TWI811886B - 食品低溫成形裝置 - Google Patents
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Abstract
一種食品低溫成形裝置包含冰品供應裝置、分離式模具、移動元件以及推擠元件。冰品供應裝置係用以製作出一冰品。分離式模具具有至少一成形區，此成形區具有一立體造型。移動元件係用以驅使分離式模具由一開啟模式轉換成一閉合模式。推擠元件係用以驅使冰品填充入分離式模具中，藉以使得上述之冰品具有上述之立體造型。
Description
本發明是有關於一種食品製作裝置，特別是有關於一種食品低溫成形裝置。
現有的冰品自動販賣機，只能將預先製作的冰品以冰品杯的形式冰凍存放於販賣機中，等消費者選擇口味之後，投幣按下選擇，再由自動販賣系統將選擇口味的冰品杯投入出貨位置，提供消費者取用，無法滿足目前消費者所需求的新鮮、現作及造型等消費需求。
已知之技術如我國新型專利公告153215號「冰淇淋自動販賣機」，其主要揭露一種冰淇淋自動販賣機，其係包括在販賣機機體內設有一儲杯桶裝置、一單一控制器裝置、一杯子控制裝置、一冰淇淋原料控制裝置以及多數用於自動控制之微動開關與控制閥等組件而構成者；藉由機體上投幣開關啟動各該裝置連續動作，使冰淇淋能定量自動承載於杯子內，並於出口端供使用者取用。
然而，現有的冰淇淋冰品販賣機所製作出來的冰淇淋冰品造型都大致相同，例如呈現捲曲形狀或是呈現無特定形狀的一坨，無法提供其他造型。
有鑑於此，本發明之一目的就是在提供一種食品低溫成形裝置，以解決上述習知技藝之問題。
為達前述目的，本發明提出一種食品低溫成形裝置一冰品供應裝置，包含一容槽及一攪拌器設於該容槽中，用以於該容槽中製作出一冰品，該容槽之底部具有一冰品出口；至少一分離式模具，包含一第一半模具、一第二半模具、一第一底板及一第二底板，其中該第一半模具及該第二半模具之頂側分別具有一冰品入口，該第一半模具及該第二半模具之底側分別具有一倒出口，其中該第一底板及該第二底板係分別具有一凸塊活動式限位於該第一半模具及該第二半模具之一限位槽中；至少一移動元件，用以驅使該第一底板及該第二底板朝著彼此靠近之方向移動，藉以使得間接驅使該第一半模具及該第二半模具由一開啟模式轉換成一閉合模式，且使得該第一底板及該第二底板閉合該倒出口，以便共同圍繞出一成形區，該分離式模具之該成形區具有一立體造型，其中該分離式模具之該冰品入口在該閉合模式係貼合該冰品供應裝置之該冰品出口；以及一推擠元件，設於該冰品供應裝置之該容槽中，用以推擠該容槽中之該冰品，且使得該冰品經由該冰品出口與該冰品入口填入該分離式模具之該成形區中，以便使得該冰品具有該成形區之該立體造型。
其中，更包含一抽氣裝置連通該分離式模具之該第一半模具及第二半模具，當該分離式模具呈該閉合模式時，該抽氣裝置將該分離式模具之該成形區中之空氣抽出，藉由產生一負壓以便將該容槽中的該冰品吸入該成形區中，其中該負壓之大小係反比於該冰品之可推動性。
其中，更包含一冷卻元件設於該分離式模具之上，用以冷卻該分離式模具以防止該冰品融化而崩塌。
其中，更包含一振動元件設於該分離式模具上，用以於該推擠元件及該抽氣裝置運作時，同時振動該分離式模具，藉以使得該分離式模具之該成形區中之該冰品符合該成形區之該立體造型，其中該振動元件所產生之振幅之大小係對應於該成形區之輪廓精細度。
其中，當該分離式模具之該成形區中之該冰品具有該立體造型後，該移動元件係進一步驅使該第一底板及該第二底板朝著彼此遠離之方向移動，先使得該第一底板及該第二底板開啟該倒出口，再間接驅使該第一半模具及該第二半模具由該閉合模式轉換成該開啟模式，以便經由該倒出口倒出該冰品。
