(57)【要約】ソフトクリームなどのソフト・サーブ冷凍食料製品を分配するための装置が、ソフト・サーブ冷凍食料製品の脂肪分またはその他の特性を選択する能力を提供する。
2008516602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソフト・サーブ冷凍食品成分を分配するための装置であって、
ソフト・サーブ冷凍食品成分の第１の供給源と、
ソフト・サーブ冷凍食品成分の第２の供給源と、
冷凍食品成分の前記第１の供給源および第２の供給源に連結された配合ヘッド・アセンブリと、
前記配合ヘッド・アセンブリに連結された１つまたは複数の香料の供給源と、
前記配合ヘッド・アセンブリに連結された分配ヘッド・アセンブリと
を備える装置。
【請求項２】
前記配合ヘッドに連結された超過のガスの供給源をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記配合ヘッドに連結された炭酸飲料の供給源をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記分配ヘッドに連結された、色の変化を加える材料の供給源をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記分配ヘッドに連結された粒子材料の供給源をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記分配ヘッドに連結されたホイップクリームの供給源をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記分配ヘッドに連結されたソフト・サーブ食料製品の第２の供給源をさらに備え、ソフト・サーブ食料製品の前記第２の供給源がソフト・サーブ食料製品の第２の流れを前記分配ヘッドを通って流れる前記配合ヘッドからのソフト・サーブ食料製品の流れの中に注入するように配置された、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
ソフト・サーブ食料製品の前記第１および第２の供給源を前記配合ヘッドに連結し、前記配合ヘッドを前記分配ヘッドに連結する構成可能な移送管システムをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ソフト・サーブ食料製品の前記第１および第２の供給源が前記配合ヘッドに連結された、前記移送管システムの第１の構成と、
前記配合ヘッドが前記分配ヘッドに連結された前記移送管システムの第２の構成とを形成することができる複数のピストンをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ソフト・サーブ食料製品を押して前記移送管システムを通し、前記第１および第２の供給源から前記配合ヘッドに複数のピストンをさらに備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
ソフト・サーブ食料製品を押し、前記移送管システムを通し、前記配合ヘッドから前記分配ヘッドに入れる複数のピストンをさらに備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
ソフト・サーブ食料製品を前記分配ヘッドから押し出す複数のピストンをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
ソフト・サーブ食料製品を前記第１および第２の供給源から前記移送管システムの中に選択的に入れる第１および第２の貫流バルブ・アセンブリをさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記貫流バルブ・アセンブリがそれぞれ、リニア・アクチュエータに連結された大きな直径の近位端、Ｏリング・グランドに固定されたＯリングを有する大きな直径の遠位端を有するピストンを備え、前記グランドの幅が、前記Ｏリングが前記ピストンに沿ってスライド可能であり、狭い直径の中央区域が前記ピストンの前記近位端および遠位端を連結するようになっている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記移送管システムが、前記ピストンのＯリング・グランド内に固定されたＯリング・シールを有する少なくとも１つのピストンを備え、前記Ｏリング・グランドの寸法が、前記Ｏリングが前記ピストンに沿ってスライド可能なようになっている、請求項８に記載の装置。
【請求項１６】
前記配合ヘッド・アセンブリが、ピストンのＯリング・グランド内に固定されたＯリング・シールを有するピストンを備え、前記Ｏリング・グランドの寸法が、前記Ｏリングが前記ピストンに沿ってスライド可能なようになっている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記配合ヘッド・アセンブリが、混合チャンバ、ならびに前記混合チャンバ内でソフト・サーブ食料製品を混合し、ソフト・サーブ食料製品を前記混合チャンバから押し出すためのピストンおよびプッシュ・プレート・アセンブリを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記配合ヘッド・アセンブリが、前記配合ヘッド・アセンブリ内のソフト・サーブ食料製品の中に原料を選択的に導く複数のバルブ・アセンブリを備えるバルブ・ブロックを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
潤滑剤投入部および潤滑剤取出し部を備える風味バルブ・ブロック内の潤滑システムをさらに備え、前記潤滑システムが、複数のバルブ・アセンブリを前記潤滑剤投入部および潤滑剤取出し部に連結する、前記潤滑剤投入部と前記潤滑剤取出し部の間の一連の通路をさらに備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記分配ヘッド・アセンブリが、
前記分配装置によって分配されたソフト・サーブ食料製品に加えられる粒子材料の供給源にそれぞれが連結された複数の通路と、
前記分配装置によって分配されたソフト・サーブ食料製品に選択的に加えられる、色の変化を加える材料の供給源にそれぞれが連結された複数の通路と、
前記分配装置にから分配されたソフト・サーブ食料製品に選択的に加えられるホイップクリームの供給源にそれぞれが連結された複数の通路とを備える、請求項１の装置。
【請求項２１】
前記分配ヘッド・アセンブリが、前記分配装置から分配されたソフト・サーブ食料製品の中に色の変化を加える材料を選択的に導く複数のプランジャ・アセンブリを備え、前記分配ヘッド・アセンブリがさらに、潤滑剤投入部および潤滑剤取出し部を備える潤滑システムを備え、前記潤滑システムがさらに、複数のプランジャ・アセンブリを前記潤滑剤投入部と潤滑剤取出し部に連結する前記潤滑剤投入部と前記潤滑剤取出し部の間の一連の通路を備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
ソフト・サーブ冷凍食品成分を分配するための装置であって、
ソフト・サーブ冷凍食品成分の第１の供給源と、
ソフト・サーブ冷凍食品成分の第２の供給源と
第１の配合ヘッド・アセンブリと、
第２の配合ヘッド・アセンブリと、
分配ヘッド・アセンブリと、
前記第１および第２の供給源を前記第１および第２の配合ヘッド・アセンブリに連結し、前記第１および第２の配合ヘッド・アセンブリを前記分配ヘッド・アセンブリに連結する移送管システムと
を備える装置。
【請求項２３】
前記第１の供給源が、第１の脂肪分を有するソフト・サーブ冷凍食品成分の第１の供給部、および第２の脂肪分を有するソフト・サーブ冷凍食品成分の第２の供給部を備え、ソフト・サーブ冷凍食品成分の前記第２の供給源が、第３の脂肪分を有するソフト・サーブ冷凍食品成分の第３の供給部、および４の脂肪分を有するソフト・サーブ冷凍食品成分の第４の供給部を備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１の供給源からの前記ソフト・サーブ冷凍食品成分が、第１の脂肪分を有し、前記第２の供給源からの前記ソフト・サーブ冷凍食品成分が、第２の脂肪分を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
分配ヘッド・アセンブリが、前記第１と第２の配合ヘッド・アセンブリに対して同一直線でなく配置されている、請求項２２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｍａｋｉｎｇ，ｓｔｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ  ｓｏｆｔ  ｉｃｅ  ｃｒｅａｍ  ａｎｄ  ａｌｉｋｅ［ｓｉｃ］」という名称の２００３年４月１５日出願のＪｏｈｎ  Ｈａｒｒａの米国仮出願第４６２，７００号に関する。
【０００２】
本出願は、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＩＮＧ，ＡＮＤ  ＤＩＳＰＥＮＳＩＮＧ  ＳＯＦＴ  ＳＥＲＶＥ  ＦＲＯＺＥＮ  ＦＯＯＤ  ＰＲＯＤＵＣＴ」という名称の２００４年４月１３日出願のＪｏｈｎ  Ｈａｒｒａの国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１１４８４号の部分継続出願である。
【０００３】
本出願は、上記に特定されるこれらの出願の両方の部分継続出願である。出願人はここで、上記に特定される２つの出願をすべて、参照によって本出願に組み込む。
【０００４】
本開示は、アイスクリームやフローズンヨーグルトなどのソフト・サーブ（ｓｏｆｔ  ｓｅｒｖｅ）冷凍食品成分に関する。より詳細には、本開示は配合された冷凍食品成分の定量分配に関する。
【背景技術】
【０００５】
現行のソフト・サーブ・アイスクリーム（ソフトクリーム）用機械は、バニラおよびチョコレート、ならびにこれらの２つの風味の組合せ、いわゆる「ツイスト」といわれるものなど、２つの風味のソフトクリームを供給することができるだけである。さらに、機械によって供給されたアイスクリームの追加の風味を提供し、または機械から分配されるアイスクリームの脂肪分、オーバーラン（超過）、またはその他の特性を変更し制御する、便利な方法がまったく存在しない。また、ナッツ、キャンディ、トッピング、ソース、ホイップクリーム、バリエゲート（色の変化、縞模様や斑模様、ｖａｒｉｅｇａｔｅ）、ソーダ、およびその他の香料またはミックス・イン（混ぜ合わせ用の材料、ｍｉｘ−ｉｎ）などの追加の材料はどれも、アイスクリームが機械から分配された後でそれらの材料を手で加えることの外に、機械によって提供されたベースのアイスクリームに加える方法がまったくない。
【特許文献１】米国仮出願第４６２，７００号
【特許文献２】国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１１４８４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決しうる、ソフトクリームなどのソフト・サーブ（soft serve）冷凍食料製品を分配するための装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
単体のソフト・サーブ分配装置が、所望の脂肪分および／またはオーバーラン（超過）、多数の風味、ならびに多数の個別になった分配装置、および現在利用可能な、比較的能力の限られた機械から製品が分配された後に、多くの手作業によって通常は提供される選択された広範囲の付加物を有する配合されたアイスクリーム製品を選択的に提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、多様なソフト・サーブ冷凍食料製品を形成するために様々な原料を混合できる、多成分のソフト・サーブ分配システムの例を示す。分配システムは、いくつかのソフト・サーブ加工ループおよび貯蔵ループを有し、そのそれぞれは、上記に認識される同時係属中のＰＣＴ出願に開示されるものと同様であることができる。
