Аппарат для изготовления мороженого

Группа изобретений относится к пищевой промышленности, а именно к аппаратам для приготовления мороженого. Аппарат (1) содержит первую производственную линию (3) и вторую производственную линию (4) с впускным насосом (304), камеру смешивания и охлаждения (305), выпускной насос (311), соединенные последовательно, а также контур охлаждения (316) в теплообменном соединении с камерой смешивания и охлаждения (305) соответственно. Вспомогательный трубопровод (5) избирательно соединяет и отсоединяет выпускной насос (311) первой производственной линии (3) к/от входа камеры смешивания и охлаждения (405) второй производственной линии (4). Это позволит обрабатывать либо два потока кондитерской массы независимо друг от друга, либо один поток кондитерской массы посредством обеих производственных линий (3, 4). Использование группы изобретений позволит повысить качество готового продукта. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

[001] Настоящее изобретение относится к аппаратам для изготовления мороженого (фризерам), в частности промышленного мороженого, путем подачи жидкой или полужидкой кондитерской массы (которая может быть нейтральной или десертной массой, в соответствии с определенным вкусом), добавление воздуха в транспортируемую кондитерскую массу, смешивание и эмульгирование кондитерской массы с добавленным воздухом и охлаждение смешанной и эмульгированной кондитерской массы при температуре ниже нуля градусов по Цельсию, обычно примерно от -5°С до -6°С, но также при более холодной температуре, например -9°C, если требуется более жесткая консистенция полученного мороженого.

[002] Известные промышленные фризеры содержат опорную и корпусную конструкцию, которая вмещает одну производственную линию, состоящую из:

- впускной трубопровод с первым концом, соединяемым с источником, содержащим исходную кондитерскую массу и второй конец,

- впускной насос, соединенный с впускным трубопроводом,

- камера смешивания и охлаждения с впускным отверстием для кондитерской массы, соединенная со вторым концом впускного трубопровода и выпускным отверстием,

- выпускной трубопровод с первым концом, соединенным с выпускным отверстием камеры смешивания и охлаждения, и вторым концом,

- выпускной насос, соединенный с выпускным трубопроводом,

- воздушный канал, имеющий первый конец, соединяемый с источником воздуха, и вторым концом, соединенным с впускным трубопроводом в точке подачи воздуха между впускным насосом и камерой смешивания и охлаждения,

- контур охлаждения с циклом сжатия/расширения в теплообменном соединении с камерой смешивания и охлаждения.

[003] Таким образом, на фризерах известного уровня техники получают смешанную массу мороженого, эмульгированную с воздухом, при стандартной температуре от -5°C до -6°С. Масса для мороженого должна быть последовательно заморожена при температуре около -9°C или ниже для сохранения, что является безопасным с точки зрения безопасности пищевых продуктов и устойчивым с точки зрения профиля формы мороженого.

[004] Фризеры известного уровня техники не очень универсальны, как в отношении скорости производства в пересчете на килограммы или литры в час, так и в отношении температуры охлаждения массы мороженого, выпускаемой из аппарата.

[005] Скорость производства, то есть расход обрабатываемой кондитерской массы, не может изменяться в широком диапазоне, потому что система смешивания внутри камеры смешивания, а также контур охлаждения обычно оптимизируются для упомянутого расхода, вследствие чего увеличение производства выше стандартного значения неизбежно приведет к недостаточному эмульгированию и смешиванию массы мороженого и недостаточному охлаждению с последующей неустойчивостью и жидкими остатками в полученном мороженом.

[006] С другой стороны, технические характеристики контура охлаждения сжатием/расширением не позволяют регулировать температуру охлаждения кондитерской массы, кроме как путем ее включения/выключения поочередно, что приведет к недопустимому чередованию чрезмерно жидких и чрезмерно замороженных зон в производимом мороженом.

[007] Дополнительная потребность, существующая в промышленном секторе производства мороженого, заключается в том, чтобы иметь возможность замораживать мороженое до того, как оно будет выпущено из аппарата, до температуры ниже стандартной температуры -5°C/-6°C, потому что для некоторых типов мороженого стандартная температура не придает достаточную механическую устойчивость массе мороженого, чтобы предотвратить ее «разрушение» под собственным весом в контейнерах даже до завершения окончательного замораживания внутри морозильной камеры хранения или внутри туннельного морозильного аппарата. Действительно, содержимое лотков для мороженого, расположенных в середине морозильной камеры хранения и, таким образом, дальше от охлаждающих стенок, часто кажется разрушенным или сплющенным, а значит менее аппетитным и, следовательно, более трудным для продажи. Сама потребность в более интенсивном охлаждении массы мороженого, уже находящейся внутри производственного аппарата, возникает, если мороженое упаковывают в прозрачные контейнеры, на которых желательно избегать видимых снаружи мазков.

[008] С другой стороны, некоторые смеси мороженого должны быть обогащены гранулами фруктов, орехов, хлопьев, шоколада или других продуктов, нанесенных на внешнюю поверхность экструдата массы мороженого и частично выдавленных в массу мороженого для обеспечения их слипания. В этом случае охлаждение при чрезмерно низкой температуре приведет к затвердеванию массы мороженого и предотвратит проникновение дополнительных гранул. Поэтому в таких случаях желательно выпускать мороженое из производственного аппарата при стандартной температуре около -5°C/-6°C или немного ниже.