其中，該振動元件於該第一半模具及該第二半模具由該閉合模式轉換成該開啟模式時，同時振動該分離式模具，有助於使得該冰品脫離該分離式模具，其中該振動元件所產生之振幅之大小係對應於該成形區之輪廓精細度。
其中，該分離式模具之該成形區係經過一表面處理以減少該冰品沾黏該分離式模具。
其中，該表面處理係以表面改質方式使得該分離式模具之該成形區之一表面具有疏水性，或是以拋光方式使得該分離式模具之該成形區之該表面之粗糙度變小，或是以鍍膜方法使得該分離式模具之該成形區之該表面上形成抗沾黏之離型層。
其中，該移動元件係橫向推移該第一底板及該第二底板，以便使得該第一半模具及該第二半模具由該開啟模式轉換成該閉合模式，該推擠元件係縱向推擠該冰品以便將該冰品擠入該分離式模具之該成形區中。
其中，該推擠元件係具有一活塞桿之一驅動缸，該活塞桿上具有一推板，用以將該冰品供應裝置所製作之該冰品推入至該分離式模具之該成形區中。
承上所述，本發明之食品低溫成形裝置，具有以下優點：(1)藉由利用分離式模具可快速形成立體冰品造型，且係採用一體塑形而非堆疊成形方式，因此可適合快速製作且不容易導致成品變形。(2)具有移動元件可橫向推移分離式模具之第一半模具及第二半模具，且該推擠元件可縱向推擠冰品，以將冰品擠入分離式模具之成形區中。(3)具有抽氣裝置可產生負壓有助於將冰品吸入成形區中。(4)具有振動元件可依據成形區之輪廓精細度產生振動使得冰品更符合分離式模具之成形區之立體造型。(5)具有冷卻元件可將分離式模具之成形區之表面冷卻至接近(甚至相同於)冰品之溫度以避免冰品因溫差而產生融化崩塌現象。(6)先打開倒出口，再使第一底板及第二底板分離，即可輕易倒出冰品，避免冰品因受推板之推擠壓力而黏著在第一底板及第二底板上的問題。
茲為使鈞審對本發明的技術特徵及所能達到的技術功效有更進一步的瞭解與認識，謹佐以較佳的實施例及配合詳細的說明如後。
10:冰品供應裝置
12:攪拌器
12a:葉片
12b:馬達
14:容槽
14a:冰品出口
14b:控制閥門
15:桌面
16:定位區
20:分離式模具
20a:第一半模具
20b:第二半模具
20c:第一底板
20d:第二底板
21:成形區
22a:冰品入口
22b:倒出口
24:排氣口
27:凸塊
28:限位槽
30:移動元件
32:活塞桿
34:驅動缸
40:推擠元件
42:活塞桿
44:驅動缸
46:推板
50:振動元件
60:冷卻元件
80:抽氣裝置
82:進氣管
100:承載容器
200:冰品
圖1為本發明之食品低溫成形裝置之剖面示意圖，其中移動元件尚未推移第一半模具及第二半模具。
圖2為本發明之食品低溫成形裝置之剖面示意圖，其中移動元件逐漸推移第一半模具及第二半模具。
圖3為本發明之食品低溫成形裝置之剖面示意圖，其中分離式模具處於閉合模式且冰品供應裝置製作出冰品。
圖4為本發明之食品低溫成形裝置之剖面示意圖，其中推擠元件將冰品擠入分離式模具之成形區中。
圖5為本發明之食品低溫成形裝置之剖面示意圖，其中分離式模具處於開啟模式。
圖6為本發明之食品低溫成形裝置之側視示意圖，其中分離式模具處於開啟模式。
為利瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍。此外，為使便於理解，下述實施例中的相同元件係以相同的符號標示來說明。
另外，在全篇說明書與申請專利範圍所使用的用詞，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露的內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本創作的用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本創作的描述上額外的引導。