【０００９】
図１のシステムは、例えば、バニラ風味のソフトクリームなどの脂肪分を含まないソフト・サーブ食料製品を提供するループ１０を備える。ループ１０は、閉ループを形成するように連続して連結された管１０ａ、容積式ポンプ１０ｂ、管１０ｃ、乳化バレル１０ｄ、管１０ｅ、およびフロー・スルー（貫流、flow-through）・バルブ・アセンブリ１０ｆを備える。冷凍されていない脂肪分を含まないソフト・サーブ混合物をループ１０に送達できる混合物供給部が、図１には示されないが、前述のＰＣＴ出願に開示されており、その供給部では混合物が乳化バレル１０ｄ内で冷凍され、乳化され、ポンプ１０ｂによって閉ループに内に連続的にポンプ給送される。フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｆは、フロー・スルー位置および分配位置の２つの状態を有する。バルブ・アセンブリ１０ｆのフロー・スルー位置では、ループ１０は閉じられ、冷凍食品はループ１０内を連続的に循環する。バルブ・アセンブリ１０ｆの分配位置では、ループ１０内のソフト・サーブ食料製品は、管１０ｇ内にポンプ給送され、配合ヘッド・アセンブリ１８に送達される。
【００１０】
図１の装置は、例えば、脂肪分の高いバニラ・アイスクリームなどループ１０によって提供されるのと同じ風味の脂肪分の高い冷凍食料製品を提供する別の加工および貯蔵ループ１２も備える。ループ１０と同様に、ループ１２は、閉ループを形成するように連続して連結された管１２ａ、容積式ポンプ１２ｂ、管１２ｃ、乳化バレル１２ｄ、管１２ｅ、およびフロー・スルー・バルブ・アセンブリ１２ｆを備える。ループ１２は、ループ１０に脂肪分を含まない混合物をループ１０に供給するものと同様の供給部から脂肪分の高い非冷凍のソフト・サーブ混合物を供給される。それがループ１２に導かれた後に、混合物は冷凍され、乳化バレル１２ｄ内で乳化され、ポンプ１２ｂによって閉ループ内に連続的にポンプ給送される。フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｆと同様に、フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１２ｆは、フロー・スルー位置および分配位置の２つの状態を有する。バルブ・アセンブリ１２ｆのフロー・スルー位置では、ループ１２は閉じられ、冷凍食品はループ１２内を連続的に循環する。バルブ・アセンブリ１２ｆの分配位置では、ループ１２内のソフト・サーブ食料製品は、管１２ｇ内にポンプ給送され、配合ヘッド・アセンブリ１８に送達され、そこでループ１２からの脂肪分の高い食料製品は、ループ１０からの脂肪分を含まない食料製品と配合されて、ループ１０からの食料製品の脂肪分と１２からの食料製品の脂肪分の間の脂肪分を有する配合された冷凍食料製品を生成する。例えば、０とループ１２内の食品の百分率脂肪分との間の所望の脂肪分を有するバニラ・ソフトクリームは、配合ヘッド１８内に導かれたループ１０および１２からの食料製品の相対量に依存して生成できる。フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｆおよび１２ｆをその分配位置に同時に開き、ポンプ１０ｂおよび１２ｂの相対速度を制御することによって、脂肪分を含まない食料と脂肪分の高い食料の総量を配合ヘッド１８の中に導くことができる。あるいは、所定の量の食品が配合ヘッド・アセンブリ１８内に導かれるまでバルブ・アセンブリのうちの１つを開放することができ、次いでそのバルブ・アセンブリが閉じられ、所定の量のその他の食料製品が既に配合ヘッド・アセンブリ１８内にあるものに加えられるまでその他のバルブ・アセンブリが開かれる。
【００１１】
ループ１０および１２からの食料が配合ヘッド・アセンブリ１８内で混合されている間、複数の香料のうちの１つまたは複数をアセンブリ１８内の投入ポートに連結された管１９ａを介して香料供給部１９からアセンブリ１８内の混合物の中に導くことができる。本発明の１つの例では、風味付けのないまたはバニラ風味のベース材料をループ１０および１２のうちの１つまたは両方から供給することができ、所望の香料を香料供給部からベース材料の中に導くことができる。単一の香料供給部１９および供給管１９ａが図１に示されているが、ループ１０および１２の１つまたは複数からのベース材料の中にどの香料が導かれたかに応じて、いくつかの異なる風味のソフト・サーブ食料製品が機械から分配できるように、配合ヘッド・アセンブリ１８の投入ポートを分割するための、複数の異なる風味のうちの１つを選択的に送達する複数の分割供給部を設けることができる。
【００１２】
配合ヘッド・アセンブリ１８内の原料は、任意の所望の度合いの均質性に混合することができる。例えば、完全に均質な製品を形成するために、その原料は深く混合できる。あるいは、仕上げられた製品にマーブル模様付け効果を与えるために、原料は、より浅く混合できる。
【００１３】
配合ヘッド・アセンブリ１８内の食品が、配合ヘッド・アセンブリ１８内で所望の度合いの均質性に混合された後に、配合ヘッド・アセンブリ１８の成分は、管２０を通って分配ヘッド・アセンブリ２２に向けられ、そこで成分は機械から分配される。ソフト・サーブ食料製品が分配ヘッド・アセンブリ１８から分配されるとき、様々なその他の原料をソフト・サーブ食料製品に加えることができる。これを達成するために、図１の装置は、分配ヘッド・アセンブリ内の複数の投入ポートに連結された、いくつかの原料供給部を備える。図１は、供給ライン２４ａを介して投入ポートに連結されたホイップクリーム供給部２４、供給ライン２６ａを介して分配ヘッド・アセンブリ２２の投入ポートに連結された粒子供給部２６、および供給ライン２８ａを介して分配ヘッド・アセンブリ２２の投入ポートに連結されたバリエゲート（色の変化、縞模様や斑模様、ｖａｒｉｅｇａｔｅ）供給部２８を示す。アセンブリ２２から分配されるソフト・サーブ食品の中に導くことができる粒子の例には、例えば、ナッツ、フルーツ、およびキャンディが含まれる。アセンブリ２２から分配されるソフト・サーブ食品の中に導くことができるバリエゲート材料の例には、例えば、かき混ぜられ、擦り付けられ、または撚り合せて、分配される製品にされる様々な果実香辛料、ならびにバタースカッチおよびチョコレート風味のトッピングが含まれる。１つだけのホイップクリーム、粒子、およびバリエゲート・ソースが図１に示されるが、複数のタイプの各原料を分配される製品に提供する能力を与えるために、そのような複数のソースを分配ヘッド・アセンブリ２２のそれぞれの投入ポートに連結できる。例えば、ナッツ、キャンディ、およびフルーツ用の別個のソース、異なる風味のソース用の別個のソース、および異なる風味または脂肪分のホイップクリームの別個のソースがあってもよい。下記に述べられるように、ソフト・サーブ食料製品のさらなる流れをループ１０および１２から来る分配ヘッド・アセンブリ２２のソフト・サーブ食料製品の中に導くこともできる。
【００１４】
図１Ａは、図１の装置の特定の実装形態の等角図である。図１Ａは、図１に示される要素の例示の空間配置を示す。図１Ａでは、図１に示される品目に対応する部品は、図１においてと同じ参照番号を有する。図１Ａは、ループ１０および１２の配合ヘッド・アセンブリ１８への連結、ならびに配合ヘッド１８の分配ヘッド２２への連結を示す。
【００１５】
下記に述べられるように、ソフト・サーブ分配装置は、ステッパ・モータなどのリニア・アクチュエータによって円筒形の通路内で移動される一連のピストンを備える。直線運動を生み出す任意の形状のアクチュエータまたはモータが、そのそれぞれの通路内のピストンを駆動するのに使用できる。そのような原動を与える装置の特に有利な例は、ピストンの近位端でねじ山付きナットにねじ込まれたねじ山付き出力シャフトを有するステッパ・モータである。ピストンの外周面は、適切に配置されたＯリング（オー・リング、o-ring）によって、ピストンがそこを通る通路の内面に対して密封されている。Ｏリング・グランドの幅がそれに関連するＯリングの断面直径よりも大きいことによって、Ｏリングに関連するピストンがそのリニア・アクチュエータによって駆動される場合に密封を厳密に保ちながら、Ｏリングがその対応するピストンに沿ってスライドできるようになる。これは、より完全なクリーン・イン・プレース（定置洗浄、定位置そのままの洗浄、ｃｌｅａｎ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）（ＣＩＰ）処理を可能にする。上記に簡潔に述べたように、ピストンは、リニア・アクチュエータのねじ山付きの出力駆動シャフトと協働するめねじを有することができる。この配置は、ステッパ・モータまたはリニア・アクチュエータの駆動シャフトの長さを縮小し、それによって機械の全体の寸法が減少する。ピストンは、その中央領域内に狭い断面のくびれ領域も有し、それによって、より少ない制約によって流体が通過できるようになり、アイスクリームの流れおよびＣＩＰ手順が促進される。
【００１６】
各バルブ・アセンブリ１０ｆおよび１２ｆは、フロー・スルー位置と分配位置の間を移動可能なピストンを収容する管を備える。バルブ・アセンブリ１０ｆ内のピストンは、リニア・アクチュエータ２３ａによって駆動され、それはステッパ・モータであってもよい。バルブ・アセンブリ１２ｆ内のピストンは、リニア・アクチュエータ２３ｂによって駆動され、それは同じくステッパ・モータであってもよい。ステッパ・モータは、ピストンの端部のねじ山付き開口内に延びるねじ山付き出力シャフトを有する。各ステッパ・モータの出力シャフトの回転は、モータの出力シャフトのねじ山およびピストンのねじ山の作用によって、そのそれぞれの回転可能に固定されたピストンの直線運動に変換される。複数のピストンのＯリングは、ピストンがそこを通って移動するそのそれぞれの管の内側に対してピストンの外周面を密封する。これらのシールは、ピストンがそのそれぞれのリニア・アクチュエータによって駆動された場合、ピストンが回転するのを防止する。したがって、ピストンのねじ山に係合する出力シャフトのねじ山によって、リニア・モータの出力シャフトの回転動作は、ピストンの直線運動に変換される。
【００１７】
図１Ａのバルブ・アセンブリ１０ｆのフロー・スルー位置では、ループ１０が閉じられ、ソフト・サーブ食料製品がループ１０内で循環するように、管１０ａおよび１０ｅは、共に直接的に連結され、管１０ｇが遮断され、バルブ・アセンブリ１０ｆの分配位置では、ピストンが管１０ａを遮断し、管１０ｇを開く。ポンプ１０ｂは、バルブ・アセンブリ１０ｆが分配位置にある場合、ソフト・サーブ食料製品をループ１０から管１０ｇ内および配合ヘッド・アセンブリ１８内にポンプ給送する。ここに述べられる実施形態でのその他のすべてのフロー・スルー・バルブ・アセンブリの動作は、フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｆの動作と実質的に同様な様式で動作する。
【００１８】
