并且在制造冷冻的刮掉充气混合物的勺状物期间，将所述第二隔间维持在比一个大气压大的压力。另一种公开的用于在销售点自动售货机处制造和分配冰淇淋的方法，该方法包括使冷冻盘旋转；提供一股冷却的基本成分；将空气注入所述一股冷却的基本成分以提供一股充气冷却的基本成分；将一种或更多种调味料注入所述一股充气冷却的基本成分以提供一股充气混合物；将所述一股充气混合物输送到所述旋转冷冻盘上；用涂布器主体将所述充气混合物涂布在所述旋转冷冻盘的一部分上，其中所述涂布器主体径向延伸穿过所述冷冻盘的一部分，以提供一层冷冻的充气混合物；用刮刀将所述冷冻的充气混合物从所述冷冻盘上刮掉，所述刮刀包括具有前缘的刮刀刀片，所述前缘径向延伸穿过所述冷冻盘的一部分且与所述冷冻盘接合，并且被与所述冷冻盘的行进方向相反地指向，所述刮刀还包括主体，所述主体在所述刮刀刀片上方形成细长的半圆柱状通道并且在所述冷冻盘上方径向延伸；将所述刮掉的冷冻的充气混合物堆积在所述通道中；并且通过使犁朝向由杯子升降机构保持就位的杯子通过所述通道延伸来用所述堆积的冷冻充气混合物形成圆形部。再一个公开的方法包括使冷冻盘旋转；启动第一空气压缩机；启动第一泵和第二泵；向下拉涂布器主体和刮刀并且使其与所述旋转冷冻盘接合；用所述第一泵输送一股冷却的基本成分；用所述第一空气压缩机将空气注入所述一股冷却的基本成分以提供一股充气冷却的基本成分；用所述第二泵将至少一种调味料注入所述一股充气冷却的基本成分以提供一股充气混合物；将所述一股充气混合物输送到所述涂布器主体前面的所述旋转冷冻盘上；当所述冷冻盘旋转时，用所述涂布器主体将所述充气混合物涂布在所述旋转冷冻盘的一部分上，所述涂布器主体径向延伸穿过所述冷冻盘的一部分以提供一层冷冻的充气混合物；当所述冷冻盘旋转时，用刮刀从所述冷冻盘上刮掉所述冷冻的充气混合物，所述刮刀包括具有前缘的刮刀刀片，所述前缘径向延伸穿过所述冷冻盘的一部分且与所述冷冻盘接合，并且与所述冷冻盘的行进方向相反地被指向，所述刮刀还包括刮刀主体，所述刮刀主体在所述刮刀刀片上方形成细长的半圆柱状通道并且在所述冷冻盘上方径向延伸；将所述刮掉的冷冻充气混合物堆积在所述通道中；关掉所述第一泵和所述第二泵以及所述空气压缩机；使所述涂布器主体向下倾斜，使得所述涂布器主体的清洁边缘与所述旋转冷冻盘接合；使所述冷冻盘停止旋转；使杯子沿着所述冷冻盘的外周相反地倾斜到位于所述通道的端部的位置以接纳所述堆积的刮掉的冷冻充气混合物；通过使犁延伸通过所述通道以将所述堆积的冷冻充气混合物推向所述杯子，来用所述堆积的冷冻充气混合物形成圆形的勺状部；擦拭所述犁；向后通过所述通道收回所述犁；并且使所述杯子倾斜回到直立位置。在一改进中，所述充气的冷却混合物的涂布发生在所述冷冻盘旋转大约2/3转期间。在一改进中，所述冷冻充气混合物的刮掉发生在所述冷冻盘旋转大约1/3转期间。在另一个改进中，整个冰淇淋勺状物制作/分配/冷冻盘清洁操作可以在所述冷冻盘大约旋转三次中执行。当结合附图阅读时，从下列详细描述中将清楚其它优点和特征。
为了更完全地理解所公开的方法和设备，应该说明附图中更详细示出的实施方式，其中图1是根据本公开形成的并且旨在供零售点使用的独立的冰淇淋制造和分配机的左前部立体图；图2是图1所示的机器的另一立体图，并且外壳面板被去除而露出调味模块、产品制作模块、下基本成分存储模块、冷却器模块、空气压缩机模块以及电子控制模块；图3是图1所示的机器的正视图，并且所述外壳面板被去除且示意性地示出已冷空气循环和热空气通风路径；图4和图5是设置在调味模块上方的制冷模块的立体图；图6是基本成分存储模块和相关联的泵的立体图；图7是用于图1至3所示的分配机的电子控制模块的立体图；图8是所公开的旋转冷冻盘、涂布器主体、充气混合物输送管道、压板以及用于在涂布位置和清洁位置之间移动涂布器主体的升降机构的剖视立体图；图9是旋转冷冻盘、用于使冷冻盘旋转的步进马达、用于将步进马达联接至冷冻盘的变速箱和相关联的联接组件的侧视图；图10是示出涂布器轴如何被收回到向上或涂布位置从而导致涂布器主体的前清洁边缘远离冷冻盘向上枢转的侧面立体图；图11是示出用于涂布器组件的另选装置的侧视图，该另选装置包括一对用于将涂布器主体的后涂布端偏压在冷冻盘上的弹簧；图12是图11所示的涂布器组件的另一侧视图；图13是示出用于涂布器组件的另选装置的侧视图；该另选装置包括用于将涂布器主体的后涂布端偏压在冷冻盘上的弹性偏压构件；图14是示出用于涂布器组件的另选装置的侧视图，该另选装置包括两对相对的磁铁，每对磁铁中的一个磁铁与盖子相关联并且每对磁铁中的另一个磁铁与涂布器主体的后涂布端相关联，以将涂布器主体的后涂布端偏压在冷冻盘上；图15是一个公开的涂布器主体的俯视图；图16是图15的涂布器主体的后部立体图，如图所示涂布器主体与冷冻盘接合，并且涂布器主体处于涂布位置；图17是图15至16的涂布器主体的局部放大图，示出了圆形端部支撑件中的一个端部支撑件和涂布器刀片的一部分，并且示出了如何使用圆形端部支撑件以固定距离或间隙来隔开旋转冷冻盘的上表面上方的涂布器刀片，从而确保冷却的充气混合物在冷冻盘上的均勻分布；图18是另一个公开的涂布器主体的前部立体图，除两个圆形端部支撑件之外，该涂布器主体还具有中间支撑件或脚部；图19是又一个公开的涂布器主体的后部立体图，该涂布器主体具有沿着其后缘延伸的凹部以避免废料的堆积；图20是图19所示的涂布器主体的端视图；图21是冷冻盘、刮刀、涂布器、压板、以及基本成分、调味料、空气以及混入供给的示意性说明的侧视图；图22是与旋转冷冻盘接合的一个公开的涂布器主体的立体图23是图22所示的涂布器主体和冷冻盘的平面图；图M是混入物分配组件的侧视图，具体地示出了在混合物已由如图21所示的涂布器主体涂布到适当厚度之后，用于在设置于旋转冷冻盘上的混合物之上撒固体混入材料的料箱、螺旋输送器、步进马达、漏斗以及斜