一种面食制品生产装置及其使用方法
文献发布时间:2024-04-18 20:01:23
技术领域
本发明涉及一种生产新鲜面食制品的装置和方法。具体地,本发明涉及用于按需生产新鲜面食制品的装置和方法。
背景技术
随着消费者试图再现地中海饮食及其相关的健康益处,新鲜制作的面食变得越来越受欢迎。
由于制作新鲜面食的过程既耗时又混乱,因此家用和商用的手动和电动面食制作机越来越多。然而,此类机器通常需要在面食制作过程之前和面食制作过程中对所有原材料进行仔细的称重、输入和监控。此外,此类机器通常在每批面食生产之前和在每批面食生产之后都需要不同程度的手动调整和清洁。这种人工参与在时间、精力和便利性方面极大地降低了此类机器的可用性。此外,此类机器通常需要一定程度的培训/学习,并且对于商业形式的此类机器,甚至可能需要在使用前进行认证。
例如,RU221454C1、CN110876394 A、CN20943610028U均公开了一种面食制作机器,该面食制作机器具有基座、设置在基座上的搅拌组件和挤出组件。然而,每台机器都需要手动输入一种或多种配方成分或需要手动输入所有配方成分。
公布号为EP0667744 B1的欧洲专利公开了一种面食生产机器。然而,与其他现有技术一样,该机器需要引入预制的面粉或已凝胶化的面粉。
公布号为US5,186,539的美国专利公开了一种用于制备面团的混合捏合机装置。然而,该装置需要手动称重原材料和手动添加原材料。此外,该装置需要仔细监测产生的面团,并手动添加水,以确保达到所需的稠度。
公布号为WO 2007/125586 A1的国际专利申请公开了一种用于制备面团的混合装置。然而,与其他公布文献一样,该装置需要手动输入所有配方原料并且仅能制备面团。也就是说,需要另外的装置来形成最终的面食制品。
应当清楚地理解,如果在本文中引用现有技术公布文献,则该引用并不构成对该公布文献在澳大利亚或任何其他国家属于本领域公知常识的一部分的承认。
发明内容
本发明的实施例提供了一种面食制品生产装置和方法,其可以至少部分地解决上述问题或上述缺陷中的一个或多个,或者其可以为公众提供有用的或商业的替代选择。
根据本发明的第一方面,提供了一种面食制品生产装置,该装置包括:
基座单元,所述基座单元包括电机;
混合组件,所述混合组件与基座单元可操作地关联,且所述混合组件包括容器、混合出口以及一个或多个混合元件,其中,所述一个或多个混合元件可连接到电机,且被配置为延伸到容器内并在容器内移动;
面粉分配组件,所述面粉分配组件用于将所选量的面粉分配到容器中;
水分配组件,所述水分配组件用于将所选量的水分配到容器中;
添加剂分配组件,所述添加剂分配组件包括一种或多种添加剂源以及一个或多个分配机构,所述一个或多个分配机构用于分配所选量的一种或多种添加剂;以及
挤出组件,所述挤出组件与电机可操作地关联,所述挤出组件具有入口端、相对的出口端、与出口端可操作地关联的模具单元、在所述入口端和所述相对的出口端之间延伸的内孔、以及位于所述内孔中的至少一个输送螺杆,并且所述输送螺杆可相对于所述内孔轴向旋转,从而对在所述入口端经由混合出口接收的混合内容物进行输送并在所述出口端经由所述模具单元形成面食制品。
根据本发明的第二方面,提供了一种便携式全自动面食制品生产装置,所述装置包括:
基座单元,所述基座单元包括电机;
混合组件,所述混合组件与基座单元可操作地关联,且所述混合组件包括容器、混合出口以及一个或多个混合元件,其中,一个或多个混合元件可连接到电机,且被配置为延伸到容器内并在容器内移动;
面粉分配组件,所述面粉分配组件用于将面粉分配到容器中;
水分配组件,所述水分配组件用于将水分配到容器中;
添加剂分配组件,包括一种或多种添加剂源以及用于分配一种或多种添加剂的一个或多个分配机构;
挤出组件,所述挤出组件与电机可操作地关联,所述挤出组件具有入口端、相对的出口端、与出口端可操作地关联的模具单元、在所述入口端和所述相对的出口端之间延伸的内孔、以及位于所述内孔中的至少一个输送螺杆,并且所述输送螺杆可相对于所述内孔轴向旋转,从而对在所述入口端经由混合出口接收的混合内容物进行输送并在所述出口端经由所述模具单元形成面食制品;
