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PATENTANSPRÜCHE
1. Gerät zum Herstellen von Softeis, mit einem Gefäss (5) zur Aufnahme von gefrorener, im wesentlichen in Blockform vorliegender Softeismischung (7) und mit einer Zerkleinerungs- und Mischeinrichtung (16) zum Schaben und Mischen des gefrorenen Mix, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um Schichtdicken zwischen 0,005 mm und 1 mm abzuschaben.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungseinrichtung Mittel für eine Vorschubänderung von 0,005 bis 1 mm, vorzugsweise 0,005 - 0,1 mm, insbesondere von 0,02 bis 0,03 mm aufweist, z. B. auswechselbare Gewindespindeln.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein rotierendes Messer und/oder ein Balken (16) vorgesehen ist, mit einer Antriebsdrehzahl um 2000/min.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den Zerkleinerungsvorgang bei einer arithmetischen mittleren Geschwindigkeit zwischen 1,5 und 6 mm/sec vorzunehmen.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Mittel, um das Gefäss gasdicht abzuschliessen und die Masse unter Gasüberdruck zu setzen, und Mittel, um den Abschabvorgang mit konstantem Vorschub vorzunehmen, um durch Druck und/oder Wärme das Abgeschabte momentan zu verflüssigen und unmittelbar anschliessend wieder zu gefrieren und zu durchmischen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Herstellen von Softeis, mit einem Gefäss zur Aufnahme von gefrorener, im wesentlichen in Blockform vorliegender Softeismischung und mit einer Zerkleinerungs- und Mischeinrichtung zum Schaben und Mischen des gefrorenen Mix.
Haushalt-Softeisgeräte sind bekannt, z. B. aus der CH-PS 624278. Wesentlicher Bestandteil eines solchen Gerätes war bisher immer dasjenige Element, welches für die Abkühlung des Soft-Mix vorgesehen ist, jenes Element also, das dem Mix die Wärme entzogen hat und diesen zum Erstarren durch Gefrieren brachte. Bei grösseren Geräten dient diesem Zweck fast ausnahmslos ein Kühlaggregat, wie es z. B, in Ge frierschränken Verwendung findet. Bei Haushalt-Softeisgeräten dient diesem Zweck i. a. eine Kältepatrone, deren Kühlsole (z. B. ein Wasser-Salz-Gemisch) zuerst in einem Gefrierschrank eingefroren wird, um alsdann bei Benützung des Gerätes als Kälteträger im Gerät eingesetzt zu werden.
Die Praxis hat gezeigt, dass mit derartigen Haushalt Softeisgeräten eine stets gleichbleibend gute Softeisqualität nicht erreichbar ist. Es stellte sich daher die Aufgabe, ein derartiges Verfahren und ein Gerät zu schaffen, welches mit Sicherheit bei gleichem Softeisausgangsmaterial eine gleichbIeibend gute Softeisqualität erzeugt.
Ein derartiges Gerät zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass Mittel vorgesehen sind, um-Schichtdicken zwischen 0,005 mm und 1 mm-abzuschaben.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand einer Zeichnung erläutert.
Diese zeigt im wesentlichen einen Meridianschnitt durch ein Haushalt-Softeisgerät.
Die Figur zeigt ein Haushalt-Softeisgerät 1 mit einem Ständer 3 und einem Isolationseinsatz 4. In diesen kann ein Mischbehälter 5, der zur Maschine gehörend oder als mit Softeismischung gefüllte Dose ausgebildet sein kann, eingesetzt werden, wobei eine Dichtung 6 zwischen Isolation 4 und Behälter 5 vorgesehen ist. Im Behälter 5 befindet sich gefrorene Mischung 7. Ein Antriebsaggregat 8 ist mittels eines Verschlusses 17 auf der Isolation 4 in dargestellter Weise befestigt. Das Aggregat 8 umfasst einen Motor mit Getriebe und Vorschubeinheit 9 sowie im unteren Teil einen Kolben 11 mit einer Dichtung 12, welcher das Innere des Gerätes gasdicht abschliesst. Im Kolben 11 ist eine Spindelmutter 14 mit einer, z. B. auswechselbaren, Gewindespindel 15 eingebracht. Innerhalb der Gewindespindel befindet sich eine Welle, an deren Ende sich ein Messer 16, z.