[009] Фризеры упомянутого типа не могут работать с учётом специфики того или иного случая в различных требуемых условиях эксплуатации и поэтому обычно используются только для производства мороженого одного типа или различных типов мороженого, для которых во всех случаях требуются одинаковые условия производства.

[0010] Поэтому задачей настоящего изобретения является создание аппарата для изготовления мороженого (фризера), в частности промышленного мороженого, с такими свойствами, чтобы он был универсально адаптируемым к различным условиям производства и к различным типам мороженого, особенно в отношении скорости производства мороженого и температуры производства.

[0011] Эти и другие задачи решаются с помощью фризера, содержащего:

- опорную и корпусную конструкцию, которая вмещает первую производственную линию и вторую производственную линию, причем первая производственная линия содержит:

- первый впускной трубопровод с первым концом, соединяемым с источником, содержащим исходную кондитерскую массу и вторым концом,

- первый впускной насос, соединенный с первым впускным трубопроводом,

- первую камеру смешивания и охлаждения с впускным отверстием для кондитерской массы, соединенную со вторым концом первого впускного трубопровода и выпускным отверстием,

- первый выпускной трубопровод с первым концом, соединенным с выпускным отверстием первой камеры смешивания и охлаждения, и вторым концом,

- первый выпускной насос, соединенный с первым выпускным трубопроводом,

- воздушный канал, имеющий первый конец, соединяемый с источником воздуха, и вторым концом, соединенным с первым впускным трубопроводом в первой точке подачи воздуха между первым впускным насосом и первой камерой смешивания и охлаждения,

- первый контур охлаждения с циклом сжатия/расширения в теплообменном соединении с первой камерой смешивания и охлаждения.

при этом вторая производственная линия содержит:

- второй впускной трубопровод с первый концом, соединяемым с источником, содержащим исходную кондитерскую массу и вторым концом,

- второй впускной насос, соединенный со вторым впускным трубопроводом,

- вторую камеру смешивания и охлаждения с впускным отверстием для кондитерской массы, соединенную со вторым концом второго впускного трубопровода и выпускным отверстием,

- второй выпускной трубопровод с первым концом, соединенным с выпускным отверстием второй камеры смешивания и охлаждения, и вторым концом,

- второй выпускной насос, соединенный со вторым выпускным трубопроводом,

- второй воздушный канал, имеющий первый конец, соединяемым с источником воздуха, и вторым концом, соединенным со вторым впускным трубопроводом во второй точке подачи воздуха между вторым впускным насосом и второй камерой смешивания и охлаждения,

- второй контур охлаждения с циклом сжатия/расширения в теплообменном соединении со второй камерой смешивания и охлаждения.

при этом аппарат дополнительно содержит вспомогательный трубопровод, выполненный с возможностью выборочного подсоединения первого выпускного трубопровода, ко второму впускному трубопроводу, или к впускному отверстию второй камеры смешивания и охлаждения, и отсоединения их друг от друга таким образом, что:

- при вспомогательном трубопроводе в отсоединенном положении первая и вторая производственные линии обрабатывают потоки мороженого независимо друг от друга, и

- при вспомогательном трубопроводе в соединенном положении первая и вторая производственные линии расположены последовательно и совместно обрабатывают один поток мороженого.

[0012] Аппарат, сконфигурированный таким образом, позволяет гибко регулировать условия производства, в частности скорость производства, температуру охлаждения и количество рядов мороженого.

[0013] В дополнение к более низкой стоимости одного аппарата по сравнению с несколькими аппаратами известного уровня техники, объединение нескольких производственных линий в один аппарат, то есть в единую опорную и корпусную конструкцию, взаимносоединяемым и отсоединяемым образом, обеспечивает значительную экономию места (аппараты известного уровня техники не могут быть установлены один над другим) и соединение между производственными линиями, которое было невозможно до сих пор.

[0014] Чтобы получить лучшее представление об изобретении и оценить его преимущества, ниже дается описание некоторых неограничивающих вариантов его осуществления на основе примера со ссылкой на прилагаемые фигуры, при этом:

[0015] фигура 1 - вид фризера в перспективе согласно варианту осуществления изобретения;

[0016] фигура 2 - вид аппарата на фигуре 1 спереди;

[0017] фигура 3 - вид аппарата на фигуре 1 сзади;

[0018] фигура 4 - вид в разрезе, взятый вдоль плоскости сечения IV-IV на фигуре 3;

[0019] фигуры 5 и 6 - виды камеры смешивания и охлаждения в разрезе согласно варианту осуществления изобретения;

[0020] фигура 7 - вид в разрезе камеры смешивания и охлаждения, выполненной со вспомогательным отбойным щитком без эксцентрикового стержня и со вспомогательной выпускной крышкой для массы мороженого, охлажденной до очень низкой температуры;

[0021] фигура 8 - схематично показан аппарат с двумя взаимно отключенными и независимыми производственными линиями;

[0022] фигура 9 - схематично показан аппарат с двумя производственными линиями, соединенными последовательно посредством вспомогательного трубопровода;

[0023] фигура 10 - схематично показан аппарат с двумя производственными линиями, соединенными последовательно посредством вспомогательного трубопровода и вспомогательной выпускной крышки, прикрепленной ко второй камере смешивания и охлаждения.