道；图25至沈是公开的产品制作模块的后部的局部立体图，示出了设置于刮刀主体内的犁、刮刀主体和杯子升降机构之间的连接、以及在杯子升降机构之后的旋转冷冻盘的位置；图27至四是除其它物品之外，示出压板、压板和在下面的图46至49中更详细地示出的压紧机构的柱或立管之间的连接、用于移动犁的马达和棘轮机构以及梨、刮刀主体以及公开的杯子保持件机构中的一个的关系的局部立体图和剖视图；图30是示出处于完全收回位置的犁由位于从旋转冷冻盘的外周径向向外的磁传感器上方的磁铁的位置指示的局部立体图；图31是示出犁处于完全伸展或清洁位置且在传感器之上未设置磁铁的另一个局部立体图；图32至33是如图22至23以及图25至沈所示的杯子升降机构、冷冻盘以及刮刀主体的前部的局部立体图；图34是图32至33以及图35至43所示的一个公开的杯子升降机构的分解图；图35是图32至33以及图36至43所示的杯子升降机构的前部立体图，杯子保持件处于向下位置；图36至37是图32至33以及图38至43所示的杯子升降机构的另外的前部立体图，并且杯子保持件处于向上位置，并且准备接纳由犁通过刮刀主体输送的产品部分；图38至40是示出用于控制杯子升降机构的运动的左导向件的多个立体图，其中左导向件被设置在图32至37所示的杯子升降机构的左侧；图41至43是用于控制杯子升降机构的运动的右导向件的多个立体图，其中右导向件被设置在图32至37所示的杯子升降机构的右侧；图44是具有改进表面设计的犁的立体图，该改进表面在犁将一份产品推入杯子之后防止产品粘在犁上；图45是基本上沿图44的线45至45剖取的剖视图；图46是一个公开的压紧机构的分解图，该压紧机构用于解锁产品制作模块与旋转冷冻盘的接合，以允许清洁并消毒产品制作模块，并且用于提供抵靠处于锁定或夹紧位置的旋转冷冻盘的刮刀主体的希望的均勻向下力；图47是产品制作模块的底部的局部立体图，示出了压板连接至图46和48至49 所示的压紧机构的柱或立管；图48是处于向下、锁定或夹紧位置的图46所示的压紧机构的底部立体图；以及图49是图41至42所示的压紧机构的另一个底部立体图，示出了前杠杆向上运动以解锁或松开用于例行的清洁单元消毒的产品制作模块的部件。应当理解，附图不必按比例绘制，并且公开的实施方式有时在局部视图中被图解地示出。在某些情况下，可以省略对于理解公开的方法和设备不是必要的细节或者致使其它细节难以察觉的细节。当然，应当理解，本公开内容不限于本文所示的具体实施方式
。
1具体实施例方式首先转至图1，示出了独立的冰淇淋/冷冻酸奶酪制作和分配机130，该分配机为零售点设计。该机器130包括如图1所示的外面板131至134，这些外面板覆盖如图2所示的骨架构架结构。面板134用作门，该门具有操作观察窗135和滑动接近门/窗136，该滑动接近门/窗136提供自动或人工接近如下面描述的杯子升降机/ 一份食物分配机构155。 可以提供轮子137，以便于安装和移动机器130，并且用于清洁机器130下面的地板。下面将结合图27至28以及图46至49描述日常保养/消毒实践。图2示出了自动售货机130的骨架构架和模块结构。下隔间或模块138容纳基本成分容器139和泵140，泵140用于将基本成分输送到产品制作模块或“产品制作模块”隔间142。模块/隔间138/142由图4至5所示的至少一个专用压缩机146隔热和冷却。基本材料优选地被维持在大约小于40° F(4.4°C)的温度。因此，基本成分隔间138和产品制作模块隔间142优选地被维持在大约小于40° F(4. 4°C )的温度。对于这两个隔间138、 142的理想温度范围是36° F士3° F(2. 2°C 士 1.7°C)。因此，隔间或模块138、142设有以 143示意性示出的隔热材料。上隔间147容纳液体调味料、泵以及固体“混入”材料。隔间 147也应该被冷却，但是被冷却至在高于隔间138、142的温度范围的温度范围内。对于上隔间147适当的温度范围是55° F士5° F(12.8° 士2. 8°C )。设置在调味模块之上的制冷模块147a(图2 ；也参见图4至5)冷却隔间138、142、147。冷却器机构144向旋转冷冻盘145提供液体冷却剂。用于冷冻盘的适当温度大约是10° F(-12°C )。制冷模块147a的压缩机146和蒸发器146a(图4至5)用于冷却隔间 138、142 ( 33-39° F; 0.6° -3. 9°C )以及调味模块( 50-60° F ；10° -16°C )。参看图2至3，模块149的压缩机246用于使冷却的基本材料和/或冷却的基本成分/调味料混合物充气。在图2和图7中以150示出电子/控制模块。回到图2至5，制冷模块147a的压缩机146/蒸发器146a被用于冷却空气，该空气被输送到下基本成分隔间138和收纳产品制作部件的中间隔间142(即“产品制作模块 142”)。已冷空气也被输送到收纳调味料和固体混入材料的上隔间147。然而，用来冷却隔间147的空气可以被从中间隔间142和下隔间138输送。图3示出了一种适当的气流方案。具体地，如由图3的流道138a所示，已冷空气被从制冷模块147a输送到下隔间 138。最后，已冷空气中的至少一些如由流道138b所示被排到大气。来自流道138a的已冷空气的一部分可以被输送到上隔间147。类似地，如由流道142a所示，已冷空气被从制冷模块147a输送到中间隔间142。最后，该已冷空气中的至少一些如由流道142b所示被排到大气，并且来自流道142a的已冷空气中的一些可以被引到中间隔间147。最后从隔间147排出的空气由流道147b指示，并且被供给到隔间147的已冷空气可以是来自隔间138、142中的一个或两个隔间的已冷空气的结合。可以在流道138a、138b、142a、以及142b、147b中使用适当的挡板(未示出)，以实现各个隔间138、142以及147内希望的温度范围。