移送管システムは、アイスクリームおよび選択可能な脂肪分を有するその他のソフト・サーブ製品を創出することを可能にする。移送管システムは、多様な脂肪分のアイスクリームがチャンバに移動し、均一に風味付けられ、または香料によってマーブル模様にされ、次いで、最後に供給するために風味付けられたアイスクリームが分配ヘッドに移動するのを可能にする。移送管システムは、定置洗浄（ＣＩＰ）処理が食料に接触するすべての構成要素に適用できるようにすることも可能にする。移送管システムは、１時間当りの風味の量および供給の比率を増加させるために複数のユニットで配置できる。ループ１０と１２と配合ヘッド・アセンブリ１８との間の連結、および配合ヘッド・アセンブリ１８と分配ヘッド・アセンブリ２２の間の連結は、配合ヘッド・アセンブリ１８への、および配合ヘッド・アセンブリ１８から分配ヘッド２２へのおよびループ１０のフロー・スルー・バルブ１０ｆとループ１２のフロー・スルー・バルブ１２ｆの間の流路を提供するように、選択的に構成できる移送管システムによって実現される。配管システムは、フロー・スルー・バルブ１０ｆと１２ｆと配合ヘッド・アセンブリ１８との間、ならびに、同じく配合ヘッド・アセンブリ１８から分配ヘッド・アセンブリ２２まで、およびそこを通して、ソフト・サーブ食料製品を推し進めるのを補助するための配管システムを構成する管の中で移動可能なリニア・アクチュエータによって駆動されるいくつかのピストンを備える。システム内に導かれたすべての冷凍食料製品が配合ヘッド・アセンブリ１８に、次いで分配ヘッド・アセンブリ２２に、および機械の外に送達されるように、このピストンの配置も同様に配管システム内のいくつかの通路を選択的に遮断するのに使用される。配合ヘッド・アセンブリ１８によって行われた加工が完了した後、配合されたソフト・サーブ製品を配合ヘッド・アセンブリ１８から分配ヘッドに向けて排出する、配合ヘッド・アセンブリ１８内のピストンおよびプッシュ・プレート（押し板、プッシュ板、push plate）配置もある。下記により詳細に述べられるように、このピストンおよびプッシュ・プレート・アセンブリは、配合ヘッド・アセンブリ１８の含有率の均一で均質な混合物を得るのに使用することもできる。
【００１９】
図１Ｂ、１Ｃ、および１Ｄは、それぞれ図１Ａの装置のより詳細な正面、側面、および上面図である。図１ＢＡは、図１Ｂの配合ヘッド・アセンブリの拡大図であり、それは図１Ｂ〜１Ｄの装置の動作の理解を容易にする。これらの図は、図１Ａの装置でのピストンの動作を示す。それらは、配合ヘッド・アセンブリ１８および分配ヘッド・アセンブリ２２の詳細も示す。
【００２０】
図１Ｂ、１Ｃ、および１Ｄは、前述のバルブ・アセンブリ１０ｆ、脂肪分を含まない供給管１０ｅ、脂肪分を含まない戻り管１０ａ、およびバルブ・アセンブリ取出し管１０ｇを示す。図１Ｃおよび１Ｄは、前述のバルブ・アセンブリ１２ｆ、高脂肪供給管１２ｅ、高脂肪の戻り管１２ａ、およびバルブ・アセンブリ取出し管１２ｇを示す。
【００２１】
バルブ・アセンブリ１０ｆは、リニア・モータ２３ａによって管を通って軸方向に駆動されるピストン２００を収容する中空の管を備える。リニア・モータ２３ａの出力シャフトは、ピストン２００の近位端のねじ山付きの開口にねじ込まれる。ピストン２００は、小さな直径のくびれ部分によって大きな直径の遠位端に連結された大きな直径の近位端を有する。可撓性のＯリングがピストン２００の近位端および遠位端を中空の管の内側に対して密封し、Ｏリングは、ピストン２００がリニア・アクチュエータ２３ａによって管を通って駆動される場合に、ピストンが中空の管内で回転するのも防止する。バルブ・アセンブリ１２ｆは、中空の管内で同じくスライドし、ピストン２００のものと同様にリニアねじ駆動部によって管を通って移動される同様のピストン２０１を収容する。
【００２２】
バルブ・アセンブリ１０ｆは、分配位置で図１Ｂおよび１Ｃに示される。特に、ピストン２００の遠位端は、供給管１０ｅが戻り管１０ａと連通しないように遮断する。したがって、ループ１０内で循環しているソフト・サーブ食料製品は、バルブ・アセンブリ取出し管１０ｇに分流される。同様に、バルブ・アセンブリ１２ｆが、分配位置で１Ｃに示される。（図１Ｄには、バルブ・アセンブリ１２ｆが、フロー・スルー位置で示される。）分配位置では、ピストン２０１の遠位端は、供給管１２ｅが戻り管１２ａと連通しないように遮断し、食料製品はバルブ・アセンブリ取出し管１２ｇに分流される。
【００２３】
アクチュエータ２３ａは、図１Ｂおよび１Ｃでピストン２００をフロー・スルー位置に駆動することができる。この位置では、ピストン２００の遠位端は、取出し管１０ｇを供給管１０ｅから遮断し、ピストン２００の狭いくびれ部分は、食料製品が供給管１０ｅから戻り管１０ａに流れることができるようにする。この閉ループ１０では、バルブ・アセンブリ１０ｆがフロー・スルー位置にある場合、食料製品がループ１０内を循環し続け、図１Ａ〜１Ｄの残りの要素から遮断される。同様にして、アクチュエータ２３ｂは、ピストン２０１を図１Ｃで左に（図１Ｄで下側に）図１Ｄに示されるフロー・スルー位置に駆動することができる。この位置では、ピストン２０１の遠位端は、取出し管１２ｇを供給管１２ｅから遮断し、ピストン２０１の狭いくびれ部分は、食料製品が供給管１２ｅから戻り管１２ａに流れることができるようにする。この閉ループ１２では、バルブ・アセンブリ１２ｆがフロー・スルー位置にある場合、食料製品がループ１２内を循環し続け、図１Ａ〜１Ｄの残りの要素から遮断される。
【００２４】
図１Ｂおよび１Ｃは、分配装置の実装形態で有用な典型的な配合ヘッド・アセンブリの詳細を示す。配合ヘッド・アセンブリは、異なる脂肪分のアイスクリームが、中間の脂肪分レベルを達成するように配合されるのを可能にする。それは、ソフト・サーブ食品の多数の別個の風味を創出することも可能にする。配合ヘッド・アセンブリは、分配する前に配合ヘッド・アセンブリでのより多くのオーバーラン・（超過の）ガスを加えることによって任意の乳脂分のソフト・サーブ製品のエキストラ・ライト（さらに軽い、Ｅｘｔｒａ  Ｌｉｇｈｔ）・バージョンの創出も可能にする。配合ヘッド・アセンブリは、香料およびソフト・サーブ食料製品が均質の外観を伴って完全に混合され、またはマーブル模様の外観を伴って部分的に混合されるのも可能にする。複数の配合ヘッド・アセンブリは、１時間当りの風味の量および供給の比率を増加させるために使用できる。完成したアイスクリームが配合ヘッド・アセンブリから分配ヘッド・アセンブリに向かって移送され、そこでアイスクリームは機械から出る。配合ヘッド・アセンブリは、ＣＩＰ処理用に構成される。
【００２５】
図１Ｂ〜１Ｄの配合ヘッド・アセンブリ１８は、風味バルブ・ブロック２０２、風味バルブ・ブロック２０２の上部に取り付けられた配合バレル２０３、配合バレル２０３の上部に取り付けられた軸受けハウジング２０４、軸受けハウジング２０４の上部に取り付けられたピストン・シャフト・ハウジング２０５、ハウジング２０５の上部に取り付けられたリニア・アクチュエータ２０６を備える。図１ＢＢは、１Ｂおよび１Ｃの配合バレル２０３の詳細図である。図１Ｂおよび１Ｃは、配合ヘッド・アセンブリが上部保持プレートによって一方の端部を覆われ、他方の端部を底部保持プレートによって覆われているのを示す。図１ＢＣおよび１ＢＤは、図１Ｂおよび１Ｃに示された上部および底部保持プレートの詳細図である。
【００２６】
風味バルブ・ブロック２０２は、ループ１０および１２から配合ヘッド・アセンブリ１８に冷凍食料製品を移送するトランス・パイプ・システム（ｔｒａｎｓ−ｐｉｐｅ  ｓｙｓｔｅｍ）に連結された軸方向に配置された投入／取出し通路２０２ａを有する円筒形要素である。冷凍食料製品は、通路２０２ａを通って配合バレル２０３内の円筒形の混合チャンバ２０３ａに流れ込む。食料製品が混合チャンバ２０３ａ内で所望のレベルの均質性に配合された場合、次いで食料製品は、風味バルブ・ブロック２０２内の通路２０２ａを通って配合ヘッド・アセンブリ１８から押し出される。
【００２７】
風味バルブ・ブロック２０２は、風味バルブ・ブロック２０２の側壁に形成された複数の径方向に向けられた香料投入ポート２０２ｂを有する。風味投入ポート２０２ｂは、風味バルブ・ブロック２０２の端面を通って混合チャンバ２０３ａに連結される。各投入ポート２０２ｂと混合チャンバ２０３ａの間に、ばね付勢されたバルブ・アセンブリがある。ばねは、通常は、香料投入ポート２０２ｂから混合チャンバ２０３ａ２を閉鎖するためにバルブ・アセンブリ２０２ｃを偏らせる。十分な圧力の下で香料が投入ポート２０２ｂ内に導かれた場合、バルブばねの付勢が打ち勝ち、それによってバルブ・アセンブリ２０２ｃを開き、投入ポート２０２ｂを混合チャンバ２０３ａに連結し、香料を混合チャンバ２０３ａ内に入れる。このようにして、ループ１０および１２の一方または両方から配合ヘッド・アセンブリ１８内にポンプ給送された、冷凍されたソフト・サーブ食料製品に、選択された１つまたは複数の香料を加えることができる。香料に加えて、ソフト・サーブ食料製品が配合ヘッド・アセンブリ１８によって配合されるとき、制御された量のオーバーラン・（超過の）ガスが風味バルブ・ブロック２０２内のバルブのうちの１つを通って混合チャンバ２０３ａ内のソフト・サーブ食料製品の中に導かれる。食品着色料が風味バルブ・ブロック２０２を介してソフト・サーブ食料製品の中に導かれることもできる。各供給部がそれぞれの投入ポート２０２ｂに連結された、赤、緑、および青の着色料供給部から完成した製品の中に、選択された量の赤、緑、および青の食品着色料が導かれる場合、完成した製品において任意の色を得ることができる。マゼンタ、シアン、黄、および黒の着色料から同様の結果を得ることができる。アイスクリーム・ソーダ、ならびにフラッぺ、モルトミルク（モルト香料を加えることによる）、フロート、フリッツ（ｆｒｉｚｚｅｓ）、スムージー、ミルクセーキ、エッグクリーム、およびフリーズ（ｆｒｅｅｚｅｓ）などのその他の製品を作るために、ソーダ飲料を配合ヘッド・アセンブリ内のソフト・サーブ食料製品と配合することもできる。次いで、アイスクリーム・ソーダが容器内に分配される。次いで、追加の部分のアイスクリームが上部に分配されて、アイスクリーム・フロートを作ることができる。
【００２８】
図１Ｆにより明らかに示されるように、風味バルブ・ブロック２０２内のバルブ・アセンブリ２０２ｃは、ヨウ素を含む鉱物油などの殺菌用の食品グレードの潤滑剤を潤滑剤投入ポート２０２ｄに供給することによって潤滑される。図１Ｆに示されるように、潤滑剤は、投入ポート２０２ｄに入り、風味バルブ・ブロック２０２の外周部の周囲を移動し、風味バルブ・ブロック２０２の周りのすべてのバルブ・ステムの中央部分を浸し、潤滑剤出口ポート２０２ｅのところで風味バルブ・ブロック２０２から出る。径方向に向けられた穴２０２ｆが、風味バルブ・ブロック２０２を通って通路の間の点にドリル加工され、その中に潤滑剤投入ポート２０２ｄと潤滑剤取出しポート２０２ｅの間の周辺部通路２０２ｇを提供するようにバルブ・ステムが配置され、潤滑剤が風味バルブ・ブロック２０２内のすべてのバルブ・ステムに流れることができるようにする。穴２０２ｆは、潤滑剤が穴２０２ｆから流出するのを防止するためにすべてプラグを付けられる。
【００２９】
図１ＦＡは、風味バルブ・ブロック２０２の斜視図および断面図を示す。それは、複数の風味投入ポート２０２ｂの詳細を示し、各ポートが、それぞれの異なる香料の供給源、オーバーラン・ガスの供給部、食品着色料、または混合チャンバ２０３ａ内で混合されるソフト・サーブ食料製品の中に導くためのその他の原料に連結することができる。図１ＦＡは、混合チャンバ２０３ａと連通する風味取出しポートのうちの１つも示す。図１ＦＡは、潤滑剤通路２０２ｄ、および潤滑剤通路を風味バルブ・ブロック２０２内のバルブ通路に連結する潤滑剤穴のうちの１つも示す。ここで理解できるように、多数の異なる種類のソフト・サーブ食料製品が、図１ＦＡのもののような風味バルブ・ブロックを使用して単一の機械で作ることができる。風味バルブ・ブロック２０２の外側の周囲の風味投入ポートを設けることに利用可能な空間が唯一の制限である。
【００３０】
混合チャンバ２０３ａの内容は、ピストン・シャフト・ハウジング２０５から延び、軸受けハウジング２０４内の１組の玉軸受け２０４ａを通り、混合チャンバ２０３に入る回転可能なシャフト２０３ｂによって混合される。混合シャフト２０３ｂは、軸受けハウジング２０４に取り付けられたモータ２０７によって駆動される。タイミング・ベルト２０７ａは、モータ２０７の出力シャフトのプーリ２０７ｂを混合シャフト２０３ｂの一方の端部の別のプーリ２０７ｃに連結する。あるいは、ギア配置、チェーン駆動装置、または直接駆動配置が駆動モータを混合シャフト２０３ｂに連結するのに使用できる。より大きい直径の円形端部プレート２０３ｃが混合チャンバ２０３ａ内の混合シャフト２０３ｂの他方の端部に取り付けられている。混合シャフト２０３ｂの回転軸に対して様々な半径で移動される複数の軸方向に延びる配合ロッド２０３ｄが、端部プレート２０３ｃに取り付けられている。配合ロッド２０３ｄは、シャフト２０３ｂの回転軸の周りを回り、シャフト２０３ｂがモータ２０７によって回転された場合、混合チャンバ２０３ａの中身を混合する。配合ロッド２０３ｄは、チャンバ２０３ａ内で均一な混合を達成するために異なる半径で配置されている。