[0024] На фигурах фризер обозначен как единое целое позицией 1 и содержит:

- опорную и корпусную конструкцию 2, которая вмещает первую производственную линию 3 и вторую производственную линию 4, причем первая производственная линия 3 содержит:

- первый впускной трубопровод 301 с первым концом 302, соединяемым с источником, содержащим исходную кондитерскую массу (не показано) и вторым концом 303,

- первый впускной насос 304, соединенный с первым впускным трубопроводом 301,

- первую камеру смешивания и охлаждения 305 с впускным отверстием 306 для кондитерской массы, соединенным со вторым концом 303 первого впускного трубопровода 301 и выпускным отверстием 307 для выпуска мороженого,

- первый выпускной трубопровод 308 с первым концом 309, соединенным с выпускным отверстием 307 первой камеры смешивания и охлаждения 305, и вторым концом 310,

- первый выпускной насос 311, соединенный с первым выпускным трубопроводом 308,

- первый воздушный канал 312 с первым концом 313, соединяемым с источником воздуха (не показано), например, воздушным насос внутри аппарата или снаружи, и вторым концом 314, соединенным с первым впускным трубопроводом 301 в первой точке подачи воздуха 315 между первым впускным насосом 304 и первой камерой смешивания и охлаждения 305,

- первый контур охлаждения 316 с циклом сжатия/расширения в теплообменном соединении с первой камерой смешивания и охлаждения 305.

при этом вторая производственная линия 4 содержит:

- второй впускной трубопровод 401 с первым концом 402, соединяемым с источником, содержащим исходную кондитерскую массу (не показано) и вторым концом 403,

- второй впускной насос 404, соединенный со вторым впускным трубопроводом 401,

- вторую камеру смешивания и охлаждения 405 с впускным отверстием 406 для кондитерской массы, соединенным со вторым концом 402 второго впускного трубопровода 401 и выпускным отверстием 407,

- второй выпускной трубопровод 408 с первым концом 409, соединенным с выпускным отверстием 407 второй камеры смешивания и охлаждения 405, и вторым концом 410,

- второй выпускной насос 411, соединенный со вторым выпускным трубопроводом 408,

- второй воздушный канал 412 с первым концом 413, соединяемым с источником воздуха (не показано), например, воздушный насос внутри аппарата или снаружи, и вторым концом 414, соединенным со вторым впускным трубопроводом 401 во второй точке подачи воздуха 415 между вторым впускным насосом 404 и второй камерой смешивания и охлаждения 405,

- второй контур охлаждения 416 с циклом сжатия/расширения в теплообменном соединении со второй камерой смешивания и охлаждения 405.

при этом аппарат 1 дополнительно содержит вспомогательный трубопровод 5, выполненный с возможностью выборочного подсоединения первого выпускного трубопровода 308 или ко второму впускному трубопроводу 401, или к впускному отверстию 406 второй камеры смешивания и охлаждения 405, и отсоединения их друг от друга таким образом, что:

- при вспомогательном трубопроводе 5 в отсоединенном положении (фигура 8) первая и вторая производственные линии 3, 4 обрабатывают потоки кондитерской массы / мороженого независимо друг от друга, и

- при вспомогательном трубопроводе 5 в соединенном положении (фигуры 9, 10) первая и вторая производственные линии 3, 4 расположены последовательно и совместно обрабатывают один поток кондитерской массы / мороженого.

[0025] При отключенном вспомогательном трубопроводе 5 и при запущенной первой и второй производственных линиях 3, 4 аппарат 1 может производить, например, два независимых потока одного и того же или другого мороженого со скоростью, например, 700-1000 кг. в минуту каждого, при температуре, например, от -5°С до -6°С. При желании два потока мороженого могут быть последовательно объединены.

[0026] Если вспомогательный трубопровод 5 отсоединен и запущена только одна из двух производственных линий 3, 4, аппарат может производить, например, один поток мороженого со скоростью, например, 700-1000 литров в час, и при температуре на выходе, например, от -5°С до -6°С.

[0027] Если вспомогательный трубопровод 5 подсоединен и запущены обе производственные линии 3, 4, аппарат 1 может производить один поток мороженого с двойной скоростью, например, 1400-2000 литров в час, при температуре на выходе, например, от -5°С до -6°С. Удвоенная скорость производства становится возможной благодаря действию двух смешивающих и охлаждающих камер 305, 405 и благодаря последовательному действию двух контуров охлаждения 316, 416 на один поток кондитерской массы. В этом случае второй отдельный поток кондитерской массы не подается во второй впускной трубопровод 401, и первый впускной насос 304 может осуществлять подачу с удвоенной скоростью, тогда как второй впускной насос 404 может оставаться неактивным.

[0028] Производство мороженого с помощью одной производственной линии с двойной скоростью является предпочтительным по сравнению с производством параллельно с помощью двух более медленных производственных линий, потому что одинаковой однородности и одинакового вида мороженого, обработанного совместно на одной линии, никогда не достигается путем объединения двух потоков мороженого.