關於本文中如使用“第一”、“第二”、“第三”等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本創作，其僅僅是為了區別以相同技術用語描述的組件或操作而已。
其次，在本文中如使用用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，其均為開放性的用語，即意指包含但不限於。
請參閱圖1至圖6，本發明之食品低溫成形裝置包含冰品供應裝置10、至少一分離式模具20、至少一移動元件30以及推擠元件40。冰品供應裝置10係用以製作出冰品200，移動元件30係用以使得分離式模具20由一開啟模式轉換成一閉合模式，推擠元件40則是用以將冰品200擠入分離式模具20之成形區21中，使得冰品200形成預定的立體形狀。舉例而言，冰品供應裝置10包含容槽14以及攪拌器12。冰品供應裝置10之設置位置距離桌面15一段高度。攪拌器12設於容槽14中，攪拌器12包含葉片12a及馬達12b，葉片12a係藉由馬達12b之運轉而轉動，進而在容槽14中製作出一冰品200，其中容槽14之底部具有一冰品出口14a。此外，冰品供應裝置10還可包含一控制閥門14b設於容槽14之冰品出口14a，用以控制冰品出口14a之開啟或關閉。當攪拌器12攪拌冰品原料或未擠出冰品200時，冰品出口14a為處於關閉狀態，然而當使用者欲擠出冰品200時，則上述之冰品出口14a為處於開啟狀態。舉例而言，如圖3所示，使用者可將承載容器100放置在桌面15之定位區16上，此定位區16係位於容槽14之冰品出口14a之下方。當使用者將冰品原料放入冰品供應裝置10之容槽14中並以攪拌器12進行攪拌時，可使得冰品原料形成冰品200，此冰品200可例如為低可推動性(低流動性)之冰淇淋，且亦可為雪花冰或綿綿冰等。其中攪拌器12之攪拌轉速之範圍，例如但不限於，為約20轉/分至約150轉/分。本發明所指稱之食品雖以冰品為例，
但不限於此，只要其結構類似於冰品，皆可適用於本發明。而且，承載容器100不限於任何形式，其可為杯狀或盤狀容器，例如塑膠材質或餅乾材質之杯子或盤子等。
如圖1及圖2所示，本發明之分離式模具20包含第一半模具20a、第二半模具20b、第一底板20c及第二底板20d，其中第一半模具20a及第二半模具20b之頂側分別具有冰品入口22a，第一半模具20a及第二半模具20b之底側分別具有倒出口22b，其中第一底板20c及第二底板20d之頂側係分別具有凸塊27，這些凸塊27係活動式限位於第一半模具20a及第二半模具20b之底側之限位槽28中。
移動元件30之數量例如為兩個，且分別例如為具有活塞桿32之氣壓缸或液壓缸等驅動缸34，其可例如架設在桌面15上，且移動元件30之活塞桿32之端部係連接第一底板20c及第二底板20d。移動元件30可藉由橫向伸長活塞桿32先驅使第一底板20c及第二底板20d朝著彼此靠近之方向移動，藉由凸塊27在限位槽28中移動並推動第一半模具20a及第二半模具20b，即可間接驅使第一半模具20a及第二半模具20b由一開啟模式轉換成一閉合模式，且使得第一底板20c及第二底板20d閉合上述之倒出口22b。因此，第一半模具20a、第二半模具20b、第一底板20c及第二底板20d在閉合模式時可共同圍繞出一成形區21，此成形區21具有一立體造型。其中分離式模具20之冰品入口22a在上述之閉合模式時係對準並緊密接合冰品供應裝置10之容槽14之冰品出口14a。分離式模具20之一側為冰品入口22a，分離式模具20之另一側為排氣口24。此分離式模具20之成形區21具有一立體(3D)造型，例如動物頭部造型、卡通人物頭部造型或其他立體造型等。分離式模具20之數量可為一個或多個，若為多個分離式模具，則可例如以連通管路彼此串聯式連通成形區21。為簡化圖式以便清楚解釋，本發明係單