【００３１】
配合ヘッド・アセンブリ１８は、プッシュ・プレート（押し板、プッシュ板、push plate）およびピストンを収容し、それらは互いに多様な脂肪分のアイスクリームと香料を混合して、数多くの風味を有することができる均質な単一の脂肪分のアイスクリームにするのを補助する複動式ピストン・システムを形成する。複動式ピストン・システムは、アイスクリームを配合バレルから出して配合ヘッド・アセンブリに向かって移動させるのに役立つ。この点で、混合チャンバ２０３ａは、配合ロッド２０３ｄに沿ってチャンバ２０３ａ内を軸方向にスライドするディスク形状のプッシュ・プレート２０３ｅを収容する。プッシュ・プレート２０３ｅは通常、チャンバ２０３ａがソフト・サーブ食料製品によって満たされた場合、混合チャンバ２０３ａの上部に押される。プッシュ・プレート２０３ｅは、加圧された流体を投入ポート２０３ｆに加えることによって混合チャンバ２０３ａ内に下方に押されることができる。この作用は、配合されたソフト・サーブ食料製品を押して、混合チャンバ２０３ａから通路２０２ａに入れ、配合ヘッド・アセンブリ１８から出すのに使用される。
【００３２】
図１ＢＥは、配合ヘッド・アセンブリ内の混合チャンバ２０３ａ内のプッシュ・プレート２０３ｅの詳細を示す。プッシュ・プレート２０３ｅは、図１ＢＦに詳細に示される配合ロッド２０３ｄに沿って混合チャンバ２０３ａ内で軸方向にスライドし、その配合ロッドは、図１ＢＥに示される穴を通って延びる。プッシュ・プレート２０３ｅは、ピストン２０８を収容するための中心を貫通する通路も備える。配合ヘッド２０３ｄは、図１ＢＧに示されるように、混合シャフト２０３ｂの端部プレート２０３ｃにねじ込まれる。混合シャフトは、図１ＢＧおよび１ＢＩにも詳細に示されるように、軸受けハウジング２０４内で回転可能であり、１組の軸受け２０４ａを通過する。図１ＢＧおよび１ＢＨに示されるように、混合シャフト２０３ｂはピストン２０８用の通路を備える。通路は、通路の内側に対してピストン２０８を密封し、混合シャフト２０３ｂが回転可能に固定されたピストン２０８に対して回転できるようにするＯリングを備える。図１ＢＨは、混合チャンバ２０３ａ内のソフト・サーブ食料製品の均一な混合をもたらすために、混合ロッド２０３ｃが、混合シャフト２０３ｂの回転軸から異なる距離で間隔を置いて配置されていることを示す。
【００３３】
リニア・アクチュエータ２０６は、駆動ピストン２０８の内側のねじ山にねじ込まれ、その駆動ピストンは、ピストン・シャフト・ハウジング２０５、混合シャフト２０３ｂ、端部プレート２０３ｃ、およびプッシュ・プレート２０３ｅを貫通して同軸に延びる。配合ヘッド混合シャフト２０３ｂの構造によって、シャフト２０３ｂの中空の中心を通って案内されるピストン２０８の潤滑が可能になる。ピストン２０８は、ソフト・サーブ食料製品の最後の残りを押して、混合チャンバ２０３から通路２０２ａを通し、配合ヘッド・アセンブリ１８から出すのに使用される。
【００３４】
図１Ｂおよび１Ｃに示されるように、分配装置は、リニア・アクチュエータ２０９も備え、そのリニア・アクチュエータは、ソフト・サーブ食料製品を押して通路２０２ａを通し、混合チャンバ２０３ａに入れるのに使用されるピストン２１０を駆動する。また、ピストン２１０は、混合チャンバ２０３ａがソフト・サーブ食料製品を収容し、配合しているとき、通路２０２ａから混合チャンバ２０３ａを閉じる。
【００３５】
食料製品がチャンバ２０３ａで混合される場合、食料製品が混合シャフト２０３ｂの回転軸の近くに比較的静止して残る傾向があり、したがって、効果的に混合されない。この問題は、配合フィンガが混合チャンバ２０３ａ内で回転される一方で、ピストン２１０をピストン２０８および／またはプッシュ・プレート２０３ｅと同調して通路２０２ａ内で上下に振動させることによって緩和することができる。これは、材料を混合チャンバ２０３ａの中心からチャンバ２０３ａの外側に移動させる傾向があり、したがってより均一な混合をもたらす。
【００３６】
図１Ｂ〜１Ｄの装置は、さらなるピストン２１１および２１２も備え、その両方がめねじ付きであり、それぞれリニア・アクチュエータ２１３および２１４によってねじ駆動される。ピストン２１１は、ソフト・サーブ食料製品を押して、管２１５を通し、ピストン２０８および２１２の位置に応じて配合ヘッド・アセンブリ１８または分配ヘッド・アセンブリ２２に向けて送るのに使用される。ピストン２１１は、食料製品が図１Ｂ〜１Ｄのシステムに入った後に、フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｆおよび１２ｆ、ならびにループ１０および１２向かって逆戻りして上らないように遮断するのにも使用される。ピストン２１２は、配合されていない食料製品が分配ヘッド・アセンブリに運ばれないように遮断するのに使用される。
【００３７】
ピストン２０８が図１Ｂおよび１Ｄに示される位置にあり、ピストン２１２の遠位端面が通路２０２ａの内側表面と同一平面になるまで、ピストン２１２が右に移動される場合、ピストン２１１を左に駆動することが、ループ１０および１２から管２１５内にポンプ給送されたいかなるソフト・サーブ食料製品も押して、管２１５を通して通路２０２ａに入れる。ピストン２１１の遠位面が通路２０２ａの内面と同一平面になった後に、ピストン２１０がリニア・アクチュエータ２０９によって上方にねじ駆動されて、通路２０２ａ内のいかなる食料製品も押して、混合チャンバ２０３ａ内に入れることができる。ピストン２０８の遠位端面が管２１５の内側表面と同一平面になり、ピストン２１２が図１Ｂおよび１Ｄに示される位置にあるように、リニア・アクチュエータ２０６によってピストン２０８が下方に通路２０２ａ内にねじ駆動される場合、図１Ｂおよび１Ｄでリニア・アクチュエータ２１３によりピストン２１１を左に駆動することが、管２１５内のいかなるソフト・サーブ食料製品も押して、分配ヘッド・アセンブリ２２に向かって送り、出口通路２１６を通して機械から出す。ピストン２１１の遠位面が出口通路２１６の内面と同一平面になった後に、リニア・アクチュエータ２１８によってねじ駆動されるピストン２１７が下げられて、ソフト・サーブ食料製品の最後の残りを通路２１６から完全に押し出す。
【００３８】
図１Ｅは、ここに説明されるすべての実施形態で使用される典型的なピストン８００および８０１の詳細を示す。ピストン８００は、配合ヘッド・アセンブリ内の複動ピストン・システムの一部分として使用される。例えば、図１Ｂのピストン２０８を参照されたい。ピストン８０１は、説明される実施形態のほかの場所に使用される。ピストン８００は直径を小さくしたシャフトを備え、ピストン８０１は、ピストン８００の直径を小さくしたシャフトと同様に、直径を小さくしたシャフトに連結されたその近位端でより大きな直径のシャフトを有する。ピストン８００および８０１は、図１Ｂのリニア・アクチュエータ２０６および２０９などのそれぞれのリニア・アクチュエータのおねじ付きにされた出力シャフトを受けるために、その近位端にねめじ付きにされたナットを有する。ピストン・シャフトは、複数のリニア・アクチュエータのそれぞれの出力シャフトを受けるための内側の隙間を有する。ピストン８００および８０１の両方の遠位端は、ピストン８００および８０１の近位端面付近でピストン８００および８０１に固定されたＯリングを有する。ピストン８００および８０１の遠位端の周りの軸方向に配置された２つの円周方向のリブをそれぞれ備えるＯリング・グランドは、Ｏリングをピストンに固定する。リブは、ピストンが、そこを通ってスライドする通路内で前後に移動された場合にリブの間をＯリングが前後にスライドするように、Ｏリングの直径よりも大きな距離で離隔されている。ピストン８００および８０１の遠位端のところに表示したもののような広いＯリング・グランドは、ピストンのＯリングが食品と接触するどの場所でも使用されるべきである。より広いＯリング・グランドは、ＣＩＰ手順の間、Ｏリングおよびグランド面の下および周囲の領域の完全な洗浄および消毒を可能にする。ＣＩＰ手順の間、ピストンのリニア・アクチュエータによってピストンを前後に振動させ、それによってＯリングおよびグランドのすべての食品の接触面をＣＩＰ洗浄剤に対して露出させ、それによってＣＩＰ処理の終わりには、ＯリングおよびＯリング・グランド面を完全に洗浄および消毒することにより、このより大きな洗浄効果を得ることができる。
【００３９】
分配ヘッド・アセンブリ２２は、冷凍食料製品を機械から分配するためのポートを備える。さらに、それは、分配ヘッド・アセンブリ２２内の１つまたは複数のオーガ（auger）、ステッパ・モータ、および様々なドリル加工された通路を有する粒子分配システムを備える。粒子分配システムは、機械から分配され、かつ分け与えられるとき、アイスクリーム内ならびにアイスクリームの表面上の粒子を混合する。分配ヘッド・アセンブリ２２は、アイスクリームが機械から分配されるとき、またはそれが分配された後にホイップクリームを加える、ホイップクリーム分与システムも備える。分配ヘッド・アセンブリ２２は、アイスクリームが分配ヘッド・アセンブリ２２から分配されているとき、１つまたは複数の選択された香料（例えば、チョコレート、キャラメル、ストロベリーなど）を導くバリエゲート注入システムも備える。機械のより複雑な実装形態での風味の数および１時間当り分与される供給の量を増加させるために、複数の分配ヘッドを直列に取り付けることができる。例えば、そのような実施形態の図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、および４Ｂを参照されたい。
【００４０】
図１Ｇは、アセンブリ２２の側面および底部の詳細を示す分配ヘッド・アセンブリ２２の斜視図である。図１Ｈは、アセンブリ２２の側面および上部の詳細を示すアセンブリ２２の斜視図である。図１Ｉは、バリエゲート投入口、粒子投入口、およびホイップクリーム投入口を示すアセンブリ２２の側断面図である。図１Ｊは、アセンブリ２２のバリエゲート投入口、粒子投入口、および潤滑システムを示すアセンブリ２２の上面断面図である。これらの図に示されるように、分配ヘッド・アセンブリ２２は、その外周部の周りに配置された複数の径方向に向けられた通路を備えるディスク形状の要素である。径方向に向けられた各通路は、バリエゲート管２２０をそれぞれのバリエゲート供給部からアセンブリ２２の中央にある出口通路２１６に連結する。径方向に向けられた各通路は、通路２１６に対して各バリエゲート管を選択的に遮断し、開くばね付きプランジャを備える。プランジャは、プランジャ２２１および２２２の２つの層に配置される。図１Ｊに示されるように、下方層２２１のプランジャは、「下」を表示され、層２２２にあるプランジャは「上」を表示される。図１Ｊにも示され、図１Ｇおよび１Ｈに最も明らかに示されるように、分配ヘッド・アセンブリ２２の周りに周方向に進むと、径方向に隣接するプランジャが下方の層２２１および上方の層２２２の間で入れ替わる。
【００４１】
層２２１および２２２で各プランジャに関連付けられた各ばねは、通常、通路２１６をバリエゲート管２１９から閉鎖するために、そのそれぞれのプランジャを分配ヘッド・アセンブリ２２の中央に向かって付勢する。圧力下でバリエゲート材料をそのそれぞれのプランジャに加えると、プランジャをばねに外方向に押し付け、バリエゲートが機械から押し出された冷凍食料製品と混合するようにバリエゲートを通路２１６に入れるためにバリエゲート管２１９を通路２１６に連結する。
【００４２】
バリエゲート材料に加えて、複数の異なる粒子の材料を分配ヘッド・アセンブリ２２から分配された冷凍食料製品に加えることができる。これらの材料は、分配ヘッド・アセンブリ２２の上方および側面の１つまたは複数の開口２２３を通って分配ヘッド・アセンブリ２２の中に導くことができる。それらは、ステッパ・モータによって駆動されるオーガ・フィード（ａｕｇｅｒ  ｆｅｅｄ）を通って分配ヘッド・アセンブリ２２に送達できる。ホイップクリームは、機械から分配された食品に加えることもできる。ホイップクリームは、分配ヘッド・アセンブリ２２の側面の１つまたは複数のホイップクリーム投入ポート２２４を通して加えられる。例えば、１つまたは複数のバニラ、チョコレート、およびストロベリーのホイップクリームが、３つの別個の制御可能なホイップクリーム投入ポート２２４およびホイップクリーム取出しポートを介して機械から分配されたソフト・サーブ食料製品の中に導かれる。