[0029] Если вспомогательный трубопровод 5 подсоединен и запущены обе производственные линии 3, 4, аппарат 1 может производить, например, один поток мороженого с нормальной скоростью, например, 700-1000 литров в час, при более низкой температуре, например, от -9°С до -10°С. Это стало возможным благодаря действию двух контуров охлаждения 316, 416 на один поток кондитерской массы. В этом случае второй отдельный поток кондитерской массы не подается во второй впускной трубопровод 401, и первый впускной насос 304 может осуществлять подачу с нормальной скоростью, тогда как второй впускной насос 404 может оставаться неактивным.

[0030] В соответствии с вариантом осуществления изобретения вспомогательный трубопровод 5 может быть постоянно (но предпочтительно во всех случаях с возможностью отсоединения) соединен либо с первым выпускным трубопроводом 308 и со вторым впускным трубопроводом 401, или с впускным отверстием 406 второй камеры смешивания и охлаждения 405. В этом случае могут быть предусмотрены избирательные клапаны 501, 502 для введения в гидравлическое соединение и для отсоединения вспомогательного трубопровода 5 между первым выпускным трубопроводом 308 и вторым впускным трубопроводом 401 или впускным отверстием 406 второй камеры смешивания и охлаждения 405.

[0031] Первый избирательный клапан 501 расположен между первым выпускным трубопроводом 308 и вспомогательным трубопроводом 5 и может приводиться в действие для:

[0032] - открывания соединения между первым выпускным трубопроводом 308 и вспомогательным трубопроводом 5 и, возможно, перекрытия первого выпускного трубопровода 308 по направлению или на его втором конце 310, чтобы избежать нежелательных утечек,

[0033] - прерывания соединения между первым выпускным трубопроводом 308 и вспомогательным трубопроводом 5 и, возможно, открывания первого выпускного трубопровода 308 по направлению или на его втором конце 310, чтобы позволить выпустить массу мороженого, произведенную на первой производственной линии 3.

[0034] Второй избирательный клапан 502 расположен между вспомогательным трубопроводом 5 и вторым впускным трубопроводом 401 или впускным отверстием 406 второй камеры смешивания и охлаждения 405 и может приводиться в действие для:

[0035] - открывания соединения между вспомогательным трубопроводом 5 и вторым впускным трубопроводом 401 (или впускным отверстием 406) и, возможно, перекрытия второго впускного трубопровода 401 по направлению к или на его первом конце 402, чтобы предотвратить нежелательные утечки или всасывания,

[0036] - прерывания соединения между вспомогательным трубопроводом 5 и вторым впускным трубопроводом 401 (или впускным отверстием 406) и, возможно, открывания второго впускного трубопровода 401 по направлению к или на его первом конце 402, чтобы обеспечить вход исходной кондитерской массы для второй производственной линии 4.

[0037] В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения вспомогательный трубопровод 5 является соединяемым с возможностью отсоединения, например, без использования инструментов, например посредством применения соединительных зажимов как к первому выпускному трубопроводу 308, так и ко второму впускному трубопроводу 401 (или с впускным отверстием 406). Например, вспомогательный трубопровод 5 механически присоединяется с возможностью отсоединения (и, таким образом, с возможностью гидравлического соединения) к выпускному отверстию первого выпускного насоса 311 и к впускному отверстию 406 второй камеры смешивания и охлаждения 405. При той же операции «введения» вспомогательного трубопровода 5 концевая часть первого выпускного трубопровода 308 отсоединяется и гидравлически отделяется от выпускного отверстия первого выпускного насоса 311, а второй впускной трубопровод 401 отсоединяется и гидравлически отделяется от впускного отверстия 406 второй камеры смешивания и охлаждения 405.

[0038] На первый взгляд, это очевидно ручное управление, не регулируемое клапанами, может показаться кустарным и не очень сложным, но, напротив, оно является результатом очень высокой оптимизации и минимизации времени настройки аппарата. Действительно, этот вариант осуществления изобретения учитывает тот факт, что во всех случаях при каждой смене продукта все трубы аппарата должны быть промыты, а внутренняя часть компонентов с движущимися механическими частями (камеры смешивания, насосы) обычно подвергается визуальному контролю для выявления любых повреждений и избежания присутствия посторонних предметов в пищевом продукте. Решение с механическим соединением/отсоединением всего вспомогательного трубопровода 5 (предусмотренного как постоянное вспомогательное устройство аппарата 1) позволяет избежать необходимости промывать и осматривать дополнительные избирательные клапаны 501, 502. В предпочтительном варианте осуществления изобретения вспомогательный трубопровод представляет собой жесткую трубу, имеющую форму, подходящую для размещения в свободном пространстве корпуса 2, без необходимости перемещения других компонентов аппарата 1, не участвующих непосредственно в операциях соединения/отсоединения.

[0039] В предпочтительном варианте осуществления изобретения вспомогательный трубопровод 5 соединен с первым выпускным трубопроводом 308 в точке ниже по потоку от первого выпускного насоса 311, чтобы иметь возможность эксплуатировать первый выпускной насос 311 – уже рассчитанный и выполненный с возможностью подачи массы охлажденного мороженого и, следовательно, кремообразной или полужесткой консистенции – для транспортировки полуфабриката мороженого из первой производственной линии 3 на вторую производственную линию 4.

[0040] В более предпочтительном варианте осуществления изобретения вспомогательный трубопровод 5 соединен либо со вторым впускным трубопроводом 401 ниже по потоку от второго впускного насоса 404 и, возможно, ниже по потоку от второй точки добавления воздуха 415, либо непосредственно с впускным отверстием 406 или дополнительным впускным отверстием первой камеры смешивания и охлаждения 405.