一分離式模具20舉例，且以成形區21具有球形造型為例，亦即第一半模具20a及第二半模具20b分別具有半球形內凹區，此兩半球形內凹區共同構成上述之成形區21。移動元件30之用途係橫向移動分離式模具20之第一半模具20a及第二半模具20b使得分離式模具20由開啟模式轉換成閉合模式。
如圖4所示，此外，上述之推擠元件40之用途係將圖3所完成之冰品200推擠至分離式模具20之成形區21中，推擠元件40係例如為具有活塞桿42之氣壓缸或液壓缸等驅動缸44，其活塞桿42之頂端係具有推板46，且可例如縱向活動式設在冰品供應裝置10之容槽14中，推擠元件40可藉由縱向伸長活塞桿42，利用推板46將容槽14中之冰品200擠入分離式模具20之成形區21中，藉以使得成形區21中之冰品200形成上述之立體造型。除此之外，推擠元件40也可往復縱向移動推板46，例如先縱向伸長活塞桿42，然後收縮活塞桿42後，接著再次伸長活塞桿42，藉以利用推板46將冰品200充分地擠入分離式模具20之成形區21中，且使得分離式模具20內的冰品200具有成形區21之立體造型。
如圖5所示，當分離式模具20內的冰品200具有成形區21之立體造型後，移動元件30可進一步橫向縮回活塞桿32以驅使第一底板20c及第二底板20d朝著彼此遠離之方向移動，藉由凸塊27在限位槽28中移動並推動第一半模具20a及第二半模具20b朝著彼此遠離之方向移動，即先使得第一底板20c及第二底板20d開啟第一半模具20a及第二半模具20b之倒出口22b，再間接驅使第一半模具20a及第二半模具20b由一閉合模式轉換成一開啟模式，以便經由上述之倒出口22b倒出具有上述立體造型之冰品200。亦即，本發明可先打開倒出口22b，再使第一底板20c及第二底板20d分離，即可輕易倒出冰品200，避免冰品200因受推板46之推擠壓力而黏著在第一底板20c及第二底板20d上的問題。
而且，本發明之分離式模具20之表面較佳為經過表面處理，藉以避免分離式模具20脫離(脫模)過程中冰品200沾黏在分離式模具20之成形區21之表面。上述之表面處理可例如為以表面改質方式使得分離式模具20之成形區21之表面具有疏水性，或是以拋光方式使得分離式模具20之成形區21之表面粗糙度變小，或是以鍍膜方法在分離式模具20之成形區21之表面上形成抗沾黏之離型層。
除此之外，為了使得上述之冰品200更貼合分離式模具20之成形區21之表面，本發明之食品低溫成形裝置可選擇性更包含一抽氣裝置80，抽氣裝置80之進氣管82係連通分離式模具20之排氣口24。抽氣裝置80例如為抽氣幫浦，當分離式模具20呈閉合模式時，推擠元件40可將冰品200擠入分離式模具20之成形區21中，同時，抽氣裝置80可將分離式模具20之成形區21中的空氣抽出，藉以產生負壓，因此有助於將冰品200吸入成形區21中。其中，上述之負壓之大小可選擇性與冰品之可推動性呈反比，亦即可推動性低，則抽氣裝置產生較大之負壓。
為了適用於具有更精細立體造型之成形區21之分離式模具20，本發明之食品低溫成形裝置還可選擇性更包含振動元件50設於分離式模具20上，用以振動分離式模具20使得分離式模具20之成形區21中之冰品200符合成形區21之立體造型。其中，振動元件50可例如為振盪器，當抽氣裝置80及推擠元件40運作時，同時藉由振動元件50短暫晃動分離式模具20，可使得成形區21中的冰品200更貼合成形區21之立體造型。舉例而言，振動元件50可在抽氣裝置80及推擠元件40運作的過程中，短時間晃動分離式模具20約1秒至10秒，較佳為約5秒，且振動頻率之範圍可例如為1Hz/s~100Hz/s，振幅之範圍可例如為0.01
