交叉引用
本申请要求于2015年6月4日提交、名称为“chilledproductpost-processingapparatusandmethods(冷冻产品后处理设备和方法)”的美国专利申请14/730,549的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本发明大体上涉及用于制作冷冻雪泥(slush)、冰沙(smoothie)、冰糕(granita)和相关产品的机器和方法，并且本公开特别是涉及用于使从这些机器分配的产品滑润的系统和方法。
背景技术：
世界各地的消费者都乐于享用冰沙、雪泥以及相关的冷冻产品或冰制产品。一般地，使用两种常用方法之一来制作这些产品。在第一种方法中，可以将冰丸或冰块添加到其它配料的混合物中，然后使用调合刀片在调合罐中进行调合。这一过程将冰打碎成更小、更光滑的颗粒，并且将全部配料彻底混合成冰沙稠度，其主要是基于操作者控制下的变量，诸如配料和冰的性质以及调合模式和持续时间。
由于对搅拌机的应力，不断调合包括冰和冷冻水果的硬配料需要高性能的昂贵搅拌设备。在一些情况下，使用泵在搅拌器中制备产品，其中至少部分产品被泵入调合室，与冰组合，然后调合，之后再分配到顾客的杯子。这些装置需要用于新鲜配料供应并且在调合后排出腔室的管道和泵，由此会提高调合设备的成本、繁复度以及维护和清洁难度。在商业环境中，这种制备方法也具有缺陷，即当订购产品时，需要花费时间来测量和调合每批产品的配料，尤其是在调合的冰融化时，产品的稠度急速变差。因此，在订购产品和为客户提供服务之间，需要延迟和等待时间来定制新一批冰沙或雪泥。一些机器使用冷藏来保存不易储存的产品，但这类机器相应更加昂贵。
另一种常用的制备和提供雪泥和冰沙的方法不需要向其它配料中加冰。在该方法中，将全部配料以液体形式添加到雪泥机(例如，冰糕机)，并且在料斗中冷冻并搅拌产品。随着时间的推移，产品通过与料斗中的冷冻表面接触而冷冻，并且在液体中形成冰晶。同时，产品通过混合器(例如螺旋推进器)在料斗中循环，由此阻止冰形成大块，并且冰遍布料斗内的液体中。为防止冰块随时间而变得过大，料斗中的温度周期性地(例如，每晚)升高以使冰块完全融化，并且当温度再次降低到形成冰块的水平时，过程重新开始。
根据需要，能够从这些机器中的一个机器分配雪泥产品，但通过这种方法形成的冰晶具有不一致的大小，并且通常比通过上述第一种方法的搅拌机制作的晶体大得多。因此，产品的稠度不如搅拌机中的产品滑润。另外，普遍认为其质地和口味不佳。然而，这些机器仍然很常用，因为它们比第一种方法的繁复搅拌装置更便于购置和维护。
鉴于上述情况，需要改进用于制备和分配高质量冷冻产品的方法和设备。
技术实现要素：
本公开的一个方面涉及一种处理冷冻食品的方法。所述方法可以包括在储存容器中提供产品，所述产品在所述储存容器中具有冻结部分和未冻结部分。所述冻结部分可以具有粒度。所述方法可以进一步包括在所述储存容器内使所述产品的所述冻结部分与所述产品的所述未冻结部分混合，并且使所述冻结部分和所述未冻结部分流动至与剪切设备接触。所述方法还可以包括使用所述剪切设备至少剪切所述冻结部分，由此减小所述冻结部分的粒度。
使所述冻结部分和所述未冻结部分流动至与剪切设备接触可以包括使所述冻结部分中的至少一些和所述未冻结部分中的至少一些从所述储存容器的第一区域移到所述储存容器的第二区域中。使所述冻结部分和所述未冻结部分流动至与剪切设备接触还可以包括使所述冻结部分中的至少一些和所述未冻结部分中的至少一些从所述储存容器移到剪切室中。在一些实施例中，所述方法可以进一步包括使用所述剪切设备来连续剪切所述产品。所述连续剪切可以仅响应于对所述产品的请求而执行。
在一些布置方案中，所述方法可以进一步包括响应于对所述产品的请求而由所述剪切设备剪切离散量的产品。所述方法还可以包括将附加配料添加到所述离散量的产品中。通过使所述产品的所述未冻结部分移动至与所述储存容器中的冷冻元件接触，所述产品可以被至少部分地冻结。通过使所述储存容器冷冻到足以冻结所述产品的所述未冻结部分中的至少一些，所述产品可以被至少部分地冻结。使所述产品混合可以包括使所述产品的所述冻结部分基本上均匀地分布于所述产品的所述未冻结部分中。
所述剪切设备可以至少部分地在竖直面内旋转以剪切所述冻结部分。所述剪切设备还可以至少部分地在水平面内旋转以剪切所述冻结部分。可以在由所述剪切设备剪切所述产品之后分配所述产品。
在本公开的另一方面中，提供一种冷冻食品处理机器，该机器可以包括：储存容器，其被构造成容纳流体配料供应物；制冷设备，其被构造成在所述储存容器内的流体配料供应物中形成冰晶；流体循环设备，其位于所述储存容器内，其中，所述流体循环设备可以操作以使所述流体配料供应物的冻结部分分布到所述储存容器中；调合设备，其被连接至所述储存容器，其中，所述调合设备可操作以剪切所述流体配料供应物中的冰晶，由此减小所述流体配料供应物中的冰晶粒度；以及分配器口，其位于所述储存容器中，其中，所述流体配料供应物可以是能流过所述分配器口以退出所述储存容器。
在该机器中，所述调合设备可以延伸到所述储存容器中。所述调合设备可以包括可旋转的调合刀片。所述调合设备可以包括转子和定子。所述转子和定子可以同心地对齐。
所述机器可以具有剪切通道，该剪切通道具有与所述储存容器流体连通的第一端开口和第二端开口，其中，所述调合设备被构造成在冰晶穿过所述剪切通道时剪切所述流体配料供应物中的冰晶。
所述机器还可以具有剪切室，该剪切室位于连接至所述储存容器的外壳内，其中，所述调合设备可操作以剪切所述剪切室内的冰晶。所述剪切室可以被构造成在剪切所述剪切室内的冰晶之前接收附加配料。