挡板的操作可以由电子模块150控制。设置在模块148、149、150中的工作部件产生热，因此优选地沿在图2至3中大致以151示出的竖直壁设置隔热材料，并且优选地，设置一个或更多个放热管道或烟囱，以如由图3中的流道150a所示从机器130的顶部放热。如图3所示，可以设置单个隔热隔间来容纳基本成分模块138和产品制作模块142。优选地，设置干燥剂罐153来控制产品制作模块142中的湿度。干燥剂罐153可以配备其自身的强制空气流动的风扇或者可以采用无源系统。用于干燥剂罐153的强制通风系统可以由电子模块150控制或者通过简单的独立定时机构控制。如图2所示，制作模块142 包括覆盖隔间142的上部的可洗衬垫154。在营业日结束时，产品制作模块142的某些部件必须被去除以清洁和消毒，并且衬垫154也必须被清洁或消毒以符合大多数当地健康和卫生法律。这样，杯子升降机构155可连同产品制作模块142的各种部件一起被去除，将在下面更详细地说明杯子升降机构155的操作。将结合图27至28以及图46至49在下面更详细说明压紧机构157、压板158的操作以及杯子升降机构155的去除。压缩机146、蒸发器146a以及制冷模块147a在图4至5中示出，并且模块147a在调味模块147上方的放置在图2至3中示意性地示出。图6示出了具有两个基本成分容器 139和相关联的泵140的下隔间或基本成分模块138。可以设置多于两个的基本成分容器 139。然而，假如一个基本成分容器被用于优质或较高脂肪含量的基本成分，并且另一个基本成分容器用于“清淡的”基本成分，诸如低脂肪、低热量和/或还原糖基本成分，则所示的两个基本成分容器139是方便的。此外，在图7以及图2至3中示出电子模块150。转至图8，通过在涂布器马达182 (参见图27至28)的动力下涂布器轴183的向下运动，涂布器主体161被向下枢转到冷冻盘145的上部的清洁位置中。优选地，涂布器轴 183通过由如图8中的201和图15至16中的201a所示的球窝式连接器联接至涂布器主体 161。当涂布器主体161被向上枢转到如图10至14所示的涂布位置时，涂布器主体161中的凹部202将与设置在罩171或压板158的下侧的抵接件203接合。在图8所示的清洁位置中，涂布器主体161的涂布边缘205和前清洁边缘191都靠在冷冻盘145的上表面173 上。图15至17更详细地示出了涂布边缘205。如图15至16所见，涂布边缘205包括设置在涂布器刀片207的每一端上的圆形端部支撑件206。如图17所示，圆形端部支撑件 206以在图17中用207a所示的间隙或距离将涂布器刀片207支撑在冷冻盘145的上表面 173上方，以确保在冷冻盘145的上表面173之上一致、均勻地涂布充气混合物。涂布器刀片207和端部支撑件206还限定涂布充气混合物的上表面173的面积。图18至20示出了另选的涂布器主体161a、161b。在图18中，涂布器刀片207b包括三个支撑件，该三个支撑件包括两个端部支撑件206a和一个中间支撑件206b。通过测试已经发现，维持冷冻盘145的上表面173 (图17)之间的一致间隙对于获得高质量产品是重要的。也就是说，一旦冷冻盘145的旋转速度(该旋转速度取决于间隙207a的高度)被确定， 则间隙207a的维持确保希望的产品量被放置在旋转冷冻盘上并且在被刮刀主体159 (图 21)从冷冻盘145刮掉之前随时间充分冷冻。否则，假如间隙207a未被充分维持或者设置在旋转冷冻盘145的上表面173上的层的厚度未被维持时，则可能需要调整冷冻盘145的旋转速度。因为向涂布器主体161施加力，所以涂布器刀片207、207b的任何向下弯曲都将影响间隙207a的高度。在一个实施方式中，间隙207a被维持在大约12密耳(304. 8 μ m)。 使用中心脚部206b ( 18)来帮助维持一致的间隙207a，例如12密耳(304. 8 μ m)。与涂布器主体161、161a相关的另一个问题在图18至20所示的实施方式161b中被解决。具体地，当涂布器主体161、161a的前清洁边缘191被向下压于旋转冷冻盘145的上表面173时，在清洁循环期间，在涂布器主体161、161a、161b的后壁212上趋于发生废料的堆积。通过测试，已经发现，在后壁212内接近于涂布器刀片207c设置凹部204有助于减轻该问题。图9至10还示出用于移动冷冻盘145、涂布器主体161以及犁187的各种机构。 转至图9，冷冻盘145通过联接组件168a、168b和正齿轮168c、168d被联接至步进马达168。 可以采用一对滑轮代替正齿轮168c、168d。联接组件168a、168b、步进马达168以及冷冻盘 145都可以由公共平台221支撑。在图10中，用于升降涂布器主体161的前清洁边缘191 的步进马达182和用于移动犁187 (图10中未示出；参见图25至29)的步进马达178被支撑在上平台222上。在图10中示出涂布器主体161处于收回或涂布位置，因为借助弹簧 223的偏压、马达182已经使轴183向上升起，因此，涂布器主体161的前清洁端191远离冷冻盘145的上表面173升起，同时如图10至14所示使涂布边缘205与冷冻盘145的上表面173处于抵接关系。用于向下偏压涂布器轴183的弹簧223可以被容纳在标准壳体224 中。轴183可以配备标记225，当轴183和涂布器主体161处于图10至14所示的向上或涂布位置时，该标记225可以由光学传感器或磁传感器226感测到。图10还示出用于使犁 187移动的步进马达178。步进马达178被联接至轴179，轴179被联轴器181接纳，联轴器 181包括与齿条186啮合的齿轮185，如图29更好地所示用于前后移动犁187。转至图11至12，示出了用于将涂布器主体161的涂布边缘205偏压在冷冻盘 145 (图11至12未示出)上的一个另选装置。