mm~5mm。振動元件50所產生之振幅之大小可選擇性與分離式模具20之成形區21之輪廓精細度呈反比，亦即越精細則振幅越小，輪廓精細度越低則振幅越大。振動頻率則與成形區21之輪廓精細度無特別對應關係。例如，若成形區21僅為精細度低(粗曠)的光頭頭型，則振幅可較大，惟若成形區21為具有精細度較高的頭髮輪廓的頭型，則振幅需較小。此外，振動元件50之運作時機不限於上述，振動元件50也可例如額外在分離式模具20脫離承載容器100的過程中同時進行上述之振動運作，有助於避免分離式模具20脫離(脫模)過程中冰品200沾黏在分離式模具20之成形區21之表面，亦即有助於使得冰品200脫離分離式模具20，而掉落至承載容器100上。其中，本發明可例如藉由控制器調整振動元件50所產生之振幅及頻率以及抽氣裝置80之負壓大小，且控制器可例如採用查詢對應表之方式進行上述之調整步驟。
此外，低溫的冰品200遇到溫度較高的物體會因為溫差而產生融化現象，若分離式模具20與冰品200之間的溫度差距過大，冰品200接觸分離式模具20時，將會融化塌陷而無法貼合分離式模具20的成形區21的表面，導致冰品200與分離式模具20的成形區21的表面之間具有程度不一的間距，亦即使得冰品200之外型不同於成形區21的立體造型。為了解決此問題，本發明可在分離式模具20上增設冷卻元件60，其中此冷卻元件60可例如為使用液態氮或冷凝劑之冷凝管等，由於分離式模具20為不鏽鋼、鎳或合金等金屬材質，因此冷卻元件60可將分離式模具20之表面冷卻至接近(甚至相同或低於)冰品200之溫度，且較佳為冷卻至低於攝氏0度。
綜上所述，本發明之食品低溫成形裝置，具有以下優點：(1)藉由利用分離式模具可快速形成立體冰品造型，且係採用一體塑形而非堆疊成形方
式，因此可適合快速製作且不容易導致成品變形。(2)具有移動元件可橫向推移分離式模具之第一半模具及第二半模具，且該推擠元件可縱向推擠冰品，以將冰品擠入分離式模具之成形區中。(3)具有抽氣裝置可產生負壓有助於將冰品吸入成形區中。(4)具有振動元件可依據成形區之輪廓精細度產生振動使得冰品更符合分離式模具之成形區之立體造型。(5)具有冷卻元件可將分離式模具之成形區之表面冷卻至接近(甚至相同或低於)冰品之溫度以避免冰品因溫差而產生融化崩塌現象。(6)先打開倒出口，再使第一底板及第二底板分離，即可輕易倒出冰品，避免冰品因受推板之推擠壓力而黏著在第一底板及第二底板上的問題。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
10：冰品供應裝置
12：攪拌器
12a：葉片
12b：馬達
14：容槽
14a：冰品出口
14b：控制閥門
15：桌面
16：定位區
20：分離式模具
20a：第一半模具
20b：第二半模具
20c：第一底板
20d：第二底板
21：成形區
22a：冰品入口
22b：倒出口
24：排氣口
27：凸塊
28：限位槽
30：移動元件
32：活塞桿
34：驅動缸
40：推擠元件
42：活塞桿
44：驅動缸
46：推板
80： 抽氣裝置
82：進氣管
50：振動元件
60：冷卻元件
100：承載容器
Claims (10)