表面可以位于所述储存容器内，其中，所述制冷设备被构造成冷冻所述储存容器内的所述表面，以在所述流体配料供应物中形成冰晶。所述表面可以是延伸到所述储存容器中的圆柱形表面。
所述机器中的流体配料供应物可以是能够通过所述分配器口流到所述调合设备。所述流体循环设备可以是螺旋推进器。所述制冷设备可以包括延伸至与所述储存容器中的流体配料供应物接触的冷却表面。
在本公开的还一方面中，提供一种处理储存容器中所储存的食品的方法。所述方法可以包括提供与调合设备流体连通的储存容器，其中，能够通过使食品流入所述调合设备并且再通过分配器流出所述调合设备，而从所述储存容器分配由所述储存容器储存的食品。所述方法可以进一步包括接收对食品的请求，使得食品能够流入所述调合设备，接合所述调合设备，由此在所述调合设备中剪切食品，并且使得食品能够流过所述分配器。
接收对食品的请求可以包括检测使用者对所述分配器的操作。使用者对所述分配器的操作可以接合所述调合设备。
在所述调合设备中剪切食品可以包括使食品至少部分地打碎成比所述储存容器中的食品颗粒更小的颗粒。
在一些实施例中，使得食品能够流入所述调合设备可以包括操作所述储存容器中的混合设备。使得食品能够流入所述调合设备还可以包括通过重力或流体压力引起食品的流动。
在本公开的又一方面中，提供一种处理食品的方法，该方法可以包括：提供包含食品的储存容器；以及连接至所述储存容器的转子-定子组件。所述转子-定子组件可以具有转子、定子和出口。所述方法还可以包括：使食品移动至与所述转子的水平表面接触；使所述转子旋转以将食品沿水平表面引导到所述定子的倾斜表面下方的位置；在所述定子的倾斜表面与所述转子的倾斜表面之间剪切食品，其中，所述转子的倾斜表面被设置成相对于所述水平表面径向向外；以及然后使食品推进到所述转子-定子组件的所述出口。一些实施例可以进一步包括：在使食品推进到所述出口之前，使食品推进到所述定子与所述转子的竖直表面之间。
本发明的以上概述并非旨在描述本发明的每个实施例或每种实施方式。下面的附图和详细描述更加具体地举例说明优选实施例。
附图说明
附图说明若干示例性实施例并且构成说明书的一部分。连同本描述，这些附图展示并阐释本公开的各种原理。参照以下附图，可以实现对本发明的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似的组件或者特征可以具有相同的附图标记。
图1是用于处理冷冻食品的系统的示意图。
图2是用于处理冷冻食品的系统的示意图。
图3是用于处理冷冻食品的系统的示意图。
图4a是用于处理冷冻食品的示例性机器的透视图。
图4b是如图4a所示机器的俯视图。
图4c是如图4a所示机器的正视图。
图5a是如图4a所示机器的中央侧截面图。
图5b是沿图5a中的剖面线5b-5b截取的、图5a的截面图的细节图。
图6是如图4a所示机器的分解透视图。
图7a是调合组件的部件的分解图。
图7b是如图7a所示部件的另一分解图。
图7c是根据本公开的调合组件的部件的分解正视图。
图8是用于处理冷冻食品的另一机器的中央侧截面图。
图9是示出处理食品的示例性方法的流程图。
图10是示出处理食品的示例性方法的流程图。
图11是本公开的另一系统的侧截面图。
图11a是图11的细节图。
图11b是如图4a所示系统的正截面图。
图12a是如图11所示系统的转子-定子组件的分解透视图。
图12b是如图12a所示转子-定子组件的分解侧截面图。
图13a是本公开的另一系统的侧截面图。
图13b是如图13a所示系统的细节图。
图14是本公开的另一系统的侧截面图。
图15a是本公开的转子组件的等距视图。
图15b是如图15a所示转子组件的俯视图。
图15c是如图15a所示转子组件的中央侧截面图。
图15d是如图15a所示转子组件的分解图。
图16a是本公开的另一转子组件的透视图。
图16b是如图16a所示转子组件的俯视图。
图16c是如图16a所示转子组件的侧视图。
图16d是如图16a所示转子组件的分解透视图。
尽管本文所述的实施例允许各种修改和替选形式，但在附图中已通过示例方式示出具体实施例，本文将对其予以详述。然而，本文所述的示例性实施例并非旨在限于所公开的特定形式。相反，本公开涵盖所附权利要求范围内的全部修改、等同方案和替选方案。
具体实施方式
本公开大体上涉及用于处理诸如冰沙、雪泥和其它冰冻或半冻饮料的冷冻产品的方法和设备。本公开的实施例可以通过在产品中形成冰晶时和/或当请求、供应或从储存容器分配产品时连续地、周期性或者分阶段地调合或粉碎产品中的冰晶，从而有益地减小冷冻产品中的冰晶的大小。因此，通过本公开的系统和方法生产的冰冻饮料可以在相比由这些机器按常规生产的饮料更滑润的稠度下从处理机器中分配出来。另外，当这些方法被应用于雪泥机/冰糕机时，所述系统可以保持其它有益特性，诸如操作简便、相对便宜以及易于清洁和维护。
在图1的示意图中示出的处理系统100的一个实施例中，配料可以被保存在与制冷设备108和混合设备104相连的储存容器102中。储存容器102可以是料斗、槽、罐、桶或其它流体储存装置。制冷设备108可以冷冻或冻结储存容器102中的配料的一些部分，并且混合设备104可以使配料的冻结部分和未冻结部分循环，以将冻结部分分布到储存容器102内的其它配料中。在一些实施例中，制冷设备108可以冷冻储存容器102内的元件，诸如储存容器102的底表面或者延伸到储存容器体积内的表面(例如，冷冻缸)。