[0041] Это позволяет подавать массу полуфабриката мороженого с меньшим сопротивлением потоку и, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, использовать вспомогательный канал 5 с площадью сечения потока, большей, чем площадь сечения потока второго впускного канала 401.

[0042] Аппарат 1 содержит электрическую или электронную систему управления 6, соединенную по сигнальной шине с первым датчиком расхода 317, расположенным у/в первом впускном трубопроводе 301, в предпочтительном варианте осуществления изобретения ниже по потоку от первого впускного насоса 304, для регулирования реального расхода перекачиваемой кондитерской массы и, возможно, выше по потоку от первой точки подачи воздуха 315 для того, чтобы иметь возможность регулировать подачу воздуха к исходной кондитерской массе в зависимости от скорости потока, измеренной посредством первого датчика расхода 317.

[0043] Аналогичным образом, система управления 6 соединена по сигнальной шине со вторым датчиком расхода 417, расположенным у/в первом впускном трубопроводе 401, в предпочтительном варианте осуществления изобретения ниже по потоку от второго впускного насоса 404, для регулирования реального расхода перекачиваемой кондитерской массы и, возможно, выше по потоку от второй точки подачи воздуха 415, чтобы иметь возможность регулировать подачу воздуха к исходной кондитерской массе в зависимости от скорости потока, измеренной посредством второго датчика расхода 417.

[0044] Система управления 6 избирательно и независимо управляет первым и вторым впускными насосами 304, 404, первым и вторым выпускными насосами 311, 411, первой и второй системами перемешивания или смешивания 318, 418 первой и второй камерами смешивания 305, 405 и первым и вторым контурами охлаждения сжатием/расширением 316, 416.

[0045] Кроме того, система управления 6 может быть соединена по сигнальной шине и адаптирована для управления средствами регулировки расхода воздуха в первом и втором воздушных каналах 312, 412, например, первым и вторым клапанами регулировки воздуха 322, 422 или первым и вторым воздушными насосами (не показано).

[0046] В частности, система управления 6 настроена для:

[0047] - выборочного и индивидуального запуска, отключения и регулировки расхода первого и второго впускных насосов 304, 404 и/или

[0048] - выборочного и индивидуального запуска, отключения и регулировки расхода первого и второго выпускных насосов 311, 411 и/или

[0049] - выборочного и индивидуального запуска, отключения и регулировки скорости движения первой и второй систем перемешивания или смешивания 318, 418 или первой и второй камерами смешивания 305, 405 и/или

[0050] - выборочного и индивидуального запуска и отключения первого и второго контуров охлаждения 316, 416 и/или

[0051] - выборочного и индивидуального регулирования интенсивности теплообмена между первым и вторым контурами охлаждения 316, 416 и первой и второй камерами смешивания 305, 405 и/или

[0052] - выборочного и индивидуального прерывания и обеспечения потока воздуха в каждом из первом и втором воздушных каналах 312, 412 и/или

[0053] - выборочного и индивидуального прерывания и обеспечения потока воздуха в каждом из первом и втором воздушных каналах 312, 412.

[0054] Для настройки параметров регулировки система управления 6 содержит пользовательский интерфейс 23, например дисплей с клавиатурой внутри аппарата, или проводное или беспроводное соединение, или через разъем USB, для соединения с удаленным компьютером (не показан).

[0055] Первый и второй впускные насосы 304, 404 в предпочтительном варианте осуществления изобретения содержат объемные (лопастные) насосы, содержащие камеру определенной формы, в которой два лопастных ротора вращаются синхронно по предпочтительно параллельным осям.

[0056] Средство регулировки расхода воздуха в воздушных каналах 312, 412 в предпочтительном варианте осуществления изобретения содержит пневматический клапан отсечения (ВКЛ/ВЫКЛ) и/или регулирующий клапан 322, 422, по меньшей мере, один фильтр, в предпочтительном варианте осуществления изобретения трехступенчатый фильтр очистки с тонкой фильтрацией, активированным углем и стерилизуемым тефлоновым очистителем. Осушитель компрессора может быть установлен выше по потоку от воздушного канала 312, 412 (например, выше по потоку от клапана 322, 422 и/или возможных фильтров). Расходомеры, в предпочтительном варианте осуществления изобретения так называемые массовые расходомеры, которые работают по принципу анемометра (с проволочным элементом) и измеряют массовый расход или стандартный объемный расход независимо от давления и температуры, могут использоваться для определения расхода или скорости воздушного потока в воздушных каналах 312, 412. Расходомеры воздуха взаимодействуют с регулирующими клапанами 322, 422 для регулировки скорости расхода воздуха в соответствии со значением, установленным в системе управления 6.

[0057] Датчики расхода 317, 417 во впускных трубопроводах 301, 401 в предпочтительном варианте осуществления изобретения содержат магнитный расходомер.

[0058] Камеры смешивания и охлаждения 305, 405 в предпочтительном варианте осуществления изобретения содержат внешний цилиндр 7, выполненный из стали, возможно завернутый в наружный слой 8, выполненный из теплоизоляционного материала, и внутренний цилиндр 9, выполненный из стали, расположенный внутри внешнего цилиндра 7. Внутренний цилиндр 9 внутри ограничивает проходной канал для кондитерской массы.