代替图8所示的抵接件203/凹部202的结合，涂布器主体161被一对弹簧偏压脚208向下偏压，每个弹簧偏压脚208均包括设置在图 11中以224a示出的壳体中的一个壳体内的弹簧(未示出)。该一对弹簧偏压脚208在涂布器主体161上施加均勻的向下压力，以帮助维持涂布器主体161或涂布器刀片205与旋转冷冻盘145之间的一致间隙207a(见图17)。用于在涂布器主体161上施加向下压力的另一个装置在图13中以柔性偏压构件208a的形式示出，该柔性偏压构件208a可以被联接至压板158，并且可以用相对刚硬但具柔性的材料，诸如橡胶制造。本领域技术人员将已知其他材料。在图14中示出用于朝向冷冻盘145偏压涂布器主体161的涂布边缘205的又一个装置。涂布器主体的每一端均容纳磁铁208b，并且压板158同样地配备极性与磁铁208b 相反的一对磁铁208c。相反极性的磁铁208b、208c的使用可以是有益的，因为它不包括移动部件或倾向于磨损的部件。转至图21，将描述一份食物192 (图27至28)的制作。通过泵140 (也参见图2和图6)将来自基本成分容器139的冷却的基本成分输送到管道209，在管道209处该冷却的基本成分被充入通过进气口 210被输送并且由模块149的压缩机246 (图2至3)提供的气流。充气的冷却基本成分继续流过管道209并且与由调味料泵(未示出)和歧管213(也参见图2至3)输送到调味料进口 211的一种或更多种调味料结合，以制造如图21所示在被放置在旋转冷冻盘145的上表面173上之前通过进口管道209a的“混合物”。调味料泵可以是多个蠕动泵，每个蠕动泵均具有自己的步进马达。图2所示的狭槽215、215a可以用来容纳调味料容器、蠕动泵以及用于运转调味料泵的步进马达。当冷冻盘145沿箭头174的方向旋转时，混合物被放置在上表面173上并且在涂布器161下面通过以在冷冻盘145的表面173上提供一光滑均勻层，充气混合物在表面173 处冷冻。当盘145继续旋转时，冷冻的充气混合物朝向刮刀159并且更具体地讲朝向刮刀刀片172旋转。在被刮刀刀片172接合或刮掉之前，另外的固体材料(“混入物”)可以通过送料斗系统214被放置在图21中的右边所示的充气混合物的冷冻层上。当冷冻盘145继续旋转时，冷冻的充气混合物被刀片172从上表面173刮掉，而在通道175内形成增大的圆柱块215或“预勺(pre-scoop) ”。在冷冻盘145已经进行一整转之后，基本成分泵140和调味料泵/模块213被关掉，并且轴183被降下以将涂布器主体161的前清洁边缘191置入如上所述的清洁位置。通道175中的堆积块215例如如图27至四所示即将被压成勺状物或一份食物192并且被放置在一份食物用容器177中。如图22所示，刮刀刀片17 可以用弹性材料以可更换构件227形式制作，该可更换构件227利用附接机构附接至刮刀主体159a，该附接机构诸如为沿刮刀主体159a的后侧 239设置的长形凸缘238和与来自刀片17 的构件227相对地设置的相应狭槽M0。已经发现刮刀刀片17 采用弹性材料在冷冻盘145上留下较少的残留物，这避免了与一份产品的遗留物(例如淡草绿色)流入随后的一份另一种颜色(例如香草黄或者白/黄)的产品或者在该另一种颜色的产品上留下痕迹相关的问题。此外，耐磨且可更换的材料的刮刀主体227可以利用传统材料，诸如聚亚安酯制作。刀片17 应该维持与冷冻盘145密切接触以便于随后的清洁，通过涂布器主体161的前清洁边缘191执行清洁。保持冷冻盘145的上表面173清洁避免了上面讨论的污染问题，具体地避免了当浅色的诸如香草之类的产品在深色或艳色诸如草莓之类的产品之后随即被分配时的污染问题。采用可更换刀片构件227 有助于确保在随后的产品混合物被放置在旋转冷冻盘145的上表面173上之前，如下面所述在被犁175分派到一份食物用杯前，一次分配的所有产品基本上都被从冷冻盘145的上表面173上刮掉。在图M中提供了送料斗系统214的另外的细节。送料斗系统214优选地包括配备盖子229的料箱228。料箱2 容纳螺旋输送器230。螺旋输送器230的近端230a被联接至联轴器231，该联轴器231进而被联接至正齿轮232。正齿轮232与被联接至螺旋输送器步进马达234的正齿轮233啮合。控制器235传递来自控制模块150 (图2至3以及7) 的信息。螺旋输送器230的远端230b伸到漏斗236中。漏斗236被设置在斜道237上方并且与该斜道237联接，颗粒混入材料在被放置在充气基本成分层上之前通过斜道237，所述充气基本成分层已经被放置在旋转冷冻盘145的上表面173之上。图25至沈提供了一个公开的杯子升降机构355、刮刀主体159a以及犁187的后部图，其中犁187通过刮刀主体159a中的通道175。冷冻盘145和刮刀主体159a设置在一对柱165之间，该一对柱165通过弹簧164抵靠在轴环163上的作用并且通过弹簧162抵靠在线性支承件169和衬套269上的作用被向上偏压。衬套269包括用于容纳图27所示的夹子166的通口 270。产品制作模块142(也参见图2至3)被支撑在平台221上方。将结合图27以及图46至49更详细地说明夹紧机构157的操作。杯子升降机构355在图32 至37中更详细地示出。转至图27至四，冷冻板145由压板158和罩171部分地覆盖。压板158也向下压刮刀主体159，使得前缘或刮刀刀片172沿与冷冻盘145的旋转方向相反的方向与冷冻盘 145的上表面173接合，该方向由图观中的箭头174指示。图观也部分示出了由刮刀主体159形成的通道175，当冷冻盘145旋转时，刮掉的冷冻充气混合物堆积在该通道175中。 