储存容器102可以被连接至调合设备106，例如，调合刀片或者转子/定子组件，调合设备106可以与储存容器102中(或附近)的配料的冻结部分接触。在冻结的配料被储存在储存容器102中时，调合设备106可以被用于打碎和粉碎配料的冻结部分，并且使冰晶免于在储存容器102中增大到不理想的粒度。因此，在从储存容器102进行分配之前，至少部分地基于使用调合设备106使冻结部分滑润，使得通过分配器110供应的产品可以具有受控的稠度。
使用该系统100，可以在产品储存在储存容器102中的情况下进行调合。在一些情况下，调合设备106可以被连接至储存容器102，其中产品可以被泵送到调合设备106中，然后再被返送到储存容器102。因此，调合设备106可以在产品处于储存容器102中的同时调合产品，或者可以通过使产品循环通过外部调合设备并且回到储存容器102中来调合产品。外部调合设备可以包括引导产品通过调合设备的导管和泵，或者储存容器102中的产品可以被抽入通道中，在调合设备106处于活动状态时，可以由调合设备106处理通过该通道的产品。因此，调合设备106的一些部分可以延伸到储存容器102的内体积中，或者在储存容器102中可以形成有调合设备106在其中操作的凹部或通道。储存容器102的主体积可以被称为储存容器的第一区域，并且调合设备106的通道、凹部或者邻区可以被称为储存容器的第二分离区域，其与第一区域流体连通。因此，产品可以从储存容器的第一区域流到第二区域，以供剪切设备剪切或调合。在一些实施例中，储存容器102中的通道可以通向布置有调合设备106的剪切室或调合室。
混合设备104可以被用于混合储存容器102中的配料。由于混合设备，储存容器102中的配料可以流过储存容器102和/或与调合设备106流体连通的凹部/通道。在一个示例中，混合设备104可以是储存容器102中的叶片或螺旋推进器，其被构造成引起配料在储存容器102中流动。混合设备104也可以有益地通过在其在储存容器102中移动时刮擦储存容器102中的冷冻表面而有助于防止该冷冻表面上积冰，或者通过引起足够的流速而防止冷冻表面上不理想地积冰。在一些实施例中，整个储存容器102可以被冷却或冷冻。因此，混合设备104可以被构造成刮冰，或以其它方式使冰循环，或使冰流动离开储存容器102中的任何其它结冰点。
在一些布置中，调合设备106可以被连续操作，以免冰晶在储存容器102中增大到不理想的大小。调合设备106也可以被周期性地或间歇性激活，以使所储存的产品保持预定的稠度。基于处理系统100的期望输出稠度和配料的特性(例如，它们的厚度、湿度和坚硬度)、制冷系统的特性(例如，其温度设置和效率)、混合设备的特性(例如，其尺寸和混合效率)以及储存容器的特性(例如，其尺寸和内部温度)，可以控制调合设备106的调合定时、速度和其它设置。调合设备106可以按排程进行操作，或者可以基于温度、储存容器102中的配料的冻结部分的粒度、随时间分配的产品量、储存容器102中使用的配料或系统100的其它特性来进行操作。
图2示出根据本公开的另一个系统200的示意图.正如系统100，该系统200包括储存容器202、混合设备204、调合设备206、制冷器208和分配器210。然而，在该实施例中，调合设备206被构造成在将产品输送到分配器210之前处理产品。换言之，调合设备206主要是“按需”或者响应于对产品的请求(例如，响应于分配器210的操作或者另一种外部信令特征)来调合所储存的产品。例如，分配器210可以接合在到时分配产品时开启调合设备206的开关。然后，产品可以在通过分配器210被分配之前移动通过调合设备206。因此，本实施例的调合设备206可以基本上仅在需要分配成品时操作。在一些情况下，出于维护或卫生原因，可以简单操作调合设备206，诸如通过运行调合设备206以使调合设备206内的固定产品周期性循环回到储存容器202中，以便保持整个储存容器202和调合设备206中的产品的稠度。
该系统200可以通过分配器210在分配点处以所需稠度一致地提供产品，因为产品中的冰可以在即将供应时被调合到精确的最终稠度。因此，产品应不会在剪切时间与分配时间之间积聚更大的冰晶。此外，系统200可以更可靠地提供产品的最佳稠度，因为只有正分配的产品需要处于该稠度，而储存容器202中的剩余产品可以具有不同的稠度。通常，保持少量的产品处于所需的稠度比保持全体产品的稠度更加容易，因此该系统200使移动通过调合设备206的少量产品保持所需的稠度，而无需使储存容器202中的剩余产品保持所需的稠度。也可以仍然使储存容器202中的剩余产品循环以防形成大的结晶，但无需严格管理那些冻结部分的大小，因为在调合设备206中进行剪切之后就会达到最终稠度。
可以控制调合设备206的设置以确保通过分配器210提供的产品的冻结部分(例如，悬浮在产品中的冰晶)具有一致的大小，而不管从储存容器202进入调合设备206的冻结部分的大小如何。例如，在接收到分配信号时，可以测量储存容器中的产品的稠度，并且当产品退出分配器210时，调合设备206可以基于达到优选高质量稠度所需的后处理量来控制其调合速度和/或持续时间。基于储存容器202中的产品的厚度和粒度，可能需要更快或更慢的速度或者更多或更少的时间。
在一些实施例中，基于产品在储存容器202中已处于特定温度的时间，可以估计储存容器202中的产品的稠度。例如，在一些情况下，基于产品已处于特定温度的时间长度，可以估计储存容器202中的冻结部分的粒度，因此调合设备206可以被控制成在与产品在储存容器202中已处于该温度的时间有关的速度下调合产品，以使具有该估计大小的冻结部分滑润。在一些实施例中，在由调合设备处理产品时，诸如在其从储存容器202移动到调合设备206时，可以测量产品的稠度。然后，基于该测量的稠度，可以控制调合设备206，以致与具有较小块的产品相比，具有较大块的冻结部分的产品在其通过调合设备206时受到调合设备206更精细的处理。