B. in Balkenoder Scheibenform, befindet.
Die Abgrenzung der mittleren Schnittgeschwindigkeit (gemessen auf halbem Messerdurchmesser) liegt bei 1,7 bis 5,3 m/sec. Darunter verschlechtert sich die Softeis-Qualität rasch, darüber wird das Softeis zu weich. Betreffend des Vorschubes des Messers 16 - es kann auch ein stumpfes Schabwerkzeug, z. B. ein Balken benützt werden - pro Umdrehung, lässt sich festhalten, dass die Roheis-Qualität von Bedeutung ist. Praktisch ermittelt liegt der optimale Vorschub pro Umdrehung bei 0,02 bis 0,03 mm. Dort ergab sich die beste Softeis-Qualität. Eine Abgrenzung nach unten liegt bei ca. 0,005 mm pro Umdrehung. Darunter erwärmt sich das Eis zu stark. Die Abgrenzung nach oben liegt bei ca. 1 mm pro Umdrehung. Darüber beginnt mehrheitlich das Abfräsen anstelle des kombinierten Schmelz-Schab Vorganges, wodurch kein Softeis, sondern ein Eisschnee entsteht.
Das Haushalt-Softeisgerät dient der Herstellung von Softeis, was in der folgenden Weise vor sich geht:
Der Mix, wie die flüssige Ausgangsmischung bezeichnet wird, wird im ursprünglichen, flüssigen Zustand eingefroren.
Dies kann in einem Gefrierschrank oder einem Kühlschrank mit einem Gefrierfach erfolgen. Soll nun Softeis erzeugt werden, wird der durchgefrorene Mix im gleichen Behälter 5, der z. B. auch eine handelsübliche Vorratsdose oder -Büchse sein kann, in das Haushalt-Softeisgerät 1 eingesetzt. Der Raum, in welchem das Softeis erzeugt werden soll, wird luftund gasdicht verschlossen, damit im geeigneten Moment das zur Erzeugung des Soft-Effektes erforderliche Gas oder die Luft unter Druck eingebracht werden kann. Anschlissend erfolgt eine Zerkleinerung durch Zerspanen,Schaben, Schneiden und/oder Schlagen des gefrorenen Mix mittels eines Werkzeuges, hier des Messers 16, welches gleichzeitig für eine intensive Durchmischung des entstehenden Softeises sorgt.
Dieses Zerkleinern kann erfolgen durch irgend ein Werkzeug, welches sich in irgendeiner Art über der Oberfläche des gefrorenen Mix und/oder in diesem bewegt und diesen zerspant, d.h. in kleinen Spänen abschabt oder zerkleinert. Dabei kann die erforderliche Relativbewegung gleichwertig durch den gefrorenen Mix oder durch das Werkzeug erfolgen. Auch eine gleichzeitige Bewegung von Mix und Werkzeug ist denkbar, um z.B. neben dem Abschabvorgang gleichzeitig den Mischvorgang zu intensivieren.
Die Vorschubeinheit des Aggregates 8 resp. ein entsprechender Aufsatz oder ein spezielles Getriebe sorgt dafür, dass der Zerkleinerungsvorgang gleichmässig erfolgt. Der Vorschub kann über das Werkzeug oder den gefrorenen Mix erfolgen. Nach Beendigung des Zerspanungsvorganges kann vorteilhafterweise das Werkzeug zwecks erhöhter Durchmischung, z. B. mittels eines sog. Eilganges, mehrere Male vorund rückwärts bewegt werden, bevor der Zerspanungs- und Mischvorgang beendigt wird.