[0059] Кольцевой зазор 10 образован между внешним цилиндром 7 и внутренним цилиндром 9 для прохода охлаждающей жидкости контура охлаждения 316, 416, в предпочтительном варианте осуществления изобретения в противотоке относительно направления подачи кондитерской массы. Стенка внутреннего цилиндра 9 образует поверхность теплообмена для охлаждения кондитерской массы.

[0060] Внутри внутреннего цилиндра 9 расположен смеситель 11 или смеситель-скребок (так называемый «отбойный щиток»), причем смеситель 11 или смеситель-скребок могут приводиться во вращение вокруг продольной оси 12 камеры 305, 405, например, с помощью электродвигателя 13, расположенного снаружи внешнего цилиндра 7 и соединенного со смесителем 11 посредством трансмиссионного вала. Смеситель 11 может содержать полый цилиндр 24 с множеством проходных отверстий и/или эксцентриковый стержень 25, возможно, расположенный внутри перфорированного цилиндра 24, а также одно или несколько скребковых лезвий 26, выступающих из перфорированного цилиндра 24 по направлению к внутренней поверхности внутреннего цилиндра 9 и которые отскабливают мороженое, которое сформировано на внутренней поверхности внутреннего цилиндра 9, создавая таким образом произведенную массу мороженого.

[0061] Внутренний цилиндр 9 закрыт на впускной стороне кондитерской массы посредством впускной крышки 16, а на стороне выпуска кондитерской массы - выпускной крышкой 17. Впускные крышки 16 образуют соответствующие впускные отверстия 306, 406 для кондитерской массы, а выпускные отверстия 17 образуют выпускные отверстия 307, 407 для мороженого. Как впускные, так и выпускные крышки 16 и 17 образуют опорные поверхности для вращательной поддержки смесителя 11 вокруг продольной оси 12.

[0062] В соответствии с вариантом осуществления изобретения (фигура 7), аппарат 1 может содержать вспомогательную выпускную крышку 18, которая может быть соединена с возможностью отсоединения со второй камерой смешивания и охлаждения 405 вместо второй выпускной крышки 17 (также съемной) и которая образует вспомогательное выпускное отверстие 19 большего сечения, чем второе выпускное отверстие 407, и, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, сходящуюся выпускную горловину, например усечено-коническую и концентрическую с продольной осью 12, чтобы облегчить выход более жесткого мороженого в случае охлаждения при очень низкой температуре, например от -9°С до -10°С.

[0063] Аппарат 1 также может содержать вспомогательный смеситель 21 (фигура 7), который может быть вставлен с возможностью съема во вторую камеру смешивания и охлаждения 405 вместо второго смесителя 11 (также съемного), который не имеет эксцентрикового стержня 25 для облегчения прохождения уже предварительно обработанного и предварительно охлажденного мороженого из первой производственной линии 3 и, таким образом, не нуждающегося в дополнительном эмульгировании, а только умеренном перемешивании, направленном на эффективный теплообмен (охлаждение).

[0064] Первый и второй контуры охлаждения 316, 416 в предпочтительном варианте осуществления изобретения содержат так называемые контуры сжатия и расширения, каждый из которых содержит компрессор 319, 419, который сжимает газообразный хладагент, температура которого увеличивается в результате уменьшения его объема, теплообменник или внешний конденсатор 320, 420, расположенный ниже по потоку от компрессора 319, 419 и внутри которого сжатый газообразный хладагент теряет тепло и, возможно, конденсируется из газовой фазы в жидкую фазу, испаритель 321, 421, расположенный ниже по потоку от конденсатора 320, 420, и в котором охлаждающий газ хладагента расширяется и испаряется, и, таким образом, охлаждается с минимально возможной энтропией, например, посредством ламинирующего клапана и, наконец, теплообменник внутри камеры смешивания и охлаждения 305, 405, образованный, например, кольцевым зазором 10, в котором газообразный хладагент переносит холод в кондитерскую массу и оттуда возвращается в компрессор 319, 419, чтобы начать новый цикл.

[0065] В предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, два компрессора 319, 419 и два конденсатора 320, 420 из двух контуров охлаждения 316, 416 расположены рядом друг с другом в нижней части опорной конструкции 2, и все проходят, по меньшей мере, частично под камерами смешивания и охлаждения 305, 405 (фигуры 2, 3).

[0066] Это позволяет экономить место, понижает центр тяжести всего аппарата 1 и размещает соответствующие герметизирующие соединения под давлением сгруппированным и приближенным образом.

[0067] Первая и вторая камеры смешивания и охлаждения 305, 405 расположены одна над другой, и их продольные оси 12 в предпочтительном варианте осуществления изобретения лежат в одной вертикальной плоскости.

[0068] Аналогично, первый и второй выпускные насосы 311, 411 расположены один над другим и в предпочтительном варианте осуществления изобретения совместно выровнены по вертикали.

[0069] Также первый и второй выпускные насосы 311, 411 расположены над двумя компрессорами 319, 419 и над двумя конденсаторами 320, 420 двух контуров охлаждения 316, 416, помещены на горизонтальном расстоянии от первой и второй камер смешивания и охлаждения 305, 405 и чередуются по вертикали или в шахматном порядке с ними (фигуры 1, 2, 3).