【００４３】
ホイップクリームを供給する構造が図１Ｏ、１Ｐ、１Ｑ、および１Ｒにより詳細に示される。図１Ｏおよび１Ｐは、分配ヘッド・アセンブリ２２に対するホイップクリーム供給部の第１の例を示す。ホイップクリーム供給部は、乳化バレル３０２、取出し管３００ａ、容積式ポンプ３０４、ＰＤＰ取出し管３００ｂ、フロー・スルー・ソレノイド・アセンブリ３０５、およびソレノイド・アセンブリ３０５の取出し部を乳化バレル３０２の投入部に連結する取出し管３００ｃを直列に備える閉ループ流路３００を備える。ホイップクリーム３０１の供給源は、ライン３０１ａによって乳化バレル３０２に連結されている。加圧されたガス供給部３０３は、供給管３０３ａによって乳化バレル３０２に連結されている。
【００４４】
乳化バレル３０２は、ガス供給部３０３からのガスをホイップクリーム供給部３０１からのホイップクリームに混合し、泡立てて、ホイップクリームを生成し、そのホイップクリームは管３００ａの中に送出され、次いでポンプ３０４の投入部の中に送出される。ポンプ３０４は、ホイップクリームを管３００ｂの中およびソレノイド・アセンブリ３０５の中にポンプ給送する。ソレノイド・アセンブリ３０５は、フロー・スルー状態と分配状態の２つの状態を有する。図１Ｏに示されるフロー・スルー状態では、ソレノイド３０５ｂは、分配ヘッド・アセンブリ２２のホイップクリーム投入ポート２２４から管３００ｂを閉鎖する。
【００４５】
ソレノイド・アセンブリがフロー・スルー状態ある場合、ホイップクリームは、ソレノイド３０５ｂの端部にあるニップルの回り流れ、連結ソレノイド３０５ｂをソレノイド３０５ａに連結する管３０５ｃに流入する。フロー・スルー状態では、ソレノイド３０５ａは開き、ホイップクリームが管３０５ｃから管３００ｃ内に流れ、乳化バレル３０２の投入部に戻ることができるようにする。したがって、ソレノイド・バルブ・アセンブリがフロー・スルー状態にある場合、ホイップクリームはループ３００を循環する。
【００４６】
図１Ｐに示されるようにフロー・スルー・ソレノイド・アセンブリ３０５がフロー・スルー状態の場合、ソレノイド３０５ｂが開き、ホイップクリームが管３００ｂから分配ヘッド・アセンブリ２２の投入ポート２２４に流れることができるようにする。分配位置では、ソレノイド３０５ａは閉じ、ホイップクリームが管３０５から管３００ｃの中に流れるのを防止する。したがって、ホイップクリームは、ループ３００から分配ヘッド・アセンブリ２２に分流される。
【００４７】
閉ループの潤滑システムは、ソレノイド・アセンブリ３０５のＯリングの表面を潤滑する。殺菌潤滑が潤滑ポンプからソレノイド３０５ｂ内の潤滑投入ポート３０６に供給される。潤滑剤は、ソレノイド３０５ｂ内のプランジャの周りを流れ、取出しポート３０７を通って退出し、潤滑剤ライン３０８の一方の端部の中に入る。潤滑剤ライン３０８の他方の端部は、ソレノイド３０５ａ内の潤滑剤投入ポート３０９に連結される。ポート３０９に供給された潤滑剤は、ソレノイド３０５ａ内のプランジャの周りを流れ、潤滑剤ポンプに送り戻すために出口ポート３１０から出る。
【００４８】
図１Ｑおよび１Ｒは、ソフト・サーブ食料製品をループ１０および１２から配合ヘッド・アセンブリ１８に選択的に送達する上記に述べたフロー・スルー・バルブ・アセンブリと同様のフロー・スルー・バルブ・アセンブリを使用する、ホイップクリーム供給システムの第２の実施形態を示す。この実施形態は、管３１３の円筒形通路内のリニア・アクチュエータ３１２によってねじ駆動されるピストン３１１を使用する。管３１３の一方の端部が分配ヘッド・アセンブリ２２のホイップクリーム投入ポート２２４に連結される。他方の端部がリニア・アクチュエータ３１２に連結される。管３１３は、投入ポート３１３ａに連結された管３００ｂ、および取出しポート３１３ｂに連結された管３００ｃによって前述のホイップクリームのループ３００に連結される。バルブ・アセンブリのフロー・スルー位置では、ピストン３１１が投入ポート２２４内に延びる図１Ｑに示された位置にある。これは、投入ポート２２４へのホイップクリームの流れを止め、同時に投入ポートから食品残留物を一掃する。ループ３００からのホイップクリームは、ピストン３１１の位置によって分配ヘッド・アセンブリ２２４に入らないように遮断される。ループ３００からのホイップクリームは、ポート３１３ａと３１３ｂの間のピストン３１１の狭いくびれ部分の周りを流れ、ポンプ３０２によって生成された圧力の結果としてループ３００内を循環する。リニア・アクチュエータ３１２がピストン３１１を図１Ｒに示される分配位置に移動する場合、ピストンは管３１３内に後退し、ポート３１３ａがポート３１３ｂから遮断され、ホイップクリームが投入ポート２２４に押し込まれ、分配ヘッド・アセンブリ２２から押し出される。
【００４９】
図１Ｑおよび１Ｒの装置は、殺菌潤滑剤を潤滑剤投入ポート３１４の中にポンプ給送することによって潤滑される。潤滑剤は、ピストン３１１の周りを流れ、潤滑剤出口ポート３１５を通って退出し、潤滑ポンプに戻る。
【００５０】
分配ヘッド・アセンブリ２２は、クロスドリル加工された（ｃｒｏｓｓ−ｄｒｉｌｌｅｄ）、多層の（ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ）、内部通路を備える殺菌潤滑システムも有し、そのシステムは、分配ヘッド・アセンブリ２２全体に対する殺菌オイル潤滑をもたらす。分配ヘッド・アセンブリ内の潤滑穴は、分配ヘッド・アセンブリ２２内の複数層のバリエゲート・プランジャの多層の潤滑のための単一の経路を形成する。層２２１および２２２内のすべてのプランジャは、図１Ｊに示される潤滑剤投入ポート２２５に殺菌潤滑剤を供給することによって潤滑される。潤滑剤投入ポート２２５は、プランジャ２２７内の通路２２６に連結される。通路２２６は、分配ヘッド・アセンブリ２２の上面にドリル加工されたプラグを付けられた穴２２８に連結される。穴２２８は、これらの２つのプランジャ通路が共に連結されて、潤滑剤が１つの通路から次の通路に流れることができるように、２つの径方向に隣接するプランジャ通路の間に配置される。潤滑剤が順次に分配ヘッド・アセンブリ２２の外周部の周りのすべてのプランジャ通路に流れることができるように、さらなる穴２２８が径方向に隣接する各組のプランジャ通路の間にドリル加工される。図１Ｊに示されるように、潤滑剤は、投入ポート２２５の中に流れ、次いで図１Ｊに表示した循環路の矢印によって示されるように分配ヘッド・アセンブリの周りを時計回り方向にすべてのプランジャに流れる。潤滑剤は、また、それが１つのプランジャ通路から次の径方向に隣接するプランジャ通路に移動すると、上方の層２２１と下方の層２２２の間を交互に進む。潤滑剤は、プランジャ２３０内の通路２２９および潤滑剤出口ポート２３１を通って分配ヘッド・アセンブリ２２を出る。
【００５１】
図１ＨＡ、１ＨＢ、１ＨＣ、および１ＨＤは分配ヘッド・アセンブリ２２の内部通路を示す分配ヘッド・アセンブリの断面図である。図１ＨＡは、分配ヘッド・アセンブリ内の２つの直径方向に対向するバリエゲート・プランジャ通路の中心を通る断面である。図１ＨＡは、プランジャ通路、バリエゲート投入ポート、および主要取出し通路２１６の側面のバリエゲート取出しポート２１６ａを示す。潤滑剤は、図１ＨＡに示される潤滑剤穴を通る図１ＨＡに示されるプランジャ通路に入る。
【００５２】
図１ＨＢは、同様の断面図であるが、直径方向に対向する粒子投入通路およびホイップクリーム投入通路の中心を通る線に沿っている。粒子およびホイップクリーム投入通路に加えて、図１ＨＢは、上方の層２２２および下方の層２２１の円周方向に連続するバリエゲート・プランジャ通路を連結する潤滑剤通路を示す。図１ＨＢは、潤滑剤をプランジャ通路の中および外、ならびに潤滑剤通路の中および外に向けて送る潤滑剤穴も示す。
【００５３】
図１ＨＣは、プランジャ通路の上方層２２２全体を通る断面である。プランジャ通路の層２２２全体に加えて、この図は、いくつかの粒子投入通路およびホイップクリーム投入通路を示す。この図は、層２２２のバリエゲート・プランジャ通路を層２２１のバリエゲート・プランジャ通路に連結する潤滑剤通路も示す。
【００５４】
図１ＨＤは、プランジャ通路の下方層２２１全体を通る断面である。プランジャ通路の層２２１全体に加えて、図１ＨＤは、いくつかの粒子投入通路、２つのホイップクリーム投入通路、および層２２１内のプランジャ通路を層２２２内のプランジャ通路連結する潤滑剤通路も示す。
【００５５】
図１ＨＥは、バリエゲート供給システムで使用されるプランジャの詳細を示す。図１ＨＥのプランジャのうちの１つは、分配ヘッド・アセンブリ２２内のプランジャの上方層２２２内で使用されるプランジャのうちの１つである。図１ＨＥのその他のプランジャは、層２２１からのものである。
【００５６】
図１Ｋ〜１Ｎは、１つまたは複数のアイスクリームまたはその他のソフト・サーブ食料製品のさらなる流れを、分配ヘッド・アセンブリ２２内の通路２１６を通して分配されるソフト・サーブ食料製品の流れの中に導くためのシステムを伴う分配ヘッド・アセンブリ２２の別の実施形態を示す。このソフト・サーブ注入システムは、単一のまたは複数の風味のソフト・サーブ製品の中心部の外側および周りの異なる風味および色のストライプ、ツイスト、またはキャンディ・ケイン効果を生み出すことができる。第２の注入流れを停止し開始することによって、ソフト・サーブ食料製品の中心部の流れに異なる色のソフト・サーブ食料製品のドットを形成し、それによって水玉模様の効果を生み出することができる。ストライプとドットを結びつけることにより、星とストライプの効果を生み出すことができる。
【００５７】
さらなるソフト・サーブ食品供給がそれぞれのリニア・アクチュエータ４０４、４０５、および４０６によってねじ駆動される３つのフロー・スルー・バルブ・アセンブリ４００、４０１、および４０３によって実行される。フロー・スルー・バルブ・アセンブリ４００、４０１、および４０２は、上記に述べたループ１０、１２、１４、および１６のようなそれぞれの食料加工および貯蔵ループに連結されている。フロー・スルー・バルブ・アセンブリ４００、４０１、および４０２は、それぞれのループから通路２１６の中にソフト・サーブ食料製品を選択的に入れるために、上記に述べたフロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｆ、１２ｆ、１４ｆ、および１６ｆと同様に動作する。これは、１つまたは複数の異なる風味のソフト・サーブ食料製品のリボンを通路２１６を通過するソフト・サーブ食料製品の中に導くのに使用できる。３つのフロー・スルー・バルブ・アセンブリ４００、４０１、４０２、および４０３が３つまでのアイスクリームのさらなる流れを通路２１６の中に生成するためにここに示されるが、任意の数のアイスクリームのさらなる流れを通路２１６を流れるアイスクリームの中に導くことができるように任意の数のフロー・スルー・バルブ・アセンブリを使用することができる。
【００５８】
図１Ｌは、フロー・スルー位置にあるフロー・スルー・バルブ・アセンブリ４００のうちの１つの中のピストン４０７を示し、そのピストンは、フロー・スルー・バルブ・アセンブリ４００と関連付けられた食品加工ループに戻すために、ソフト・サーブ冷凍食料製品をフロー・スルー・バルブ・アセンブリ４０４と関連付けられた食品加工ループに連結された投入通路４０８から流出通路４０９の中に流れることができるようにする。分配ヘッド・アセンブリ２２内の通路２１６は、ピストン４０７の位置によって遮断される。図１Ｍは、分配位置のバルブ・アセンブリ４００を示す。分配位置では、投入通路４０８が分配ヘッド・アセンブリ２２内で通路２１６に連結されるように、ピストン４０７がリニア・アクチュエータ４０４によって後退される。ソフト・サーブ食料製品は、ピストン４０７が分配位置にある場合、関連付けられた食料加工ループから通路４０８を通って通路２１６内にポンプ給送される。