堆积的、刮掉的冷冻充气混合物被收集在通道175中，并且由犁187向下推过通道和检修孔 176而被推到等候的杯子177，该杯子177由杯子升降机构155 (图27至29)或355 (图25至沈以及32至37)支撑。犁马达178使轴179和犁联轴器181旋转。犁联轴器181被联接至齿轮185 (图四)，该齿轮185与通过轴或杆188 (图29)连接至犁187的齿条186 (图 27)啮合。因此，犁齿轮185的旋转运动被转化成如由箭头216(图29)所示的犁齿条186、 犁连杆188以及犁187的横向运动。涂布器马达(图27至28)升起并降下轴183，以将涂布器主体161置入图10至14所示的涂布位置或图8所示的清洁位置中。在清洁位置中， 轴183抵抗弹簧223的偏压的向下运动(见图8的箭头190)将涂布器主体161的底面189 推靠在冷冻盘145的上表面173上。在图8所示的位置中，在清洁位置中，前边缘191面向冷冻盘145的旋转方向174的相反方向，并且用于刮掉冷冻盘145的上表面173上的残留物，从而避免使先前的一份食物的内容物与当前制备的一份食物的内容物混合。回到图27至四，横梁167联接竖柱165以提供结构完整性。上平台222支撑调味料歧管213、涂布器主体马达182以及犁马达178。夹子166将竖柱165连接到压板158。 压板158被结合图46至49更详细示出的夹紧机构157向下拉到图27至四所示的制作位置。通过犁187穿过刮刀主体159的通道175的动作形成勺状物或一份食物192。勺状物或一份食物192被接纳在杯子升降机构155处的杯子177中。在一个实施方式中，杯子升降机构155包括驱动该杯子升降机构155的马达184 (图四)。在图27至观所示的位置中，杯子升降机构155处于分配位置或起动位置，示出了实际样式的勺状物或一份食物192 设置在接纳于杯子保持件193中的杯子177中的位置。杯子保持件193被枢转地联接至升降机门194，因此杯子保持件193可以如图观所示朝向检修孔176向上并向后枢转。更具体地讲，如图四所示，杯子保持件193包括前端193a，该前端193a被枢转地联接至位于通常以196示出的枢转连接件的一对间隔开的臂195，枢转连接件196利用枢转销连接件将臂 195的近端联接至杯子保持件193。臂195的远端通过通常以197示出的活动铰接机构或其它柔性机构联接至门194。杯子保持件193的后端19 (图29)在枢轴199处被枢转地联接至杯子升降机构155的框架198的后壁198a，枢轴199中的一个可以由杯子升降马达 184驱动。为了将图27至四所示的机构155的杯子177和杯子保持件193移入如图四所示的在检修孔176前面的接纳位置，马达184使轴199旋转，该轴199朝向框架198的顶部向上升起门194，并且使杯子保持件193和容纳在其中的杯子177朝向检修孔176枢转并且进入到与通道175对准的位置，如图四所示以接纳将被犁187推入杯子177中的刮掉的冷冻充气混合物。在混合物已被放置在旋转冷冻盘145的上表面173上，盘145被朝向刮刀主体159 沿箭头174的方向旋转，并且刮掉的冷冻混合物已堆积在通道175之后，犁马达178 (图28) 被致动，从而使轴179和犁联轴器181旋转，这导致齿轮185(图观至29)旋转并且将齿条 186向前或沿箭头216的方向移到图四所示的完全伸出位置。犁187的表面187a将块192 推入杯子177。如图30至31所示，诸如光学传感器或磁传感器的传感器241可以由托架242支撑在平台221上方。当齿条186和犁187已被移到图30所示的收回位置或原位置时，为了产生信号以止动犁马达178，在传感器241上方设置标记M3，该标记243可以是和传感器 241 一起使用的磁铁或其它适当装置。在图31所示的位置中，犁187处于待由图四所示擦拭元件217清洁的位置。具体地，擦拭元件217可以组成门194的一部分或联接至门194。在杯子177已被充满勺状物或一份食物192，并且杯子保持件193即将向下枢转到图27至 28所示的位置从而杯子177可以被消费者取回之后，犁187可以被从图四所示的位置略微收回，使得当门194在马达184的作用下被降下时，擦拭元件217会清洁犁187的前表面 187a，并且将废料沉积在杯子升降机构155的框架198的废物通道218(见图四)中。转至图32至45，示出了略微不同的杯子升降机构355。首先参看图34的分解图， 杯子升降马达384包括被联接至轴401的右端399的联接元件345。轴401的右端399通过被安装于框架398的板构件402中的开口 351。马达384被利用传统紧固件联接至侧板 402 (或者假如不采用侧板402，则联接至框架398)。原位传感器以403示出，该原位传感器 403可以用来检测放置在杯子保持件393中的杯子177的存在，即，杯子保持件393返回到图32至33所示的原位置或者该杯子保持件393离开原位置。提供密封件404以防止液体材料进入马达联轴器345。轴401包括被接纳在杯子升降机构393的后端39 的凹槽406 内的舌片405。舌片405和轴401被设置在杯子保持件393的片形后端39 下面。杯子保持件393的前端393a在以396a、396b示出的卡合式枢转连接件处被枢转地联接至臂395 的近端。杯子保持件393还包括向外延伸的销406，如图35至36所示，该销406被接纳在设置于杯子保持件393的每一端的成形轨道407中。此外，左板410和右板402是任选的， 并且轨道407可以是框架398的一体部件。左侧板410包括与右侧板402 —样的轨道407。框架398包括开口 476，该开口 476被联接至后板398a，该后板398a包括用于接纳一份食物192的开口 376。后板398a的使用也是任选的，并且后板398a的一个或更多个特征也可以是框架398的一体特征。框架 398还包括杯架或支架411。