Ein wesentlicher Faktor beim Softeis ist das Einbringen von Luft oder Gas und dessen innige Vermischung mit dem zerspanten bzw. zerkleinerten und gefrorenen Mix.
Das Untergasdrucksetzen kann z. B. dadurch erfolgen, dass im Gerät 1 über dem Mix 7 ein Hohlraum 13 belassen wird, welcher beim Aufsetzen des Deckels durch den Kolben 11 verkleinert wird. Dadurch wird die in diesem Hohl
raum 13 befindliche Luft komprimiert. Anschliessend mischt sich während des Zerkleinerungsvorganges diese komprimierte Luft mit dem zerkleinerten Mix 7.
Eine andere Lösung des Einbringens von Luft oder Gas besteht darin, dass mittels einer Pumpe dieses Medium in komprimierter Form in den Mischraum gebracht oder dass unter Verwendung von sog. Gaspatronen der Druck im Mischraum auf den gewünschten Wert gesteigert wird.
Das Ausbringen des fertigen Softeises aus dem Mischbehälter 5 resp. der Dose kann auf verschiedene Arten erfolgen. Das Softeis kann z. B. direkt aus der Dose konsumiert werden. Es kann aber auch im Mischbehälter 5 belassen werden, auf welchen anstelle des Antriebsaggregates 8 alsdann ein Deckel aufgesetzt wird, welcher mit einem Auslassventil und einem Pressluftventil versehen ist. Nachdem der Deckel luftdicht am Unterteil des Gerätes 1 befestigt ist, wird durch das Pressluftventil mittels Pumpe oder Druckpatrone erneut Druck auf den Behälter 5 und damit das fertige Softeis gegeben. Durch Betätigung des Auslassventils wird alsdann nach Wunsch das Softeis aus dem Behälter gedrückt.
Eine weitere Variante besteht darin, dass ein Deckel auf den Behälter aufgesetzt wird, welcher über ein von Hand ober motorisch betätigtes System einen Kolben in den Behälterraum drückt, wodurch das Softeis wiederum durch eine Öffnung entnommen werden kann.
Das in der beiliegenden Zeichnung dargestellte Haushalt Softeisgerät 1 zeigt eine Variante mit bewegtem Messer 16 resp. Werkzeug und einem mechanisch erzeugten, stufenlos verstellbaren Vorschub. Der Mischvorgang nach dem Abschaben erfolgt durch mehrmaliges, vollautomatisches Rühren des Mixes im Anschluss an den vollständig beendeten Zerpanungsvorgang. Das Abstellen des Gerätes 1 erfolgt bei diesem Gerät automatisch und ein akustisches Signal zeigt die Beendigung der Softeiserzeugung an.
Es ist möglich, die Softeismischung aus Granulat unter Beimischung von Wasser und ev. Milch herzustellen. Auch kann das Zerkleinern ohne Gasüberdruck und erst das Mischen unter Gasüberdruck erfolgen.
Beobachtungen haben ahnen lassen, dass beim Abschaben an der Messerschneide bzw. der Vorderkante des Schabwerkzeuges überwiegend ein Schmelzvorgang vor sich geht und ein anschliessendes sofortiges Gefrieren mit Luft- bzw.
Gaseinschlüssen.
Die gute Softeis-Qualität nach diesem Verfahren ergab sich, wenn das Werkzeug, z. B. mit ungefähr 2000 Umdrehungen/min und einem sehr kleinen Vorschub von 0,02 mm pro Umdrehung arbeitete. Stellt man sich den Span vor, welcher das Werkzeug von der Eisoberfläche abarbeiten soll, zeigt sich sehr rasch, dass Eis sich kaum so dünn zerspanen lässt, da es recht brüchig ist. So zeigte denn auch der Versuch, dass es praktisch unwesentlich ist, ob die Schneide am Werkzeug stumpf oder sehr scharf ist. Daraus lässt sich folgern, dass das Werkzeug eine sehr dünne Schicht des gefrorenen Gutes durch Druck und Reibungswärme verflüssigt.