【００５９】
フロー・スルー・バルブ・アセンブリ４００、４０１、および４０２のうちの０から３つのどの場所も所望するだけの数のソフト・サーブ食料製品のさらなる流れを通路２１６に導くために分配位置にすることができる。例えば、図１Ｎは、分配位置にあるすべての３つのバルブ・アセンブリ４００、４０１、および４０２を示す。また、それぞれの食料加工ループに連結された任意の数のフロー・スルー・バルブ・アセンブリが、通路２１６の中に導かれるのを望まれるさらなるソフト・サーブ食料の流れの可能性のある数に応じて分配ヘッド・アセンブリ２２に設けることができる。フロー・スルー・バルブ・アセンブリは、図１Ｋ〜１Ｎのような単一の円周の層または空間が許容するような複数の層にすることができる。
【００６０】
バルブ・アセンブリ４００、４０１、および４０２のピストンは、殺菌潤滑剤を潤滑剤投入部４１０、４１１、および４１２に供給することによって潤滑される。潤滑剤は、潤滑剤取出し部４１３、４１４、および４１５を介してその供給源に戻される。
【００６１】
図１の機械によって生成された風味の数は、さらなる配合ヘッド・アセンブリを加えることによって増加させることができる。ソフト・サーブ食料製品を生成するための機械の容量は、さらなる配合ヘッド・アセンブリを加える同じプロセスによって増加させることができる。２つの配合ヘッド・アセンブリの使用を伴う２つの代案が下記に述べられる。
【００６２】
図２は、２つの配合ヘッド・アセンブリ機械の概略図である。図２は、図１の装置に加えられた第２の配合ヘッド・アセンブリ３０に供給する脂肪分の高いさらなるループ１４および脂肪分を含まないさらなるループ１６を示す。脂肪分の高いループ１４は、閉ループの直列連結の管１４ａ、容積式ポンプ１４ｂ、管１４ｃ、乳化バレル１４ｄ、管１４ｅ、およびフロー・スルー・バルブ・アセンブリ１４ｆを備える。脂肪分を含まないループ１６は、管１６ａ、容積式ポンプ１６ｂ、管１６ｃ、乳化バレル１６ｄ、管１６ｅ、およびフロー・スルー・バルブ・アセンブリ１６ｆの閉ループの直列の連結を備える。ループ１４は、管１４ｇによって別の配合ヘッド・アセンブリ３０に連結され、ループ１６は、管１６ｇによって配合ヘッド・アセンブリ３０に連結されている。
【００６３】
配合された食料製品が管３２によって配合ヘッド・アセンブリ３０から配合ヘッド・アセンブリ２２に向けて送られる。１つまたは複数の選択された香料を複数の香料供給部３１から管３１ａを通って配合ヘッド・アセンブリ３０の中身に加えることができる。
【００６４】
図２に示される本発明の例は、２つの配合ヘッド・アセンブリを有するが、任意の数の配合ヘッド・アセンブリを使用することができる。図１に示されるもののような単純な機械では、１つだけの配合ヘッド・アセンブリが必要となる可能性がある。より複雑な機械では、２つより多い配合ヘッド・アセンブリが設けられる可能性がある。下記に述べる図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、および４Ｂは、４および８の配合ヘッド・アセンブリ機械の例を示す。
【００６５】
図２に示されるもののような機械によって行われる可能性のあるものの例は、ループ１０および１２からの０％から１８＋％の脂肪分の範囲の選択可能な脂肪分のバニラ・アイスクリームの提供、およびループ１４および１６からの０％から１８＋％の脂肪分の範囲の選択可能な脂肪分のチョコレート・アイスクリームの提供である。選択可能な脂肪分のバニラ・アイスクリームのみが、分配ヘッド・アセンブリ２２から分配でき、選択可能な脂肪分のチョコレート・アイスクリームのみが分配ヘッド・アセンブリ２２から分配でき、またはバニラおよびチョコレート・アイスクリームの組合せが分配ヘッド・アセンブリ２２から分配されることができる。バニラおよび／またはチョコレートの代わりにその他の風味のアイスクリームがその他の実装形態で図２のループによって提供できる。さらに別の例では、脂肪分の高い／脂肪分を含まないループの組の片方または両方が風味のないベース材料を提供することができ、それに香料供給部１９および３１の片方または両方から配合ヘッド・アセンブリ１８および３０の中に香料を導くことによって多数の利用可能な香料から１つまたは複数の香料が加えられる。
【００６６】
図２Ａは、図２に示す２つの配合ヘッドの実施形態の変形である本発明の別の実施形態の概略図を示す。図２Ａは、図２の単一のフロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０が２つの直列に連結されたフロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｈおよび１０ｉと図２Ａで入れ代わるのを除いて図２と同じである。フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｈおよび１０ｉは、管１０ｊによって直列に連結される。フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｈの取出し部は、管１０ｇによって配合ヘッド・アセンブリ１８の投入部に連結され、フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１０ｉの取出し部は、管１０ｋによって配合ヘッド・アセンブリ３０の投入部に連結されている。フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１２ｉの取出し部は、管１２ｇによって配合ヘッド・アセンブリ３０の投入部に連結され、フロー・スルー・バルブ・アセンブリ１２ｈの取出し部は、管１２ｋによって配合ヘッド・アセンブリ１８の投入部に連結されている。
【００６７】
図２Ａの実施形態は、脂肪分を含まない風味のないまたはバニラベースの材料がループ１０に循環され、脂肪分の高い風味のないまたはバニラベースの材料がループ１２に循環される状況に使用できる。選択された香料を香料供給源１９および３１からのベース材料に加えることができる。生成できるものの例には、香料供給源１９からのベース材料に加えられた風味によって決定される風味を有する選択可能な脂肪分のソフトクリーム、香料供給源３１からのベース材料に加えられた風味によって決定される風味を有する選択可能な脂肪分のソフトクリーム、および配合ヘッド・アセンブリ１８および３０から送達される風味のアイスクリームの混合物が含まれる。
【００６８】
図２および２Ａに示されるような２つの配合ヘッド装置を実装する１つの方法は、ループ１４および１６、ならびに配合ヘッド・アセンブリ２２の一方の側にある配合ヘッド・アセンブリ３０が配合ヘッド・アセンブリ２２の他方の側にあるープ１０および１２ならびに配合ヘッド・アセンブリ１８の鏡像になるように図１Ａでピストン２１２を収容する管にループ１４および１６、ならびに配合ヘッド・アセンブリ３０を連結することである。
【００６９】
２つの配合ヘッド装置を実装する別の方法が図２Ｂ〜２Ｅに示される。これらの図は、図２および２Ａでのような２つの配合ヘッド・アセンブリ１８および３０、ならびに単一の配合ヘッド・アセンブリ２２を伴う実装形態の詳細を示す。図２および２Ａでの同様な要素に対応する図２Ｂ〜２Ｅでの要素は、それらが図２および２Ａで有するのと同じ参照番号を図２Ｂ〜２Ｅで有する。配合ヘッド・アセンブリ１８および３０、ならびに配合ヘッド・アセンブリ２２は、図１Ｂ〜１Ｄと関連して上記に述べられた様式で構築され、動作する。
【００７０】
図２Ｂ〜２Ｅに示される配置は、ソフト・サーブ食料製品が１つまたは複数の食品加工ループ１０、１２、１４、および１６から配合ヘッド・アセンブリ１８および３０の片方または両方に向けて送られ、次いで、配合ヘッド・アセンブリ１８および３０の片方または両方から配合ヘッド・アセンブリ２２に送られ、機械から出る経路を形成するために、いくつかのねじ駆動のリニア・アクチュエータによって駆動されるピストンによって構成することができる一連の管を有する移送管システムを備える。
【００７１】
機械が最初にその分配しないフロー・スルー状態にある場合、バルブ・アセンブリ１０ｆ、１２ｆ、１４ｆ、および１６ｆがそのフロー・スルー位置になり、それによって加工ループ１０、１２、１４、および１６でのソフト・サーブ食料製品の閉ループ循環を維持する。機械からソフト・サーブ食料製品を分配することが望まれる場合、移送管システムは、ループから引き出されたすべてのソフト・サーブ食料製品がループから配合ヘッド・アセンブリ１８または３０に移送されるための通路を提供するように構成される。リニア・アクチュエータ７１０によってピストン５１０の遠位端面が管６００の底部内側表面と同一平面になるまで図２Ｂでピストン５１０を上方に移動させて、ソフト・サーブ食料製品がループ１０および１２のどちらかまたは両方から引き出される場合、これが機械の一方の側で行われ、それによって管６００を配合ヘッド・アセンブリ２２から遮断する。リニア・モータ７０５は、同様に配合ヘッド・アセンブリ１８内の混合チャンバから外にピストン５０５を後退させる。リニア・モータ７０８は、同様にピストン５０８の遠位端が管６００の内側表面と同一平面になる位置にピストン５０８を後退させる。これによって、食料加工ループ１０および１２から管６００を通って配合ヘッド・アセンブリ１８内の混合チャンバへの閉鎖路がもたらされる。機械の他方の側では、ソフト・サーブ食料製品が食品加工ループ１４および１６の片方または両方から引き出される場合、ピストン５１１の遠位端面が管６０５の底部内側表面と同一平面になるまでリニア・アクチュエータ７１１が図２Ｂで上方にピストン５１１を移動させ、それによって、管６０５を配合ヘッド・アセンブリ２２から遮断する。リニア・モータ７０７は、同様に配合ヘッド・アセンブリ３０内の混合チャンバから外にピストン５０７を後退させる。リニア・モータ７０７は、同様にピストン５０９の遠位端が管６０５の内側表面と同一平面になる位置にピストン５０９を後退させる。これによって、食料加工ループ１４および１６から管６０５を通って配合ヘッド・アセンブリ３０内の混合チャンバへの閉鎖路がもたらされる。
【００７２】
配合ヘッド・アセンブリ１８および３０にソフト・サーブ食料製品を提供するために、移送管システムが１つまたは複数の食料加工ループに対して構成された後に、バルブ・アセンブリ１０ｆ、１２ｆ、１４ｆ、および１６ｆのうちの適切な１つまたは複数が分配位置に移動される。特に、バルブ・アセンブリ１０ｆ、１２ｆ、１４ｆ、および１６ｆの１つまたは複数のピストン５００、５０１、５０２、および５０３がそれぞれのリニア・アクチュエータ７００、７０１、７０２、および７０３によって分配位置に駆動される。それぞれの供給管１０ｅ、１２ｅ、１４ｅ、および１６ｅがそれぞれの取出し管１０ｇ、１２ｇ、１４ｇ、および１６ｇに連結され、それぞれの戻り管１０ａ、１２ａ、１４ａ、および１６ａが分配位置に移動するそれぞれのピストン５００、５０１、５０２、および５０３によってそれぞれの供給管１０ｅ、１２ｅ、１４ｅ、および１６ｅから遮断される。選択されたバルブ・アセンブリ１０ｆ、１２ｆ、１４ｆ、および１６ｆは、所定の量のソフト・サーブ食料製品が１つまたは複数の食料加工ループ１０、１２、１４、および１６からポンプ給送されて、取出し管１０ｇ、１２ｇ、１４ｇ、および１６ｇに直接的に連結された管６００および６０５の１つまたは両方に入り、配合ヘッド・アセンブリ１８および３０の片方または両方に入るまで、その分配位置に保たれる。
【００７３】