图3示出用于处理冷冻产品的系统300的另一个实施例的示意图。正如在图1至图2的实施例中，系统300可以包括储存容器302，其包含混合设备304并且具有到制冷设备308的连接。然而，在该系统300中，储存容器302中的产品可以被转移到具有调合设备306的单独剪切容器303。然后，产品在退出剪切容器303后能够通过分配器310来分配。因此，产品可以在储存容器302中混合并循环以防形成过大的冻结部分，但可以在串联于储存容器302与分配器310之间的单独剪切容器303中调合或剪切离散量的产品，以达到最佳的可分配稠度。
在该系统300中，由于制冷设备308并且混合设备304使产品在储存容器302中循环，可能在储存容器302中形成冰晶。剪切容器303通常不会保存产品储备，而是当接收到对成品的请求时(例如，当分配器310被操作或者另一个控制信号被发送到系统300时)，一部分产品可以从储存容器302传输或传送到剪切容器303。然后，产品的该部分通过混合设备306调合到所需的稠度并且可进入分配器310。
该系统300允许产品以离散批量均匀调合，因此整个批量有很高可能性具有均匀的稠度。此外，剪切容器303的实施可以允许系统300有助于视需要向个别批量额外添加配量。额外的配料可以被添加到剪切容器303中，而不被分配到由储存容器302保存的产品中。另外，剪切容器303的清洁和维护会很简单，因为剪切容器303可以具有比储存容器302更小和/或更易于接近的体积。在剪切容器303中制备定制的产品批量并且分配之后，可以清洁剪切容器303，之后再制备另一批量。在一些实施例中，剪切容器303的尺寸可以被设定成保存产品中的少量部分或份量，而储存容器302的尺寸可以被设定成保存能够由剪切容器303保存的多个部分或分量。
制冷设备308可以对储存容器302提供温度控制，并且还可以提供对剪切容器303的温度控制。在一些布置中，制冷设备308可以仅对储存容器302提供冷却。通过对剪切容器303提供冷却，可以更细致地控制剪切期间和剪切后的产品温度，特别是对需要调合更长时间且因此剪切容器303中的温度可能显著升高的产品。
图1至图3的示意图旨在代表它们所表示的系统100、200、300的总体构思的示例，因而并非旨在将本公开限制成系统100、200、300的各个元素的相当的尺寸或空间位置。相反，这些系统100、200、300代表可以被用于实现本公开的实施例的示例性系统和元素。
图4a至图6示出本公开的处理系统的示例性实施例的视图。这些视图示出图2的系统200在应用于特定的冰糕/雪泥机400时的示例性实施方式。机器400包括基座402、料斗404、制冷组件406、分配器设备408和调合组件410。螺旋推进器412被设置成在料斗404内围绕冷冻缸414旋转。螺旋推进器412和/或缸414可以被构造成在料斗404内轴向旋转，以使料斗404中的流体循环并且防止料斗404中的产品的冻结部分随时间积聚在冷冻缸414上。在一些实施例中，螺旋推进器412可以具有螺旋形状，其被构造成使料斗404中的产品朝向料斗404的前部循环，在前部中能够通过调合组件410和分配器设备408来分配产品。
参照螺旋推进器马达454，在图5a中示出制冷组件406。图中未示出其它制冷组件406，例如，冷凝器、蒸发器、盘管和/或泵。因此，制冷组件406代表会实现成冷却或冷冻料斗404中的产品的通用制冷组件，而与制冷组件406的特殊特征或部件无关。
料斗404可以包括内表面416，该内表面416限定用于将产品储存在机器400中的内体积418。料斗404的顶部可以被覆盖或密封以保持内部产品清洁。料斗404还可以包括下口420，产品可以通过该下口420进入调合组件410。参见图5a至图5b。在所示的实施例中，下口420被形成于料斗404的底表面中，并且产品从料斗404向下流入调合组件410。在其它实施例中，下口420可以被形成于料斗404的侧壁中，并且产品可以从料斗404侧向或对角地流入调合组件410中。例如，在一些构造中，调合组件410可以具有构造成主要在竖直面中旋转的部件，并且产品可以通过调合组件410中的侧口进入调合组件410。
料斗404的内表面416具有的形状可以被构造成在螺旋推进器412在内体积418中循环产品时使其效率最大化。例如，如图4a至图4b所示，料斗404可以包括带轮廓的部分422，在此处螺旋推进器412被设置成使得内表面416靠近螺旋推进器412。因此，除了从冷冻缸414刮除冻结部分之外，螺旋推进器412还可以从料斗404的内表面416刮除产品的冻结部分。
机器400的前部包括分配器设备408和调合组件410。图5a至图7c示出调合组件410的细节。调合组件410可以包括转子424、定子426、基座壳428和驱动马达430。调合组件410可以包括入口440。入口440允许料斗404中的产品移动到调合组件410中。在该实施例中，转子424被构造成在水平面内旋转，如图5b所示。在其它布置中，转子424可以在竖直面内旋转，因此定子426也可以旋转以从侧向接收来自料斗404的产品。
转子424和定子426可以同心地对齐，并且可以各自包括多个刀片432、434。转子424的刀片432可以从转子424的基面436向上延伸(参见图7a)，并且定子426的刀片434可以从定子426的基面438向下延伸(参见图7b)。转子424和定子426的刀片432、434可以被布置成在径向上彼此配合(参见图5b)，使得转子424的刀片432延伸接近定子426的基面438，并且定子426的刀片434延伸接近转子424的基面436。当转子424高速旋转时，刀片432在定子426的刀片434之间旋转并且粉碎转子424与定子426之间的任何材料。