后板398a或框架398优选地包括一对轨道399，门394被可滑动地安装在该一对轨道399上。臂395的远端在以397a、397b示出的卡合式枢转连接件处被联接至门或升降机394。与上面示出的实施方式155类似，杯子升降机构355也包括由门 394支撑的用于擦拭犁187的表面187a的擦拭元件317。刮刀主体159可以利用托架412 被联接至后板398a或框架398，并且利用托架413被联接至框架398。驱动联轴器345在与成形的枢轴399接合之前通过板402中的开口 351。当杯子保持件393和门394由臂295联接时，在马达384的作用力下轴399的旋转导致杯子保持件393沿着轨道407的路径向上枢转运动以及门394向上运动。图32至43所示的杯子升降机构355解决了与制备好的一份食物或勺状物192粘于犁187的表面187a相关联的问题。具体地，在图38至43中示出了设置在右侧板402和左侧板410中的成形轨道407。每个轨道407均包括弧形或弓形部407a以及笔直或竖直部 407b。设置在杯子保持件393的每一端上的销或轴406被接纳在轨道407中。轨道407的弓形部407a导致杯子保持件393从图35所示的位置向上枢转到图36所示的位置。然而， 为了将杯子177端正地放置在后壁或后板构件398a中的开口 376的前面，马达384继续旋转，导致杯子保持件393的销406至少部分地沿着轨道407的竖直部407b向上行进。在希望量的竖直运动之后，杯子177和杯子保持件393到达图37所示的位置，在该位置中杯子 177即将通过开口 376(图34)接纳勺状物或一份食物192。此外，竖直的轨道部分407b可以对防止勺状物或一份食物192粘于犁面187a有帮助。具体地，在犁187开始收回之前或开始收回期间，杯子升降马达384可以沿相反方向或向下方向旋转，从而在初始竖直向下运动中拉动杯子保持件393和杯子177，这导致由杯
19子177向一份食物或勺状物192强加向下的力并且从犁187的表面187a释放一份食物192。 因此，轨道407的弓形部407a提供将杯子177放置在图36所示的中间位置所需的枢转运动，并且轨道407的竖直部407b将杯子177和杯子保持件393从图36所示的位置略微向上升起到图37所示的接纳位置。然后，为了从犁表面187a逐出勺状物或一份食物192，由竖直轨道段407b引起的初始向下竖直运动通过杯子177在勺状物或一份食物192上强加向下的力，从而将一份食物197从犁面187a逐出。此外应当注意，单独的左板构件410和右板构件402是任选的，并且轨道407以及开口或衬套351、351可以被直接成型到框架398 内。最后，结合图46至49更详细地示出夹紧机构157。首先转至图46，前面板501设有两个把手502。前面板501用作杠杆。柱165被联接至夹子166，该夹子166将柱165在衬套269中的通口 270处联接至压板158 (也参见图27的另选实施方式，其中夹子166在通口 170a处被直接联接至柱16 。轴环163被安装在柱165上，并且被用于设定上弹簧164 的张力。下弹簧162被捕获在线性衬套169与中间衬套269之间，线性衬套169被联接至平台221。柱165的下端16 被以504示出的销联接至线性衬套169下面的下托架503。 下托架503的叉状远端503a利用以506示出的销被联接至上托架505的叉状远端505a。 上托架503的远端503a和下托架505的远端50 还被联接至固定侧托架507，该固定侧托架507可以被固定地联接至平台221的下侧。在图46所示的压紧机构157中，托架505和 507是固定的，但下托架503可以围绕由销506限定的轴线向下枢转并且提供强加在柱165 上的压紧力或夹紧力。下托架503的前端或近端503b通过以511示出的短连接物以及销512、513a连接或联接至中间联接构件510。然后中间联接构件511通过销51 联接至上托架505的近端 50恥。如图47所示整个机构157被安装在平台211的下侧。应当注意，在图46和47所示的柱165、支承件169、衬套沈9、弹簧164、162、轴环163以及夹子166之间存在变型。这些变型是容易发生的并且旨在反映压紧机构157的设计的灵活性。在图48中，压紧机构157已经被移到锁定位置或夹紧位置，并且机器130准备使用。具体地，杠杆501已经被向下推动，导致下托架503枢转离开固定的上托架505。当下托架503被联接至竖柱165的下端16 时，抵抗由弹簧162、164强加的偏压，柱165被竖直向下拉过线性支承件169。由下部销512、短连接物511、中间销513a、中间联接构件511 以及上销513a提供三重枢转作用。三个枢转轴线由销512、513a以及51 提供。此外，借助于柱165的下端16 和下托架503之间的连接通过弹簧162、164在下托架503上强加向上偏压。当杠杆501被从图49所示的位置向下枢转到图48所示的位置时，中间联接构件510向下竖直定向，并且短连接物511向上竖直定向。当中间联接构件510和短连接物 511变得竖直对准并且经过竖直对准后略微旋转时，中间销513a到达“过中心”位置，该过中心位置与向上偏压由弹簧162、164施加，并将机构157卡合或锁定就位。当杠杆505被沿着由图49中的箭头520所示的弧向外且向上拉时，短连接物511和中间联接构件510在被弹簧162、164以及柱165向上拉之前向外远离平台211。在图49所示的解锁位置中，夹子166和压板158竖直向上移动，以将刮刀主体159 从由压板158和压紧机构157强加的向下力放出。然后刮刀主体159、159a以及杯子升降机构155、355可以被从制作模块142的衬垫154(图2)向外拉出以日常清洁和消毒。