所定の量のソフト・サーブ食料製品が１つまたは複数のループ１０、１２、１４、および１６から引き出された後に、バルブ・アセンブリ１０ｆ、１２ｆ、１４ｆ、および１６ｆが、供給管１０ｅ、１２ｅ、１４ｅ、および１６ｅをそれぞれの戻り管１０ａ、１２ａ、１４ａ、および１６ａと連結するそのフロー・スルー位置に戻されたとき、必ずしもすべてのソフト・サーブ食料製品がそれぞれの配合ヘッド・アセンブリ１８および３０に入っていない。ループからのある程度のソフト・サーブ食料製品が移送管システムに残り、配合ヘッド・アセンブリに押し込まれなければならない。それは、以下のように達成される。ピストン５００、５０１、５０２、および５０３が、その分配位置からそのフロー・スルー位置へ移動することによって、ソフト・サーブ食料製品がそのそれぞれの取出し管１０ｇ、１２ｇ、１４ｇ、および１６ｇから押し出される。取出し管１０ｇおよび１２ｇの場合、ソフト・サーブ食料製品が管６００の中に移動され、管１４ｇおよび１６ｇの場合には、ソフト・サーブ食料製品が管６０５の中に移動される。ピストン５０４の遠位端面が管６０１および配合ヘッド・アセンブリ１８の中心を通る投入／取出し通路の内側表面と同一平面になるまで、ピストン５０４を図２Ｂで左に駆動するリニア・アクチュエータ７０４によって管６００からソフト・サーブ食料製品が取り出される。ピストン５０６の遠位端面が管６０４および配合ヘッド・アセンブリ３０の中心を通る投入／取出し通路の内側表面と同一平面になるまで、ピストン５０６を図２Ｂで右に駆動するリニア・アクチュエータ７０６によって管６０５がソフト・サーブ食料製品を取り出される。最後に、ピストン５０８および５０９の遠位端面が管６０４および配合ヘッド・アセンブリ１８および３０の混合チャンバの底部と同一平面になるまで、ピストン５０８および５０９を投入／取出し通路を通って駆動するリニア・アクチュエータ７０８、７０９によって、配合ヘッド・アセンブリ１８および３０の投入／取出し通路内のソフト・サーブ食品が取り除かれる。これで、食品加工ループから引き出されたすべてのソフト・サーブ食料製品が配合ヘッド・アセンブリ１８および３０のうちの片方または両方の中にあり、そこでソフト・サーブ食料製品は上記に述べた混合および風味付けなどの加工を受ける。
【００７４】
配合ヘッド・アセンブリ１８および３０内の加工が完了した後、次いで混合チャンバの中身は、配合ヘッド・アセンブリ２２に向けて送られ、機械から出されなければならない。第１に、移送管システムは、１つまたは複数の配合ヘッド・アセンブリ１８および３０からの通路をもたらすように構成されなければならず、食料加工ループへ戻る通路は遮断されなければならない。これは、配合ヘッド・アセンブリ１８および３０を満たすプロセス中に食料製品を押して管６００および６０５を通すことでピストン５０４および／またはピストン５０６が得た位置にそれらを維持することにより達成される。食料製品が配合ヘッド・アセンブリから送られる場合、ピストン５０８の遠位端面が図２Ｃに示されるように管６００および６０２の内側表面と同一平面になるまで、ピストン５０８が配合ヘッド・アセンブリ１８の内側から後退される。ピストン５１０が図２Ｂに示される位置まで後退され、そこでその遠位端面が管６０２の内側表面と同一平面になる。食料製品が配合ヘッド・アセンブリ１８から分配ヘッド・アセンブリ２２にのみ送られる場合、ピストン５１５の遠位端面が管６０６の内側表面と同一平面になるまでリニア・アクチュエータ７１５がピストン５１５を図２で右に駆動し、それによって管６０２が管６０６と連通できるようにしながら、管６０３を管６０２および管６０６から遮断する。食料製品が配合ヘッド・アセンブリ３０から送られる場合、ピストン５０９の遠位端面が図２Ｃに示されるように管６０３および６０５の内側表面と同一平面になるまで、ピストン５０９が配合ヘッド・アセンブリ３０の内側から後退される。ピストン５１１が図２Ｂに示される位置まで後退され、そこでその遠位端面が図２Ｂに示されるように管６０６の内側表面と同一平面になる。食料製品が配合ヘッド・アセンブリ３０から分配ヘッド・アセンブリ２２にのみ送られる場合、ピストン５１４の遠位端面が管６０６の内側表面と同一平面になるまでリニア・アクチュエータ７１４がピストン５１４を図２Ｂで左に駆動し、それによって、管６０３が管６０６と連通できるようにしながら、管６０２を管６０３および６０６から遮断する。食料製品が同時に配合ヘッド・アセンブリ１８および３０の両方から分配ヘッド・アセンブリ２２に向けて送られる場合、ピストン５１４および５１５が図２Ｂに示される位置に維持される。
【００７５】
移送管システムがソフト・サーブ食料製品を分配ヘッド・アセンブリ２２に送達する目的に構成された後に、食料製品が分配ヘッド・アセンブリ１８から分配される場合、配合アセンブリ１８内のプッシュ・プレートおよびピストン５０５が、混合チャンバを空にするために配合ヘッド・アセンブリ１８の混合チャンバの底部に移動される。食料製品を配合ヘッド・アセンブリ１８から完全に押し出すために、ピストン５０５が配合ヘッド・アセンブリ１８内の投入／取出し通路を通って混合チャンバを越えて駆動され、その点でピストン５０５の遠位端面が管６００および６０２の内側表面と同一平面になる。食料製品は、管６０１、６０２、および６０６を通って移動され、次いで分配ヘッド・アセンブリ２２の中心の取出し通路を通って機械から出される。配合ヘッド・アセンブリ１８が完全に空にされた後に、ピストン５１２の遠位端面が管６０２の内側表面と同一平面になるまで、ピストン５１２を管６０１を通して図２Ｂで下方に駆動するアクチュエータ７１２が、すべてのソフト・サーブ食料製品を管６０１から押し出し、管６０２に入れる。次いで、リニア・アクチュエータ７１４が、ピストン５１４を図２Ｂで左にピストン５１４の遠位端面が管６０６の内側表面と同一平面になるまで駆動する。これによって、ピストン５１５が管６０３を遮断し、または図２Ｂで管６０２内を左に流れる食料製品の流れが配合ヘッド・アセンブリ３０から管６０３内を右に流れる別の流れとぶつかることによって、ソフト・サーブ食料製品を管６０２から押し出し、管６０６に入れる。
【００７６】
食料製品が配合ヘッド・アセンブリ３０から分配される場合、配合ヘッド・アセンブリ３０内のプッシュ・プレートおよびピストン５０７は、混合チャンバを空にするために配合ヘッド・アセンブリ３０内の混合チャンバの底部に移動される。食料製品を配合ヘッド・アセンブリ３０から完全に押し出すために、ピストン５０７が配合ヘッド・アセンブリ３０内の投入／取出し通路を通って混合チャンバを越えて駆動され、その点でピストン５０７の遠位端面が管６０３および６０５の内側表面と同一平面になる。食料製品は、管６０３、６０４、および６０６を通って移動され、次いで分配ヘッド・アセンブリ２２の中心の取出し通路を通って機械から出される。配合ヘッド・アセンブリ３０が完全に空にされた後に、ピストン５１３の遠位端面が管６０３の内側表面と同一平面になるまで、ピストン５１３を管６０４を通して下方に駆動するアクチュエータ７１３が、すべてのソフト・サーブ食料製品を管６０４から押し出し、管６０３に入れる。次いで、リニア・アクチュエータ７１５が、ピストン５１５を図２Ｂで右にピストン５１５の遠位端面が管６０６の内側表面と同一平面になるまで駆動する。これによって、ピストン５１４が管６０２を遮断し、または図２Ｂで管６０３内を右に流れる食料製品の流れが配合ヘッド・アセンブリ１８から管６０２内を左に流れる別の流れとぶつかることによって、ソフト・サーブ食料製品を管６０３から押し出し、管６０６に入れる。
【００７７】
食料が管６０２および６０３から取り除かれた場合、管６０６から食料製品を取り除くために、ピストン５１６の遠位端面が分配ヘッド・アセンブリ２２の中央を通る出口通路の内側表面と同一平面になるまで、リニア・アクチュエータ７１６が管６０６を通るピストン５１６を駆動する。この動作が完了した場合、リニア・アクチュエータ７１７は、ソフト・サーブ食料製品の最後の残りを分配ヘッド・アセンブリから取り除くために、ピストン５１７を分配ヘッド・アセンブリ２２の取出し通路を通して駆動する。
【００７８】
これらの実施形態のすべてのピストンは、その遠位端にＯリング・シールを有することが指し示めされる必要がある。これらのＯリングは、そこを通ってピストンが移動する通路および管の内周面全体に対してピストンを密封する。これによって、ピストンがその阻止機能を行う場合、食料がピストンを通過するのを防止し、これは同時にそこを通ってピストンが移動する管および通路の内側表面から食料を拭い取る働きをする。ピストンは、潤滑剤および食料が混合するのを防止するＯリング・シールも備える。
【００７９】
ソフト・サーブ食料製品を生成するための風味の数および／または機械の容量は、これまでに述べた１つまたは２つの配合ヘッド・アセンブリを越えて、配合ヘッド・アセンブリの数を増やすことによって、増加させることができる。機械からソフト・サーブ食料製品に加えることができるバリエゲートおよびミックス・インの可能性のある数は、機械の取出し部のところで直列に分配ヘッド・アセンブリの数を増やすことによって増加させることができる。任意の数の配合ヘッド・アセンブリ、および／または分配ヘッド・アセンブリが使用できる。実際に使用される数は、達成を得ようとする結果によって決定される。
【００８０】
図３Ａは、４つの配合ヘッド・アセンブリを有する機械の例を示す。図３Ａの機械は、直列連結のＰＤＰポンプ、乳化バレル、および４つのフロー・スルー・バルブ・アセンブリの直列の連結を有する脂肪分を含まない食品加工ループを備える。図３Ａの機械は、直列連結のＰＤＰポンプ、乳化バレル、および４つのフロー・スルー・バルブ・アセンブリを有する脂肪分の高い食品加工ループも備える。それぞれの２つのループ内の４つのフロー・スルー・バルブ・アセンブリのそれぞれは、４つの配合ヘッド・アセンブリのうちの１つに連結され、それぞれが複数の香料のそれ自体の供給部を有する。配合ヘッド・アセンブリの取出し部は、直列に連結された１組の分配ヘッド・アセンブリに連結されている。配合ヘッド・アセンブリのうちの１つは、上記に図１Ｉまたは１Ｋに示されるものと同様である。第２の分配ヘッド・アセンブリは、機械から分配されたソフト・サーブ食料製品に加えることができるバリエゲートの数を増加させるのに使用される。
【００８１】
図３Ｂは、４つの配合ヘッドの機械を実装する別の配置を示す。図３Ｂでは、各配合ヘッド・アセンブリは、それ自体の食料加工ループを有するが、その他の点では図３Ａの機械と同じである。
【００８２】
図４Ａは、８つの配合ヘッド・アセンブリを有する機械の例を示す。図４Ａの機械は、直列連結のＰＤＰポンプ、乳化バレル、および８つのフロー・スルー・バルブ・アセンブリを有する脂肪分を含まない食料加工ループを備える。図４Ａの機械は、直列連結のＰＤＰポンプ、乳化バレル、および８つのさらなるフロー・スルー・バルブ・アセンブリを有する脂肪分の高い食品加工ループも備える。それぞれの２つのループ内の８つのフロー・スルー・バルブ・アセンブリのそれぞれは、８つの配合ヘッド・アセンブリのうちの１つに連結され、それぞれが複数の香料のそれ自体の供給部を有する。配合ヘッド・アセンブリの取出し部は、直列連結の３つの分配ヘッド・アセンブリに連結されている。配合ヘッド・アセンブリのうちの１つは、上記に図１Ｉまたは１Ｋに示されるものと同様である。第２および第３の分配ヘッド・アセンブリは、機械から分配されたソフト・サーブ食料製品に加えることができるバリエゲートの数を増加させるのに使用される。
【００８３】
図４Ｂ、４ＢＡ、および４ＢＢは、８つの配合ヘッド機械を実装する別の配置を示す。図４Ｂでは、各配合ヘッド・アセンブリは、それ自体の食料加工ループを有するが、その他の点では図４Ａの機械と同じである。
【００８４】
フロー・スルー・バルブ、ピストン、移送管要素、配合ヘッド・アセンブリ、および分配ヘッド・アセンブリを含む、食品と接触することになる本発明の原理による機械のすべての表面は、上記の２つの特許出願に明記されたＣＩＰ手順によるクリーン・イン・プレース（ＣＩＰ）手順を受けることができる。
【００８５】
上記に述べたもののような機械によって生成できるアイスクリームなどの冷凍食品成分のいくつかの例には、
１．１つの風味（例えば、バニラ）
２．２つの風味（例えば、バニラおよびチョコレート）並んだまたはツイストになったバニラおよびチョコレート
３．バニラの層およびチョコレートの層（層状にする）
４．アイスクリームおよびホイップクリームの層（パフェまたはムース）
５．バニラとチョコレートなどのマーブル模様にされた風味