- 一種食品低溫成形裝置，包含： 一冰品供應裝置，包含一容槽及一攪拌器設於該容槽中，用以於該容槽中製作出一冰品，該容槽之底部具有一冰品出口； 至少一分離式模具，包含一第一半模具、一第二半模具、一第一底板及一第二底板，其中該第一半模具及該第二半模具之頂側分別具有一冰品入口，該第一半模具及該第二半模具之底側分別具有一倒出口，其中該第一底板及該第二底板係分別具有一凸塊活動式限位於該第一半模具及該第二半模具之一限位槽中； 至少一移動元件，用以先驅使該第一底板及該第二底板朝著彼此靠近之方向移動，藉以使得該第一底板及該第二底板閉合該倒出口，再間接驅使該第一半模具及該第二半模具由一開啟模式轉換成一閉合模式，以便共同圍繞出一成形區，該分離式模具之該成形區具有一立體造型，其中該分離式模具之該冰品入口在該閉合模式係貼合該冰品供應裝置之該冰品出口；以及 一推擠元件，設於該冰品供應裝置之該容槽中，用以推擠該容槽中之該冰品，且使得該冰品經由該冰品出口與該冰品入口填入該分離式模具之該成形區中，以便使得該冰品具有該成形區之該立體造型。
- 如請求項1所述之食品低溫成形裝置，更包含一抽氣裝置連通該分離式模具之該第一半模具及第二半模具，當該分離式模具呈該閉合模式時，該抽氣裝置將該分離式模具之該成形區中之空氣抽出，藉由產生一負壓以便將該容槽中的該冰品吸入該成形區中，其中該負壓之大小係反比於該冰品之可推動性。
- 如請求項2所述之食品低溫成形裝置，更包含一冷卻元件設於該分離式模具之上，用以冷卻該分離式模具以防止該冰品融化。
- 如請求項3所述之食品低溫成形裝置，更包含一振動元件設於該分離式模具上，用以於該推擠元件及該抽氣裝置運作時，同時振動該分離式模具，藉以使得該分離式模具之該成形區中之該冰品符合該成形區之該立體造型，其中該振動元件所產生之振幅之大小係對應於該成形區之輪廓精細度。
- 如請求項4所述之食品低溫成形裝置，其中當該分離式模具之該成形區中之該冰品具有該立體造型後，該移動元件係進一步驅使該第一底板及該第二底板朝著彼此遠離之方向移動，先使得該第一底板及該第二底板開啟該倒出口，再間接驅使該第一半模具及該第二半模具由該閉合模式轉換成該開啟模式，以便經由該倒出口倒出該冰品。
- 如請求項5所述之食品低溫成形裝置，其中該振動元件於該第一半模具及該第二半模具由該閉合模式轉換成該開啟模式時，同時振動該分離式模具，藉以使得該冰品脫離該分離式模具，其中該振動元件所產生之振幅之大小係對應於該成形區之輪廓精細度。
- 如請求項1所述之食品低溫成形裝置，其中該分離式模具之該成形區係經過一表面處理以減少該冰品沾黏該分離式模具。
- 如請求項7所述之食品低溫成形裝置，其中該表面處理係以表面改質方式使得該分離式模具之該成形區之一表面具有疏水性，或是以拋光方式使得該分離式模具之該成形區之該表面之粗糙度變小，或是以鍍膜方法使得該分離式模具之該成形區之該表面上形成抗沾黏之離型層。
- 如請求項1所述之食品低溫成形裝置，其中該移動元件係橫向推移該第一底板及該第二底板，以便使得該第一半模具及該第二半模具由該開啟模式轉換成該閉合模式，該推擠元件係縱向推擠該冰品以便將該冰品擠入該分離式模具之該成形區中。
- 如請求項1所述之食品低溫成形裝置，其中該推擠元件係具有一活塞桿之一驅動缸，該活塞桿上具有一推板，用以將該冰品供應裝置所製作之該冰品推入至該分離式模具之該成形區中。
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2021
- 2021-12-13 TW TW110146600A patent/TWI811886B/zh active
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| TW202322701A (zh) | 2023-06-16 |
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