被转子424和定子426处理的产品由定子426和基座壳428容纳。它可以通过定子426中的入口440进入调合组件410，并且通过出口422退出调合组件410(参见图5b)，该出口422由底座壳428中的下出口444和定子426中的上出口446形成。入口440的尺寸可以被设定成以足以提供通过调合组件410的出口446和料斗404的出口446的一致流的速率接收来自料斗404的流。参见图5b和图6。
因为产品在料斗404的内体积418的外部由调合组件410来调合，所以调合组件410可以被称为外部调合组件410。因为产品必须穿过调合组件410以通过分配器设备408来分配，所以调合组件410可以被称为在料斗404与分配器设备408之间串联(或“串联地”)布置。此外，因为基座壳428形成从料斗404的基座向下延伸的下表面(如图5a至图5b所示)，所以调合组件410可以被称为装配在料斗404的凹部中。
调合组件410的定子426和底座壳428可以包括带轮廓的上表面450、452。上表面450、452的轮廓可以被成形为当螺旋推进器412在料斗404内旋转时容纳并遵循螺旋推进器412的外部路径。由此，这些轮廓可以限制上表面450、452上形成或积聚冰或其它固定产品，因为它们相对螺旋推进器412的接近可以刮除冰或其它固定产品。
马达430可以驱动转子424的旋转。这些附图中所示的马达430是具有直接延伸至与转子424接触的驱动轴的直驱马达，但在其它实施例中，马达430可以被重新布置到机器400中的其它位置，并且转子424可以通过齿轮机构、皮带传动或其它间接驱动系统来驱动。因此，这些附图中的马达430指示可以与机器400配用以驱动调合组件410的马达430的一种可行方案。在其它布置中，机器400中的螺旋推进器马达454(参见图5a)或者另一个马达可以驱动转子424。
在这些附图中还提供转子424和定子426以作为调合设备的示例性实施例的代表，而并非旨在限制从料斗404分配产品时可以调合产品的各种方式的范围。例如，从本公开获益的那些本领域普通技术人员可以理解，可以使用调合刀片(例如，图8的刀片508)或者其它调合设备来调合、破碎、打碎和粉碎产品。调合刀片或装置可以被设置成在底座壳428中旋转，或者可以至少部分地延伸到料斗404的内体积418中。
分配器设备408可以是用于常规饮品分配机中的分配器设备408。分配器设备408向下移动到料斗404的前部可以使分配器设备408的出口448移动成与调合组件410的出口442对齐(参见图5b)，并且允许由调合组件410调合的产品通过喷口456退出。分配器设备408的移动还可以触发开关，或以其它方式生成使调合组件410接合的信号。通过这种方式，当分配器设备408向下移动时，调合组件410可以开始调合待分配的产品。在出口442、448被对齐时，调合组件410中的产品可以具有用于通过喷口456分配给顾客的优选稠度。然后，如果开口442、448保持对齐，则可以在通过喷嘴456流出之前立即调合流入调合组件410的额外产品供应物。
图8示出本公开的冷冻产品处理机器500的另一个替选实施例。该处理机器500包含分立的储存容器和剪切容器，并且是图3的系统300的示例性实施方式。该机器500可以包括如结合机器400描述的料斗404、分配器设备408、螺旋推进器412和缸414，并且还可以包括连接到料斗404的调合室502。调合室502可以通过料斗404的下部中的填料口504从料斗404接收产品。填料口504可以被打开和关闭(或者被覆盖和揭开)，以便将产品分配到调合室502中。在一些实施例中，填料口504可以控制其开闭状态，使得预定量或测定量的产品分配到调合室502中。例如，填料口504可以基于料斗404中的产品量而打开预定的时间长度。填料口504也可以被打开直至在调合室502中测量到预定质量或预定体积的产品，在该时间点可以关闭或覆盖填料口504。具有单独调合室502可以允许机器500的使用者以一致的高质量水平混合个别部分、份量或批量的产品，因为每批都被独立处理并且可以被处理直至达到所述的产品稠度。
调合室502可以被整合到机器500的基座壳506中，或者可以是从基座壳506可拆卸的容器。调合室502可以包含由调合马达510驱动的调合刀片508。因此，调合室502可以包含由调合刀片508调合时的产品。在产品被调合到所需的稠度之后，产品可以通过布置成与分配器设备408的喷口中的开口514连通的开口512退出调合室502。在一些情况下，可以将调合室502从机器500移开或移除以分配或倒出已由调合刀片508处理的产品。例如，可以将调合室502从机器500转开或拆开以倒出精制后的产品。在一些实施例中，调合刀片508可以从调合室502的底部以外的方向延伸到调合室502中，或者调合刀片508可以被替换成另一个粉碎设备，诸如转子-定子组件、研磨机、切片刀片、铣削装置、食物处理器刀片或者等同设备。
在一些布置中，调合室502还可以包括构造成接收进入调合室502的配料的辅填料口。辅填料口可以由门或其它阻挡元件覆盖，以防产品在调合刀片508运行时从调合室502排出。由于辅填料口，可以将附加的配料添加到调合室502内的产品中，而附加的配料无需进入料斗404。当需要将新鲜或冷冻的配料添加到产品时，这会十分有利。