６．互いの上部にある２つの風味（スクープ・アイスクリームなど）
７．すべてのバター脂肪レベル（取り入れられ配合ヘッド内で混合される、より多くのオーバーラン・ガス）でのエキストラ・ライトおよびクリーム状の調合物
８．アイスクリーム・ソーダ調合物
９．分配されたときにアイスクリームの中央の流れの内部に注入されまたは外側に注がれる、アイスクリームの注入された流れ（キャンディ・ケインのようにストライプまたはツイストにされた）
１０．第２の注入流れを停止し開始することによって、ソフト・サーブ食料製品の中心部の流れに異なる色のソフト・サーブ食料製品のドットを形成することができ、それによって星とストライプの効果を生み出す。
【００８６】
上記のすべての製品は、バリエゲート、粒子、ホイップクリーム、ソーダ、アイスクリーム注入機、アイスクリームの可変のバター脂肪分、ならびにエキストラ・ライト・モードのうちのいずれかによって作製でき、またはいずれによっても作製できない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】１つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の例示の実施形態の概略ブロック図である。
【図１Ａ】１つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図１Ｂ】１つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図１ＢＡ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１ＢＢ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１ＢＣ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１ＢＤ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１ＢＥ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１ＢＦ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１ＢＧ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１ＢＨ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１ＢＩ】図１Ｂおよび１Ｃに示された部品のうちのいくつかの詳細図である。
【図１Ｃ】１つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図１Ｄ】１つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図１Ｅ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用されるピストンの例の詳細を示す図である。
【図１Ｆ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用される風味バルブ・ブロックの例の詳細を示す図である。
【図１ＦＡ】図１Ｂ〜１Ｄの風味バルブ・ブロックの詳細図である。
【図１Ｇ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用される分配ヘッド・アセンブリの例の詳細を示す図である。
【図１Ｈ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用される分配ヘッド・アセンブリの例の詳細を示す図である。
【図１ＨＡ】図１Ｂ〜１Ｄの分配ヘッド・アセンブリの断面図である。
【図１ＨＢ】図１Ｂ〜１Ｄの分配ヘッド・アセンブリの断面図である。
【図１ＨＣ】図１Ｂ〜１Ｄの分配ヘッド・アセンブリの断面図である。
【図１ＨＤ】図１Ｂ〜１Ｄの分配ヘッド・アセンブリの断面図である。
【図１ＨＥ】分配ヘッド・アセンブリに使用されるバリエゲート・プランジャの詳細図である。
【図１Ｉ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用される分配ヘッド・アセンブリの例の詳細を示す図である。
【図１Ｊ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用される分配ヘッド・アセンブリの例の詳細を示す図である。
【図１Ｋ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用することができる配合ヘッド・アセンブリの別の例の詳細を示す図である。
【図１Ｌ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用することができる配合ヘッド・アセンブリの別の例の詳細を示す図である。
【図１Ｍ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用することができる配合ヘッド・アセンブリの別の例の詳細を示す図である。
【図１Ｎ】図１Ａ〜１Ｄの装置に使用することができる配合ヘッド・アセンブリの別の例の詳細を示す図である。
【図１Ｏ】図１Ａ〜１Ｄの装置に有用なホイップクリーム供給システムの２つの例の詳細を示す図である。
【図１Ｐ】図１Ａ〜１Ｄの装置に有用なホイップクリーム供給システムの２つの例の詳細を示す図である。
【図１Ｑ】図１Ａ〜１Ｄの装置に有用なホイップクリーム供給システムの２つの例の詳細を示す図である。
【図１Ｒ】図１Ａ〜１Ｄの装置に有用なホイップクリーム供給システムの２つの例の詳細を示す図である。
【図２】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の例示の実施形態の概略ブロック図である。
【図２Ａ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の例示の実施形態の概略ブロック図である。
【図２Ｂ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図２Ｃ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図２Ｄ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図２Ｅ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図２Ｆ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の特定の実装形態の例の詳細を示す図である。
【図３Ａ】４つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の２つの例示の概略ブロック図である。
【図３Ｂ】４つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の２つの例示の概略ブロック図である。
【図４Ａ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の２つの例示の概略ブロック図である。
【図４Ｂ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の２つの例示の概略ブロック図である。
【図４ＢＡ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の２つの例示の概略ブロック図である。
【図４ＢＢ】２つの配合ヘッド・アセンブリを有するソフト・サーブ分配装置の２つの例示の概略ブロック図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１ＢＡ】
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【図１ＢＢ】
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【図１ＢＣ】
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【図１ＢＤ】
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【図１ＢＥ】
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【図１ＢＦ】
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【図１ＢＧ】
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【図１ＢＨ】
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【図１ＢＩ】
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【図１Ｃ】
2008516602.tif 000015
【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
2008516602.tif 000017
【図１Ｆ】
2008516602.tif 000018
【図１ＦＡ】
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【図１Ｇ】
2008516602.tif 000020
【図１Ｈ】
2008516602.tif 000021
【図１ＨＡ】
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【図１ＨＢ】
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【図１ＨＣ】
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【図１ＨＤ】
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【図１ＨＥ】
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【図１Ｉ】
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【図１Ｊ】
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【図１Ｋ】
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【図１Ｌ】
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【図１Ｍ】
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【図１Ｎ】
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【図１Ｏ】
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【図１Ｐ】
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【図１Ｑ】
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【図１Ｒ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４ＢＡ】
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【図４ＢＢ】
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【国際調査報告】
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