Durch die hohe Bearbeitungs-Geschwindigkeit wird diese kurzfristig flüssige Masse mit der unter erhöhtem Druck vorhandenen Luft gemischt und gefriert dank der umgebenden tiefen Temperatur augenblicklich wieder. Das Softeis ist fertig.
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PATENT CLAIMS
1. Device for the production of soft ice cream, with a vessel (5) for receiving frozen, essentially in block form, soft ice cream mixture (7) and with a crushing and mixing device (16) for scraping and mixing the frozen mix, characterized in that Means are provided to scrape off layer thicknesses between 0.005 mm and 1 mm.
2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the comminution device has means for a feed change of 0.005 to 1 mm, preferably 0.005 - 0.1 mm, in particular 0.02 to 0.03 mm, for. B. interchangeable lead screws.
3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a rotating knife and / or a bar (16) is provided with a drive speed around 2000 / min.
4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that means are provided to carry out the shredding process at an arithmetic mean speed between 1.5 and 6 mm / sec.
5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized by means to seal the vessel gas-tight and to put the mass under gas pressure, and means to carry out the scraping process with constant feed to the scraped off momentarily by pressure and / or heat liquefy and immediately freeze and mix immediately.
The present invention relates to a device for the production of soft ice cream, with a vessel for receiving frozen soft ice cream mixture, which is substantially in block form, and with a comminution and mixing device for scraping and mixing the frozen mix.
Household soft ice cream machines are known, e.g. B. from CH-PS 624278. An essential part of such a device has always been the element which is intended for cooling the soft mix, that is the element which has extracted the heat from the mix and caused it to solidify by freezing. For larger devices, a cooling unit is used almost without exception, as is the case, for. B, used in freezers. For household soft ice cream machines, this purpose serves i. a. a cold cartridge, the cooling brine (e.g. a water-salt mixture) is first frozen in a freezer in order to be used as a coolant in the device when the device is used.
Practice has shown that such a household soft ice cream maker cannot always achieve a consistently good quality of soft ice cream. It was therefore the task of creating such a method and a device which certainly produces a consistently good quality soft ice cream with the same soft ice cream starting material.
According to the invention, such a device is characterized in that means are provided for scraping off layer thicknesses between 0.005 mm and 1 mm.
The invention is subsequently explained, for example, using a drawing.
This essentially shows a meridian section through a household soft ice cream machine.
The figure shows a household soft ice cream machine 1 with a stand 3 and an insulation insert 4. In this a mixing container 5, which can be part of the machine or can be designed as a can filled with soft ice cream mixture, can be used, with a seal 6 between the insulation 4 and the container 5 is provided. Frozen mixture 7 is located in the container 5. A drive unit 8 is fastened on the insulation 4 by means of a closure 17 in the manner shown. The unit 8 comprises a motor with gear and feed unit 9 and in the lower part a piston 11 with a seal 12, which seals the inside of the device in a gas-tight manner. In the piston 11, a spindle nut 14 with a, for. B. interchangeable, threaded spindle 15 introduced. Within the threaded spindle is a shaft, at the end of which there is a knife 16, e.g.
B. in bar or disc form.
The delimitation of the average cutting speed (measured on half the knife diameter) is 1.7 to 5.3 m / sec. Below that, the quality of the soft ice cream deteriorates rapidly, and above that the soft ice cream becomes too soft. Regarding the feed of the knife 16 - it can also be a blunt scraping tool, e.g. For example, one bar can be used - per revolution, it can be said that the raw ice quality is important. The optimal feed per revolution is practically determined at 0.02 to 0.03 mm. The best quality soft ice cream was found there. A delimitation downwards is about 0.005 mm per revolution. The ice underneath heats up too much. The upper limit is approximately 1 mm per revolution. Milling begins above this instead of the combined melting-scraping process, which creates ice snow instead of soft ice cream.