一个或多个传感器,所述一个或多个传感器与所述容器可操作地关联,用于测量分配到所述容器中的面粉和水以及所述一种或多种添加剂的所选量;
用户界面,所述用户界面允许用户输入期望生产的面食制品;以及
控制器,所述控制器与所述用户界面以及所述一个或多个传感器可操作地相关联,所述控制器被配置为自主地控制所述电机、所述混合组件、所述面粉分配组件、所述水分配组件、所述添加剂分配组件和所述挤出组件的操作,以生产所期望的面食制品。
根据本发明的第三方面,提供了一种便携式全自动面食制品生产装置,包括:
基座单元,所述基座单元包括电机;
容器,所述容器具有混合部分和挤出部分,所述混合部分包括入口端,所述挤出部分流体连接到所述混合部分,并且所述挤出部分包括出口端和限定从所述混合部分延伸到所述出口端的内孔的管状部分;
面粉分配组件,所述面粉分配组件用于将面粉分配到所述容器的所述混合部分中;
水分配组件,所述水分配组件用于将水分配到容器的混合部分中;
添加剂分配组件,所述添加剂分配组件包括一种或多种添加剂源以及用于将一种或多种添加剂分配到所述容器中的一个或多个分配机构;
一个或多个传感器,所述一个或多个传感器与所述容器的所述混合部分可操作地关联,用于测量分配到所述混合部分中的面粉和水以及所述一种或多种添加剂的所选量;
混合和挤出组件,所述混合和挤出组件与所述电机以及所述容器可操作地关联,所述混合和挤出组件包括与所述出口端可操作地关联的模具单元、以及位于所述容器内且穿过所述混合部分并沿着所述挤出部分的所述内孔延伸到所述出口端的至少一个输送螺杆,所述至少一个输送螺杆被配置成相对于所述容器轴向旋转,以便对在所述混合部分中的经由所述入口端接收的内容物进行混合,将混合后的所述内容物输送到所述挤出部分,并在所述出口端经由所述模具单元挤出面食制品;
用户界面,所述用户界面允许用户输入期望生产的面食制品;以及
控制器,所述控制器与所述用户界面以及所述一个或多个传感器可操作地关联,并被配置为自主地控制所述电机、所述混合和挤出组件、所述面粉分配组件、所述水分配组件和所述添加剂分配组件的操作,以生产所期望的面食制品。
根据本发明的第四方面,提供了一种便携式全自动面食制品生产装置,所述装置包括:
基座单元,所述基座单元包括电机;
混合组件,所述混合组件与基座单元可操作地关联,且所述混合组件包括容器、混合出口以及一个或多个混合元件,其中,所述一个或多个混合元件可连接到电机,且被配置为延伸到容器内并在容器内移动;
面粉分配组件,所述面粉分配组件用于将面粉分配到容器中;
蛋/水分配组件,所述蛋/水分配组件用于将蛋或水可互换地分配到容器中;
添加剂分配组件,包括一种或多种添加剂源以及用于分配一种或多种添加剂的一个或多个分配机构;
挤出组件,所述挤出组件与电机可操作地关联,所述挤出组件具有入口端、相对的出口端、与出口端可操作地关联的模具单元、在所述入口端和所述相对的出口端之间延伸的内孔、以及位于所述内孔中的至少一个输送螺杆,并且所述输送螺杆可相对于所述内孔轴向旋转,从而对在所述入口端经由混合出口接收的混合内容物进行输送并在所述出口端经由所述模具单元形成面食制品;
一个或多个传感器,所述一个或多个传感器与所述容器可操作地关联,用于测量分配到所述容器中的面粉、蛋或水、以及所述一种或多种添加剂的所选量;
用户界面,所述用户界面允许用户输入期望生产的面食制品;以及
控制器,所述控制器与用户界面以及一个或多个传感器可操作地相关联,所述控制器被配置为自主地控制电机、混合组件、面粉分配组件、蛋/水分配组件、添加剂分配组件和挤出组件的操作,以生产所期望的面食制品。
根据本发明的第五方面,提供了一种便携式全自动面食制品生产装置,包括:
基座单元,所述基座单元包括电机;
容器,所述容器具有混合部分和挤出部分,所述混合部分包括入口端,所述挤出部分流体连接到所述混合部分,并且所述挤出部分包括出口端和限定从所述混合部分延伸到所述出口端的内孔的管状部分;
面粉分配组件,用于将面粉分配到容器的混合部分中;
蛋/水分配组件,用于将蛋或水可互换地分配到容器的混合部分中;
添加剂分配组件,包括一种或多种添加剂源以及用于将一种或多种添加剂分配到容器中的一个或多个分配机构;