本公开的另一个实施例是图9的流程图中所示的方法600。如框602所示，方法600可以包括在储存容器中提供产品。可以部分地冻结产品，这是通过在储存容器中冻结产品或者将产品以部分冻结的状态添加到储存容器中。由此，产品可以在储存容器中包括冻结部分和未冻结部分。冻结部分可以包括冰晶和/或其它冰冻配料，并且未冻结部分可以包括与冻结部分混合的流体配料和固体配料。例如，冻结部分可以包括产品中形成的冰丸或冰晶粒/颗粒，并且未冻结部分可以包括诸如水、奶、香蕉块、草莓泥和/或糖浆的配料。产品的冻结部分可以具有粒度。“粒度”可以指产品中的冰晶或者其它冰冻配料的颗粒的尺寸，诸如产品的这些部分的各个“颗粒”的平均直径、体积、宽度或长度。替选地，颗粒大小可以指冰冻配料的颗粒的重量。
如框604中所示，在储存容器内，可以使产品的冻结部分与产品的未冻结部分混合。在一些实施例中，诸如叶片、螺旋推进器或螺旋桨的混合装置使储存容器中的产品混合。混合可以使冻结部分大体上均匀地分散和分布到未冻结部分中。因此，产品可以是冻结成分和未冻结成分混杂的半冻物。
如框606所示，产品的冻结部分和未冻结部分可以流动至与剪切设备接触。产品可以由于混合装置的运动或者作用于产品的重力而流动。例如，螺旋推进器或其它混合装置可以旋转，由此引起储存容器中的流动，诸如通过使产品循环到剪切设备。在另一个示例中，可以打开储存容器或剪切设备中的开口，并且由于产品因重力或流体压力而被压入或流向排出口或分配器口，允许流体与剪切设备接触。
然后，如框608所示，可以使用剪切设备来至少剪切与剪切设备接触的产品的冻结部分，并且该剪切可以减小产品的冻结部分的粒度。例如，如果冻结部分包括冰晶，则剪切设备可以粉碎冰晶，由此减小其尺寸。这可以使产品的整体稠度滑润，由此可以产生产品的冻结部分的优选粒度。“剪切”产品可以指通过调合、碎裂、混合、粉碎、破碎、压碎、割裂、碾碎、碎裂、分割、断裂、向产品施加剪切力和/或分解产品来处理产品，使得产品中的固体颗粒尺寸缩小并且分布在产品中的其它配料中。“剪切设备”可以包括构造用于剪切产品的设备。在一些实施例中，除冻结部分以外的产品部分可以由剪切设备来剪切。在一些情况下，可以由剪切设备剪切、粉碎或调合未冻结的固体配料(例如，果仁、巧克力片或浆果)、半固体配料(例如，花生酱)或者粘性液体配料(例如，糖浆)，以减小这些配料块的大小，并且使它们更均匀地分布到整个成品中。
图10是指示处理储存容器中所储存的食品的方法的另一个示例性实施例的流程图。方法700可以包括在框702中提供与调合设备流体连通的储存容器，其中能够通过使食品流入调合设备并且再通过分配器流出调合设备，而从储存容器分配由储存容器储存的食品。
在框704中，方法700可以包括接收对食品的请求。对食品的请求可以包括检测使用者对分配器或输入装置(例如，控制按钮)的操作。
框706规定，使得食品能够流动到调合设备中。该流动可以通过操作储存容器中的混合设备或者通过因重力或流体压力引起食品流动来实现。例如，可以打开或揭开储存容器的开口，并且食品可以因吸引食品通过开口的重力和/或流体压力而被引入到混合设备中。
在框708中，可以使调合设备接合，由此在调合设备中剪切食品。由于分配器的操作，可以使调合设备接合。例如，分配器的移动可以激活开关或者向调合设备的控制器发送打开调合设备的信号。
框710包括使得食品能够流过分配器。这可能需要允许分配器充分打开以允许食品通过分配器逸出，诸如通过将调合设备中的出口与分配器中的开口或喷口对齐。在一些实施例中，食品可以流过调合设备并且直接流过分配器，并且在一些情况下，允许食品流过分配器之前，可以至少暂时性由调合设备容纳食品。
图11至图11a示出用于后处理冷冻产品的系统800的附加实施例的侧截面图。系统800可以包括料斗802、调合设备804和分配组件806。在一些布置中，同样可以包括各种其它部件，例如，用于制冷的单元(例如，制冷器208)和混合设备(例如，204)。
系统800具有分配组件806，该分配组件806通过推动或拉动密封杆808来控制，该密封杆打开或关闭通到分配组件806的分配通道810。杆808的位移直接控制退出转子-定子组件814通到通道810的开口的尺寸，因此可以通过杆808的位移量来控制从分配组件806流出产品的流速。在一些实施例中，杆808可以通过连接到杆808的杠杆或手柄系统811来移位，其中使用者可以操作杠杆或手柄系统来移动杆808。
系统800的一些构造具有分配组件806，其可以用电子方式激活调合设备804。因此，诸如通过拉动手柄系统811来操作分配组件806可以激活调合设备804，诸如通过开启调合设备804中的马达812并且促使调合设备804的转子816旋转。
调合设备804可以包括马达812和转子-定子组件814。马达812可以被构造成经由连接到转子816的驱动轴818来驱动转子-定子组件814中的转子816。参见图11a。在图11至图11a的实施例中，马达812被显示成直接驱动转子816，但在其它实施例中，马达812可以被布置在系统800内的其它位置(例如，料斗802下方的其它位置)，并且可以通过系统800中的齿轮箱或其它传动装置而被链接到转子816。因此，系统800的马达812被显示为许多替选构造的示例性构造。
图11a是如图11所示截面图的细节图。该视图示出转子816和定子820在转子-定子组件814中的相对布置。转子816被布置在定子820下方，并且至少部分地被定子820包围。滴盘822可以被布置在转子816和定子820下方，并且滴盘822和定子820可以共同包括转子816的壳体。滴盘822可以包括贯穿驱动轴轴承826的驱动轴口824，以允许驱动轴818延伸至与转子816接合。驱动轴轴承826和密封件828可以将驱动轴818保持在驱动轴口824中，并且防止通过滴盘822发生泄漏。定子820可以包括出口830，其被构造成连接至分配组件806，并且在杆808使通道810暴露到出口830时提供与通道810的流体连通。