The household soft ice cream machine is used to make soft ice cream, which is done in the following way:
The mix, as the liquid starting mixture is called, is frozen in its original, liquid state.
This can be done in a freezer or a refrigerator with a freezer compartment. If soft ice cream is now to be produced, the frozen mix is placed in the same container 5, which, for. B. can also be a commercially available storage jar or can, used in the household soft ice machine 1. The room in which the soft ice cream is to be produced is sealed airtight and gas-tight so that the gas or air required to produce the soft effect can be introduced under pressure at the appropriate moment. This is followed by comminution by machining, scraping, cutting and / or whipping the frozen mix using a tool, here the knife 16, which at the same time ensures that the soft ice cream is mixed thoroughly.
This crushing can be done by any tool that moves in any way above and / or in the frozen mix surface and cuts it. scraped or crushed in small chips. The required relative movement can take place on an equivalent basis through the frozen mix or through the tool. A simultaneous movement of mix and tool is also conceivable, e.g. to intensify the mixing process in addition to the scraping process.
The feed unit of the unit 8, respectively. an appropriate attachment or a special gear ensures that the shredding process is carried out evenly. The feed can be done via the tool or the frozen mix. After completion of the machining process, the tool can advantageously for the purpose of increased mixing, z. B. by means of a so-called rapid traverse, several times back and forth before the machining and mixing process is terminated.
A key factor in soft ice cream is the introduction of air or gas and its intimate mixing with the machined or crushed and frozen mix.
The pressurizing can, for. B. done by leaving a cavity 13 in the device 1 above the mix 7, which is reduced by the piston 11 when the lid is put on. This will make the hollow
Room 13 compressed air. This compressed air then mixes with the crushed mix 7 during the crushing process.
Another solution for introducing air or gas is to bring this medium into the mixing room in a compressed form by means of a pump or to increase the pressure in the mixing room to the desired value using so-called gas cartridges.
The spreading of the finished soft ice cream from the mixing container 5, respectively. the can can be made in different ways. The soft ice cream can e.g. B. can be consumed directly from the can. However, it can also be left in the mixing container 5, on which, instead of the drive unit 8, a cover is then placed, which is provided with an outlet valve and a compressed air valve. After the lid is attached to the lower part of the device 1 in an airtight manner, pressure is again applied to the container 5 and thus the finished soft ice cream by the compressed air valve by means of a pump or pressure cartridge. By actuating the outlet valve, the soft ice cream is then pressed out of the container as desired.
Another variant is that a lid is placed on the container, which presses a piston into the container space via a manually operated motorized system, which in turn allows the soft ice cream to be removed through an opening.
The household soft ice machine 1 shown in the accompanying drawing shows a variant with a moving knife 16 or. Tool and a mechanically generated, infinitely adjustable feed. The mixing process after scraping is carried out by repeated, fully automatic stirring of the mix after the cutting process has been completed. With this device, the device 1 is switched off automatically and an acoustic signal indicates the end of the soft ice cream production.
It is possible to make the soft ice cream mix from granulate with the addition of water and possibly milk. The crushing can also be carried out without excess gas pressure and only after mixing under excess gas pressure.
Observations have suggested that when scraping off the knife edge or the front edge of the scraping tool, there is predominantly a melting process and a subsequent immediate freezing with air or
Gas inclusions.
The good quality soft ice cream according to this process was obtained when the tool, e.g. B. worked at about 2000 revolutions / min and a very small feed of 0.02 mm per revolution. If you imagine the chip that should be used to work the tool off the surface of the ice, it quickly becomes apparent that ice can hardly be machined as thinly as it is quite fragile. The experiment showed that it is practically immaterial whether the cutting edge on the tool is blunt or very sharp. From this it can be concluded that the tool liquefies a very thin layer of the frozen material through pressure and frictional heat.
Due to the high processing speed, this short-term liquid mass is mixed with the air under increased pressure and instantly freezes again thanks to the surrounding low temperature. The soft ice cream is ready.