一个或多个传感器,所述一个或多个传感器与容器的混合部分可操作地关联,用于测量分配到混合部分中的面粉、蛋或水、以及一种或多种添加剂的所选量;
混合和挤出组件,所述混合和挤出组件与电机和容器可操作地关联,所述混合和挤出组件包括与出口端可操作地关联的模具单元和位于容器内且穿过混合部分并沿着挤出部分的内孔延伸到出口端的至少一个输送螺杆,所述至少一个输送螺杆被配置成相对于容器可轴向旋转,以便对在混合部分中的经由入口端接收的内容物进行混合,将混合后的所述内容物输送到挤出部分,并在出口端经由模具单元挤出面食制品;
用户界面,所述用户界面允许用户输入期望生产的面食制品;和
控制器,所述控制器与用户界面和一个或多个传感器可操作地关联,并被配置为自主地控制电机、混合和挤出组件、面粉分配组件、蛋/水分配组件和添加剂分配组件的操作以生产期望的面食制品。
有利地,本发明提供了一种完全自动化且机器人辅助的面食生产装置,其能够及时地按需生产所选择的类型的新鲜面食制品。完全自动化,通过先进的机械和电子因素的结合,不需要手动称重和输入各个材料,也不需要在每批面食生产之前或之后进行手动调整。此外,使用所述装置制作面食不需要任何技能或培训。相反,响应于经由用户界面接收的关于所需面食制品的用户输入,所述装置自动计算并分配各个成分,然后将各个成分的物料混合并挤出所需面食制品。所述装置的优势在于,每次只需最少的用户输入即可始终如一地按需制作所需的面食制品。
如上所述,本发明的装置用于优选地以及时且规律的方式生产面食制品。例如,可设想这样的装置可以放置在超市里,并且由购物者在完成购物时例行地使用来订购新鲜面食。还可设想这样的装置可以放置在餐馆里,用于按需生产新鲜面食。而且,本领域技术人员将理解,该装置能够具有更广泛的应用,例如用于制作其他基于面团的食品。
一般来说,面食通常分为两大类出售,即干面食或新鲜面食。然而,即使是传统的新鲜面食也不是真正新鲜的,因为它已经经过处理、包装并运输到销售点,这可能需要几天的时间。相比之下,本发明提供了一种新型的待售面食,称为“超新鲜”面食。有利地,凭借本发明,在销售点按需生产超新鲜面食,并在几分钟内包装和密封,或作为散装的超新鲜面食出售。
可设想该装置可以在约5分钟、约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟、约40分钟、约45分钟、约50分钟、约55分钟或约60分钟的时间内,优选地在约5分钟至20分钟之间按需生产面食。
还设可想该装置能够同时连续地生产多批次面食制品。例如,该装置可以挤出第一类型的面食制品,与此同时对用于第二类型的面食制品的面团进行混合。
最后,还可设想在一些实施例中,该装置可以包括多于一个的混合组件、挤出组件和/或容器,以及混合和挤出组件,从而使得该装置能够同时生产多批次面食制品。
如本文所用,术语“面食制品”可包括任何未煮熟、未干燥的新鲜面食食品,例如长面食、短面食、小粒面食、蛋基面食或面条。
该装置可以具有任何合适的尺寸、形状和构造,并且可以由任何合适的材料制成。一般来说,该装置的尺寸和形状使得其可以被支撑在长凳、柜台或桌面上。
通常,该装置可以由适合耐用并能承受连续运行条件的材料制成。例如,该装置可以由金属材料、塑料材料或其组合制成。
如所述,该装置包括基座单元,该基座单元包括电机。基座单元可以被配置为通过其将装置支撑在支撑表面之上并且优选地容纳电机。基座单元可以具有任何合适的尺寸、形状和构造。
基座单元可以具有圆形、长方形、长圆形或椭圆形横截面形状,优选地为矩形。
基座单元可包括下表面、相对的上表面和在其间延伸的相对的侧表面。通常,基座单元可以限定空腔,该空腔用于容纳或至少部分容纳电机和装置的其他组件,优选地完全容纳电机和装置的其他组件。
下表面可以包括用于将装置支撑在支撑表面上的一个或多个支脚。支脚可以调节以使装置保持水平。
在一些实施例中,上表面和一个或多个侧表面可包括一个或多个检修面板,以便提供对装置的内部组件的检修接入口。一个或多个检修面板可以是可锁定的以便控制检修接入。