转子-定子组件814可以接触料斗802的底侧或者延伸到料斗802中，并且在一些实施例中，密封件或垫圈832可以密封料斗802和转子-定子组件814。使转子-定子组件814具有遵循料斗802的下轮廓的上轮廓可能十分有益，这有助于产品在料斗802中被混合时在料斗802中连续流动，以防干扰料斗802中的混合设备和/或减少料斗802与转子-定子组件814之间的泄漏。图11b是沿图11中的剖面线11b-11b截取的图11的系统800的正截面图。在一些布置中，转子-定子组件814可以遵循料斗802的圆底曲率。
转子816可以从驱动轴818拆开。在一些情况下，转子816可以被螺接到驱动轴818，并且通过紧固件834保持到驱动轴818上。再参见图12a至图12b。紧固件834也可以被螺接到驱动轴818上。紧固件834可以包括多个叶片836或者抓握特征，以便于更容易地将紧固件834拧紧到驱动轴818。参见图12a。叶片836可以混合并搅拌从料斗802进入定子820的产品，由此将产品从转子816的中心沿径向向外的方向重新定向到转子816与定子820之间的位置。
参照图11a至图12b来描述转子-定子组件814的功能。转子816具有水平表面部分838、倾斜表面部分840和竖直表面部分842，其中每个均具有径向凸脊843的纹理。当产品进入转子-定子组件814时，产品在穿过定子820的上开口844之后首先接触水平表面部分838，然后由于向心力和/或叶片836的运动而向外流动到水平表面部分838上位于定子820的倾斜表面846下方的位置。此时，产品继续向外流动到转子816的倾斜表面部分840和定子820的倾斜表面846之间的位置。定子820的倾斜表面846还包括多个径向凸脊848。这些倾斜表面840、846之间在凸脊843、848的顶峰处的距离可能很小，典型地，在上限约0.050英寸且下限小于约0.005英寸的范围内，而倾斜表面846与水平表面部分838之间的距离通常是更大的距离，该距离逐渐缩减到倾斜表面840、846之间的距离。在一个优选实施例中，倾斜表面840、846之间的距离约为0.020英寸。因此，当产品进入倾斜表面840、846之间的位置时，产品中的任何冰或固体材料颗粒在其向外移动时在凸脊843、848之间被磨碎和剪切。重力、向心力以及由产品在水平表面部分838处的压力所施加的力导致产品在倾斜表面840、846之间向外并向下前进，直到其被设置成与转子816的竖直表面部分842毗邻并且最终通过定子820的出口830并且通过分配组件806扫出。转子816的高速旋转(典型地，在约4000转/分钟至10000转/分钟之间)在整个过程中粉碎产品并且使其趋于滑润，以便在分配产品之前减小和处理产品中的块状物或其它不理想的大晶体。
如图12b所示，凸脊843、846中的每一个可以具有类似于波形或斜切断错三角形的非对称截面轮廓。再参见图15a至图15d。因为转子816通常仅在一个方向上转动，所以凸脊843、846的前侧可以具有比其后侧更陡的斜面。这将凸脊分开，并且更易于清洁凸脊之间的空间。
图13a至图13b示出用于后处理冷冻产品的系统900的替选实施例。该系统900具有图11至图12b的系统800的料斗802和调合设备804。然而，分配组件902具有水平定向的杆904，其被用作退出分配组件902的通道906的塞柱。杆904可以从分配组件902中抽出以打开通道906，并且允许产品通过定子820的出口830退出系统900。因此，这些附图示出分配组件902可以以例如与本文所公开的其它系统200、800相比定向到不同方向上的通道906和杆904来定向。与图11中向下成角度打开的通道810相比，在本实施例中，分配组件902中的通道906可以直接向下打开。水平定向的杆904可以允许定子820的出口830与出口通道906的开口之间的体积量最小。使该体积最小化会减少杆904关闭时必定被推回通过转子816和定子820的产品量。在一些情况下，如果产品未被推回通过转子816和定子820，则其可能在该空间中被压缩，并且可能形成会阻挡后续产品流的冰坝。
图14示出用于后处理冷冻产品的系统1000的另一个替选实施例。该系统1000具有上述系统800、900的调合设备804以及替选的料斗1002形状和分配器1004。料斗1002具有倾斜的前表面，其减小系统1000的体积和系统要储存所需的空间。倾斜表面1006还可以允许从系统1000的正面更容易观察料斗1002的内容物，并且可以出于美观原因而有益。分配器1004可以包含能竖直移动通过分配器1004的内部通道的杆。正如在本文所公开的其它实施例中，该杆可以充当基于杆在通道中的位置来控制流出系统1000的流量的阀。该杆可以徒手移动，或者可以被连接到手柄或杠杆系统。
图15a至图15d图示出用于本文所公开系统的转子1100的替选实施例。这些附图中的转子1100与转子816之间的一个区别在于，与配合紧固件834连接到驱动轴818的转子816相比，转子1100是连接到驱动轴1102的单个整件。转子816和/或紧固件834被螺接到驱动轴818以保持与驱动轴818接合，但转子1100可以使用绕驱动轴1102布置的o形环1104或其它垫圈通过压力配合或摩擦配合与驱动轴1102接合，并且可以由转子1100的内腔1108内的保持座1106来容纳。参见图15c。这种设计可以有助于更容易地清洁转子1100，并且可以减少实施清洁的系统的部件数量，由此可能降低生产和维护成本。