在杯子升降机构155和刮刀主体159被去除的情况下，操作人员容易地接近可能需要被从衬垫巧4去除并清洁的犁187、进料管道209a、压板158、冷冻盘145、涂布器主体161以及其它物品。管道209a可以是一次性物品并且被丢弃。运转时，可以安装清洁犁187。然后将清洁的涂布器主体161和管道209a联接至清洁压板158，并且将压板158联接至夹子166，由此可以利用摩擦配合作用或卡合作用将压板158牢固地联接至夹子166。然后，清洁的杯子升降机构155和刮刀主体159被滑动就位，并且压紧机构157可以被锁定就位或者锁定到图48所示的位置。在冷却器144已将冷冻盘145冷却到希望温度，并且制作模块142和压紧机构157 处于锁定位置(图48)之后，可以制备一份食物192。涂布器主体161被移到涂布位置(图 10至14)。冷却的充气混合物通过管道209、209a被放置在旋转冷冻盘145上。电子模块 150控制调味料岐管213和基本成分储存器139的选择。杯子升降机构155被移到向上位置(图36)。在冷冻盘145小于一转的旋转之后，现在冷冻的充气混合物(和固体混入物) 被刮刀刀片172刮起并且开始堆积在通道175中。当通过管道209a的分配完成时，犁187 被致动并且朝向等待的杯子177继续向下前进到通道175。在犁187将一份食物192装满杯子177(图四和36)之后，系统130进入短暂延迟，这有助于使一份食物192从犁187的表面187a被逐出。然后，杯子升降机构155被从图36所示的位置移到图37所示的位置， 以从犁187上敲击掉一份食物192并且将其敲击到杯子177中。当冷冻盘145开始为了清洁循环而旋转时，门394可以被降下，并且涂布器主体161被降下，使得它的底面189与旋转冷冻盘145的顶面173接合。当门393被降下时，犁187可以被收回一短距离，以容纳门 394的下缘3Mc。随后，门394被一直下降到关闭位置(图35)，并且犁187的表面187a由门394上的擦拭元件317清洁。任选地，门394可以由设置在后板398a或框架398中的凹槽317a(图34)中的擦拭元件(未示出)清洁。操作所公开的机器130以防止一份食物或勺状物192粘于犁187的另一种方法包括通过使犁187延伸将勺状物192推入杯子177 ；开始犁187的任何收回运动的短暂延迟，这有时导致将勺状物物192从犁187的表面被逐出；同时开始短暂收回犁187和降低门 394 ；使仍粘附于犁187的勺状物192的任何部分与门394的下缘3Mc接合；将犁187收回到清洁位置，在清洁位置中犁187的表面187a处于待由门394上的擦拭元件317擦拭的位置；降下门394以通过门394上的擦拭元件317清洁犁187 ；以及完成犁187穿过通道175 的收回而为下一次分配作准备。虽然只是阐述了某些实施方式，但是对于本领域技术人员从上面的描述中将清楚替代方案和修改。这些和其它替代方案被认为是等同的并且在本公开和所附权利要求的精神和范围内。
权利要求
1.一种用于制造和分配冷冻的充气产品的设备，该设备包括旋转的水平冷冻盘，所述可旋转的水平冷冻盘包括用于在其上接纳冷却的充气混合物的上表面；刮刀，其用于从所述旋转的冷冻盘上刮掉冷冻的充气混合物，所述刮刀形成用于收集刮掉的、冷冻且充气的混合物的通道；犁，该犁用于朝向杯子将所述混合物推过所述通道，所述杯子由设置在所述通道的端部的杯子升降机构的杯子保持件保持；所述杯子升降机构包括具有与所述通道对准的开口的框架，所述杯子保持件包括后端和前端，所述后端被设置在所述框架和所述前端之间，所述后端被联接至马达，所述杯子保持件被联接至门，当所述杯子升降机构处于第一位置时，所述门覆盖所述开口，当杯子被接纳在所述杯子保持件中时，通过所述杯子保持件向上枢转成与所述开口对准并且用所述杯子覆盖所述开口，所述门可移动到所述开口上方的第二位置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述杯子保持件的前侧被联接至所述门，并且所述门被可滑动地联接至所述框架。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述门包括擦拭元件，当所述门从所述第二位置移到所述第一位置时，并且在当所述犁已将所述混合物推入所述杯子之后所述犁被设置在所述框架中的所述开口处时，所述擦拭元件用于擦拭所述犁。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备，其中，所述框架包括设置了所述开口的后壁，所述后壁包括可滑动地联接至所述门的一对间隔开的轨道，并且其中所述杯子保持件的所述前端由设置在所述杯子保持件的每一侧的一对间隔开的臂铰接至所述门。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述后壁包括擦拭元件，所述擦拭元件用于清洁所述门的面向所述通道和所述犁的后侧。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述框架包括擦拭元件，所述擦拭元件用于清洁所述门的面向所述通道和所述犁的后侧。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述框架包括一对侧壁，每个所述侧壁均包括成形轨道，所述成形轨道包括下弓形部和上竖直部，所述杯子保持件包括一对向外延伸并且相反指向的销，每个所述销均可滑动地设置在所述成形轨道中的一个中，所述成形轨道的所述下弓形部使所述杯子保持件和所述杯子朝向所述开口向上枢转，并且所述成形轨道的所述竖直部使所述杯子保持件和所述杯子向上竖直移动成与所述开口对准。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的设备，其中，所述杯子保持件的所述后端包括轴，所述轴的一端被联接至所述马达，并且所述轴的相反端被可旋转地联接至所述框架。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的设备，该设备还包括原位传感器，该原位传感器用于检测何时所述杯子保持件处于所述第一位置和所述第二位置中的至少一个位置，所述原位传感器和所述马达被连接至控制器。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的设备，其中，所述刮刀主体被联接至所述框