[0070] Первый и второй впускные насосы 304, 404 вместо этого оба расположены в нижней части аппарата 1 и оба проходят, по меньшей мере, частично ниже камер смешивания и охлаждения 305, 405 (фигуры 1, 2), в предпочтительном варианте осуществления изобретения в одной горизонтальной плоскости с двумя компрессорами 319, 419 и/или с двумя конденсаторами 320, 420 двух контуров охлаждения 316, 416. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый и второй впускные насосы 304, 404 расположены в одной горизонтальной плоскости. Наконец, электрические компоненты управления и питания 22 (электрические силовые компоненты) аппарата 1 в предпочтительном варианте осуществления изобретения размещены в отдельном отсеке 14, выполненном в опорной и корпусной конструкции 2.

[0071] Расположение отдельных компонентов и функциональных групп аппарата 1 позволяет сохранять его размеры небольшими и по существу не превышать размеры сопоставимого фризера известного уровня техники с одной производственной линией.

[0072] Для дополнительного уменьшения размеров аппарата 1 предлагается настраивать первый и второй контуры охлаждения 316, 416 как контуры охлаждения сжатием и расширением, используя CO₂ в качестве газообразного хладагента, и охлаждать внешний теплообменник 320, 420 холодной водой, при очень низкой температуре в диапазоне от -5°С до +2°С, используя либо воду с добавлением антифриза, например, гликоля, либо только охлажденную воду, подаваемую в аппарат 1 посредством соединения 15 для холодной воды, предусмотренного в аппарате 1. Таким образом, обеспечивается возможность использования более высокого удельного веса и, следовательно, более высокой теплоемкости CO₂, например, в отношении газообразного фреона, и, таким образом, дополнительно уменьшить размеры контуров охлаждения и всего аппарата 1. Пространство для охлаждения холодной воды, необходимое для работы контуров охлаждения CO₂, может быть легко найдено в местах производственного предприятия с меньшим скоплением людей, и холодная вода может быть легко транспортирована к аппарату 1 посредством простых гибких труб.

[0073] Также система управления 6 выполнена с возможностью избирательной регулировки мощности охлаждения контуров охлаждения 316, 416 путем регулирования скорости вращения (электродвигателей) компрессоров 319, 419 посредством инверторов.

[0074] Очевидно, что специалист в данной области техники может вносить дополнительные изменения и модификации в аппарат для изготовления мороженого (фризер) 1 в соответствии с настоящим изобретением, не отклоняясь от объема охраны изобретения, определенного в следующей формуле изобретения.

1. Аппарат (1) для изготовления мороженого, содержащий:

- опорную и корпусную конструкцию (2), которая вмещает первую производственную линию (3) и вторую производственную линию (4), причем первая производственная линия (3) содержит:

- первый впускной трубопровод (301) с первым концом (302), соединяемым с источником, содержащим исходную кондитерскую массу, и вторым концом (303),

- первый впускной насос (304), соединенный с первым впускным трубопроводом (301),

- первую камеру смешивания и охлаждения (305) с впускным отверстием (306) для кондитерской массы, соединенную со вторым концом (303) первого впускного трубопровода (301) и выпускным отверстием (307) для выпуска мороженого,

- первый выпускной трубопровод (308) с первым концом (309), соединенным с выпускным отверстием (307) первой камеры смешивания и охлаждения (305), и вторым концом (310),

- первый выпускной насос (311), соединенный с первым выпускным трубопроводом (308),

- первый контур охлаждения (316) в теплообменном соединении с первой камерой смешивания и охлаждения (305),

при этом вторая производственная линия (4) содержит:

- второй впускной трубопровод (401) с первым концом (402), соединяемым с источником, содержащим исходную кондитерскую массу, и вторым концом (403),

- второй впускной насос (404), соединенный со вторым впускным трубопроводом (401),

- вторую камеру смешивания и охлаждения (405) с впускным отверстием (406) для кондитерской массы, соединенную со вторым концом (402) второго впускного трубопровода (401) и выпускным отверстием (407),

- второй выпускной трубопровод (408) с первым концом (409), соединенным с выпускным отверстием (407) второй камеры смешивания и охлаждения (405), и вторым концом (410),

- второй выпускной насос (411), соединенный со вторым выпускным трубопроводом (408),

- второй контур охлаждения (416) в теплообменном соединении со второй камерой смешивания и охлаждения (405),

при этом аппарат (1) дополнительно содержит вспомогательный трубопровод (5), выполненный с возможностью выборочного подсоединения первого выпускного трубопровода (308), сообщающегося со вторым впускным трубопроводом (401), или с впускным отверстием (406) второй камеры смешивания и охлаждения (405), и отсоединения их друг от друга таким образом, что:

- при вспомогательном трубопроводе (5) в отсоединенном положении первая и вторая производственные линии (3, 4) обрабатывают потоки кондитерской массы независимо друг от друга, и

- при вспомогательном трубопроводе (5) в соединенном положении первая и вторая производственные линии (3, 4) расположены последовательно и совместно обрабатывают один поток кондитерской массы.

2. Аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что он содержит:

- первый воздушный канал (312) с первым концом (313), соединяемым с источником воздуха, и вторым концом (314), соединенным с первым впускным трубопроводом (301) в первой точке подачи воздуха (315) между первым впускным насосом (304) и первой камерой смешивания и охлаждения (305),

- второй воздушный канал (412) с первым концом (413), соединяемым с источником воздуха, и вторым концом (414), соединенным со вторым впускным трубопроводом (401) во второй точке подачи воздуха (415) между вторым впускным насосом (404) и второй камерой смешивания и охлаждения (405).

3. Аппарат (1) по п.1 или 2, отличающийся тем, что вспомогательный трубопровод (5) соединен с возможностью отсоединения, в частности, через соединительные зажимы, как с первым выпускным трубопроводом (308), так и со вторым впускным трубопроводом (401) или с впускным отверстием (406) второй камеры смешивания и охлаждения (405).

4. Аппарат (1) по п.3, отличающийся тем, что вспомогательный трубопровод (5) механически соединен с возможностью отсоединения и, таким образом, с возможностью гидравлического соединения с выпускным отверстием первого выпускного насоса (311) и с впускным отверстием (406) второй камеры смешивания и охлаждения (405), причем:

- концевая часть первого выпускного трубопровода (308) механически отсоединяется и, таким образом, гидравлически отделяется от выпускного отверстия первого выпускного насоса (311),

- второй впускной трубопровод (401) механически отсоединяется и, таким образом, гидравлически отделяется от впускного отверстия (406) второй камеры смешивания и охлаждения (405).

5. Аппарат (1) по п.4, отличающийся тем, что вспомогательный трубопровод (5) представляет собой жесткую трубу, имеющую форму, подходящую для размещения в свободном пространстве корпуса (2), без необходимости перемещения других компонентов аппарата (1), не участвующих непосредственно в операциях соединения/отсоединения первой и второй производственных линий (3, 4) друг с другом или друг от друга.

6. Аппарат (1) по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит избирательные клапаны (501, 502) для введения в гидравлическую связь и отсоединения вспомогательного трубопровода (5) между первым выпускным трубопроводом (308) и вторым впускным трубопроводом (401) или впускным отверстием (406) второй камеры смешивания и охлаждения (405).

7. Аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что вспомогательный трубопровод (5) соединен с первым выпускным трубопроводом (308) в точке ниже по потоку от первого выпускного насоса (311).

8. Аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что содержит первый датчик расхода (317), расположенный на первом впускном трубопроводе (301), и второй датчик расхода (417), расположенный на втором впускном трубопроводе (401).

9. Аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что содержит систему управления (6), которая избирательно и независимо управляет первым (304) и вторым (404) впускными насосами, первым (311) и вторым (411) выпускными насосами, первой (318) и второй (418) системами перемешивания или смешивания первой (305) и второй (405) камер смешивания и первым (316) и вторым (416) контуром охлаждения сжатием/расширением.

10. Аппарат (1) по п.9, отличающийся тем, что система управления (6) регулирует поток воздуха в первом (312) и втором (412) воздушном каналах.

11. Аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что содержит вспомогательную выпускную крышку (18), которая может быть соединена с возможностью отсоединения со второй камерой смешивания и охлаждения (405) для замены второй съемной выпускной крышки (17), образующей выпускное отверстие (407) второй камеры смешивания и охлаждения (405),

при этом указанная вспомогательная выпускная крышка (18) образует вспомогательное выпускное отверстие (19), имеющее большее поперечное сечение, чем указанное выпускное отверстие (407) второй выпускной крышки (17).

12. Аппарат (1) по п.11, отличающийся тем, что указанная вспомогательная выпускная крышка (18) образует сходящуюся выпускную горловину, в частности в виде усеченного конуса, концентрическую с продольной осью (12) второй камеры смешивания и охлаждения (405) для облегчения выхода более жесткого мороженого в случае охлаждения при очень низкой температуре.

13. Аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что первый (316) и второй (416) контуры охлаждения представляют собой контуры охлаждения сжатием и расширением с CO₂ в качестве охлаждающего газа и с внешним теплообменником (320, 420), охлаждаемым с помощью холодной воды, подаваемой в аппарат (1) через соединение (15) на аппарате (1).

14. Аппарат (1) для изготовления мороженого, содержащий:

- опорную и корпусную конструкцию (2), которая вмещает первую производственную линию (3) и вторую производственную линию (4), причем:

- первая производственная линия (3) содержит первый впускной насос (304), первую камеру смешивания и охлаждения (305), первый выпускной насос (311), соединенные последовательно, а также первый контур охлаждения (316) в теплообменном соединении с первой камерой смешивания и охлаждения (305),

- вторая производственная линия (4) содержит второй впускной насос (404), вторую камеру смешивания и охлаждения (405), второй выпускной насос (411), соединенные последовательно, а также второй контур охлаждения (416) в теплообменном соединении со второй камерой смешивания и охлаждения (405),

при этом аппарат (1) дополнительно содержит вспомогательный трубопровод (5), выполненный с возможностью выборочного подсоединения и отсоединения первого выпускного насоса (311) к/от впускного отверстия второй камеры смешивания и охлаждения (405) таким образом, чтобы:

- при вспомогательном трубопроводе (5) в отсоединенном положении первая и вторая производственные линии (3, 4) обрабатывали потоки кондитерской массы независимо друг от друга, и

- при вспомогательном трубопроводе (5) в соединенном положении первая и вторая производственные линии (3, 4) были расположены последовательно и совместно обрабатывали один поток кондитерской массы.