驱动轴1102还可以包括非圆柱形接合构件1110，该非圆柱形接合构件1110被构造成装配在转子1100中的对应形状的接合表面1112内并且与其相配。在本实施例中，接合构件1110具有装配在对应的圆角矩形接合表面1112内并且与其相配的圆角矩形形状(当从上方或水平截面来观察时)。因此，驱动轴1102可以具有与转子1100接合的非圆柱形形状，以在不使用螺纹的情况下使转子1100旋转。经由与接合表面1112接触，转矩可以由接合构件1110传递到转子1100。在其它实施例中，接合构件1110和接合表面1112可以包括其它形状，诸如三角形、齿轮形或星形的截面。
转子1100的表面可以包括水平部分1114、倾斜部分1116和竖直部分1118，它们可以分别服务于与转子816的水平表面部分838、倾斜表面部分840和竖直表面部分842相同的功能。
图16a至图16d图示出用于本文所公开系统的转子组件1200的又一实施例。图16a示出转子组件1200的透视图，图16b是俯视图，图16c是侧视图，并且图16d是分解透视图。转子组件1200可以包括转子1202和驱动轴1204。转子1202可以包括顶表面1206，该顶表面1206具有类似于转子1100的表面的外围水平部分、倾斜部分和垂直部分。驱动轴1204可以包括细长轴部分1210，该轴部分1210被构造成延伸穿过转子1202中的中心孔1212。中心孔1212可以具有六边形形状，以便与驱动轴1204的六边形形状的轴部分1210接合。因此，轴部分1210的旋转可以导致转子1202的旋转。在其它实施例中，可以使用不同的孔廓，诸如正方形、三角形或八边形的形状，只要孔1212和轴部分1210的表面能够在轴部分1210的轴向旋转期间接合即可。
顶表面1206的中心区域可以包括多个柔性附接构件1208。柔性附接构件1208可以从转子1202的顶表面1206向上延伸，并且可以相对于驱动轴1204的轴部分1210向内地延伸，以接合轴部分1210的上端中的凹槽1214(参见图16d)。凹槽1214可以被设置成与转子1202的顶部表面1206间隔。柔性附接构件1208可以防止转子1202与驱动轴1204之间的相对滑动，以便转子1202在使用中不会从轴部分1210滑脱。转子组件1200的另一个优势在于，不存在盲孔，这样与具有盲孔的实施例相比，可以更容易且更快速地清洁。
柔性附接构件1208的向上延伸部分可以被称为立柱1216，并且柔性构件1208的向内突出部分可以被称为从立柱1216延伸的柔性臂部1218。在一些实施例中，柔性臂部1218可以从立柱1216延伸而不存在任何中间部分，但在图16a至图16d所示的实施例中，柔性臂部1218从连接到立柱1216的叶片部分1220延伸。如图16b所示，叶片部分1220可以相对于切线方向成向内的角度a从立柱1216沿切向或周向延伸出去。叶片部分1220可以具有宽阔的外表面(即，背向凹槽1214的表面)，该外表面在旋转的同时沿周边转向并推动产品。在图16a至图16d的实施例中，叶片部分1220具有大致矩形形状，其具有紧凑而宽阔的表面区域(参见图16c至图16d)。
如图16c所示，叶片部分1220可以在转子1202的顶表面1206上方间隔，以允许已到达顶表面1206的产品从叶片部分1220流走。该间隔也可以使得顶表面1206的清洁更快更容易，并且可以使柔性附接构件1208整体上相对于转子1202的其余部分更加柔软。
可以在孔1212处传递驱动转子1202的转矩，使得柔性附接构件1208几乎不或完全不接收来自驱动轴1204的转矩。系统的柔性臂部1218可以包括柔性材料，并且其尺寸可以被设定成径向向外弹性弯曲，以允许轴部分1210的尖端1222插入柔性臂部1218之间的空间，然后在凹槽部分1214到达柔性臂部1218的纵向位置时再向内弯回。当移除转子1202时，可能采取相反的弯曲动作。
在一些实施例中，弹性止挡部分1224可以被整合为柔性臂部1218的一部分，该部分将柔性臂部1218连接到叶片部分1220和/或立柱1216。弹性止挡部分1224可以是放样表面(loftedsurface)或蹼状表面(webbedsurface)，其增加柔性臂部1218的厚度，由此增加柔性臂部1218附接到弹性止挡部分1224的部分的刚度。通过这种方式，柔性臂部1218的不同部分的刚度和柔度可以互不相同，这可以有益地允许柔性附接构件1208在需要咬合到传动轴1204上的位置挠曲，但不会过于柔软而不利地从其断开；并且允许叶片部分1220的刚性足以偏转位于转子1202上方的厚重产品。
本说明书提供示例，而并非限制权利要求书中阐述的范围、应用性或构造。因此，应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对所讨论的元素的功能和布置做出更改，并且各种实施例可以适当地省略、替换或者添加其它的过程或部件。例如，所述方法可以不同于所述的顺序来执行，并且可以添加、省略或合并各步骤。此外，参照特定实施例所述的特征可以与其它实施例中的特征相结合。
本文参照某些具体实施例和示例对各种发明予以描述。然而，本领域技术人员会认识到，在不脱离本文所公开的发明的范围和精神的情况下，可能有许多变型，因为在不脱离本发明的精神的情况下，所附权利要求中阐述的那些发明旨在涵盖所公开的发明的全部变型和修改。在说明书和权利要求书中使用的术语“包含”和“具有”应与术语“包括”具有相同的含义。