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的设备，其中，所述犁包括与所述混合物接合的犁面，所述犁面包括叠瓦形横截面轮廓，以防止所述刮掉的、冷冻的充气食物粘于所述犁
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的设备，其中，所述框架还包括向上突出的杯架，并且所述杯子保持件包括环，以将圆柱形或截头圆锥形杯子支撑在所述环内，在所述第一位置中，所述杯子保持件向下旋转，使得所述杯子的底板与所述杯架接合，以释放所述杯子和所述环之间的摩擦接合。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的设备，其中，所述刮刀由当处于夹紧位置时的压板偏压在所述冷冻盘的所述上表面上，所述压板被联接至两个竖柱并且在所述两个竖柱之间延伸，所述两个竖柱设置在所述冷冻盘的直径相对的两侧，每个所述柱均被联接至杠杆，所述杠杆将所述柱和所述压板从释放位置移到所述夹紧位置，在所述释放位置，可以去除所述压板和所述刮刀而进行清洁，在所述夹紧位置，用于制作所述刮掉的、冷冻且充气的混合物。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述柱均被联接至枢转托架，所述枢转托架被连接至所述杠杆，所述托架被设置在所述冷冻盘的下面。
15.根据权利要求13或14所述的设备，其中，所述柱被沿向上方向偏压。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的设备，其中，所述枢转托架均包括近端和远端，所述枢转托架的所述近端被可枢转地联接至固定的近端轴线，所述枢转托架的所述远端均通过两个联接构件和三个销被联接至固定的远端轴线，从而在所述枢转托架的所述远端和所述远端固定轴线之间形成三重枢转连接。
17.根据权利要求13至16中的任一项所述的设备，其中，所述柱均被联接至夹子，每个夹子均摩擦地接纳所述压板的端部。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，该设备还包括涂布器主体，所述涂布器主体用于在所述混合物与所述刮刀接合之前将所述冷却的充气混合物分配在所述旋转冷 /东 。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述涂布器主体被安装在所述压板的下面。
20.根据权利要求18或19所述的设备，其中，所述涂布器主体还包括清洁边缘和涂布边缘，所述涂布器主体被可枢转地联接至穿过所述压板的杆，所述涂布器主体可在涂布位置和清洁位置之间移动，其中在所述涂布位置，所述涂布边缘与所述冷冻盘的所述上表面接合，在所述清洁位置，所述清洁边缘和所述涂布边缘都与所述冷冻盘的所述上表面接合。
21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述涂布边缘包括设置在两个圆形端部支撑件之间的涂布器刀片，所述涂布器刀片相对于所述圆形端部支撑件凹进，其中在所述涂布位置，所述涂布器刀片通过所述圆形端部支撑件支撑在所述冷冻盘的所述上表面的上方。
22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述涂布边缘包括涂布器刀片，所述涂布器刀片包括三个间隔开的圆形支撑件，所述涂布器刀片相对于所述圆形支撑件凹进，其中在所述涂布位置，所述涂布器刀片通过所述圆形支撑件支撑在所述冷冻盘的所述上表面的上方。
23.根据权利要求21或22所述的设备，其中，当所述涂布器主体被从所述清洁位置移到所述涂布位置时，所述杆竖直向上移动，导致所述清洁边缘离开所述冷冻盘向上枢转，在所述涂布位置和所述清洁位置两种位置中，至少一个偏压构件保持所述涂布边缘抵靠在所述冷冻盘的所述上表面上。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述冷冻盘、所述刮刀以及所述犁被设置在衬垫内，所述衬垫包括用于释放清洁水和残余物的排水管。
全文摘要
一种用于制造和分配冷冻的充气产品的设备，该设备包括具有用于接纳冷却的充气混合物的上表面的旋转的水平冷冻盘。水平冷冻盘围绕其中心轴线旋转。该设备还包括用于从旋转的冷冻盘刮掉冷冻的充气混合物的刮刀。所述刮刀包括具有前缘的刮刀刀片，所述前缘径向延伸穿过所述冷冻盘的一部分并且与所述冷冻盘的所述上表面接合。所述刮刀刀片与所述冷冻盘的旋转方向相反地指向。所述刮刀还包括形成在所述刮刀刀片上方的细长半圆柱状通道的主体，所述通道在所述冷冻盘上方径向延伸以收集所述刮掉的、冷冻且充气的混合物。该设备还包括用于朝向杯子将所述刮掉的、冷冻且充气的混合物推过所述通道的犁，杯子由设置在通道的端部的杯子升降机构保持。
文档编号A23G9/20GK102202517SQ200980143471
公开日2011年9月28日 申请日期2009年9月8日 优先权日2008年9月8日
发明者克里斯多佛·K·郝, 克里斯多佛·爱德华·彼得斯, 加里·L·塔卡塔, 布赖恩·R·希尔, 提姆·P·霍根, 约翰·J·兴, 萨姆·J·福特, 詹姆斯·马丁 申请人:流体管理操作有限责任公司