在一些实施例中,基座单元可以包括一个或多个固定点,用于将装置固定到支撑表面,例如长凳、柜台或桌面。在一些此类实施例中,固定点可以包括限定在下表面和/或一个或多个侧表面中的一个或多个开口,用于接收穿过该一个或多个开口的机械紧固件,从而将装置机械地紧固到支撑表面。该装置可以直接或间接地固定在支撑表面上。
电机可以是本领域已知的任何合适的类型,其至少能够向混合组件的一个或多个混合元件和/或至少一个输送螺杆施加扭矩。通常,电机可以是电动电机。电机可以从机载电源(例如,一个或多个电池)汲取电力,和/或可以从外部源(例如,电网供电电源)汲取电力。
混合组件可以具有用于至少将面粉和水混合在一起以产生面团的任何合适的尺寸、形状和构造。
在一些实施例中,混合组件可包括容器和一个或多个混合元件,所述一个或多个混合元件被配置成延伸到容器中并在容器内移动。
在其他实施例中,装置可包括具有混合部分和挤出部分的容器,所述混合部分包括入口端,所述挤出部分流体连接到所述混合部分,并且所述挤出部分包括出口端和限定从所述混合部分延伸到所述出口端的内孔的管状部分。在此类实施例中,容器可与混合和挤出组件可操作地关联,用于通过容器混合和挤出面食制品。在此类实施例中,延伸穿过容器的混合部分的至少一个输送螺杆的至少一部分可包括一个或多个混合元件,用于对被接收在容器的混合部分内的内容物进行混合和移动。
在一些实施例中,容器可包括底壁、边缘和从底壁向上延伸至边缘的至少一个侧壁。在一些此类实施例中,所述至少一个侧壁可以从底壁向外发散到边缘,以提供具有盆状的容器。在一些此类实施例中,容器进一步包括用于至少部分地覆盖容器的上部开口的盖或盖子。
在其他实施例中,容器可包括底壁、边缘和从底壁向上延伸至边缘的至少一个侧壁。边缘可限定用于将内容物接收到容器的混合部分中的入口。容器还可限定从所述至少一个侧壁的一部分向外延伸至出口端的挤出部分,该挤出部分限定在所述至少一个侧壁的一部分与所述出口端之间延伸的管状部分及其内孔。
底壁、边缘和至少一个侧壁可限定容器的内部混合容积或容器的混合部分。容器或容器的混合部分可具有任何合适尺寸的混合容积以提供一批或多批面食制品。例如,容器或容器的混合部分可具有如下混合容积:约0.5L、约1L、约1.5L、约2.0L、约2.5L、约3.0L、约3.5L、约4.0L、约4.5L、约5.0L、约5.5L、约6.0L、约6.5L、约7.0L、约7.5L、约8.0L、约8.5L、约9.0L、约9.5L、约10.0L、约10.5L、约11.0L、约11.5L、约12.0L、约12.5L、约13.0L、约13.5L、约14.0L、约14.5L、约15.0L、约15.5L、约16.0L、约16.5L、约17.0L、约17.5L、约18.0L、约18.5L、约19.0L、约19.5L或甚至约20.0L。
所述一个或多个混合元件可以具有任何合适的尺寸、形状和构造,以在容器内延伸并相对于容器移动,以至少将分配到容器中的面粉和水混合成面团。
所述一个或多个混合元件可包括细长钩、搅拌器、捏合构件、叶片、搅拌杆、桨或其任意组合。混合元件可以具有不同的长度。
在一些实施例中,所述一个或多个混合元件可包括可拆卸地附接至电机的驱动轴的中心毂,用于向混合元件施加扭矩。电机的驱动轴可以以大致竖直的方向向上延伸。
在一些实施例中,容器同样可以可拆卸地附接至基座单元。驱动轴可穿过容器的底壁中央延伸以与一个或多个混合元件接合。所述一个或多个混合元件可以可拆卸地附接至驱动轴,优选地经由中心毂。通常,在此类实施例中,所述一个或多个混合元件可配置成与容器的底壁和侧壁中的一者或多者的内表面相接触。
在此类实施例中,容器的底壁可以包括中心开口,该中心开口被配置为装配在驱动轴周围并接收穿过该中心开口的驱动轴。
适当地,所述一个或多个混合元件的中心毂和容器的中心开口可形成围绕驱动轴的密封,以防止内容物围绕驱动轴泄漏并漏出容器,优选地是液密密封。
在其他实施例中,所述至少一个输送螺杆可以以大致水平的方向延伸穿过容器的混合部分和挤出部分。在此类实施例中,所述至少一个输送螺杆可在第一端处附接至电机的驱动轴。可选地,所述至少一个输送螺杆可以在相对的第二端处可旋转地耦接至出口端。所述至少一个输送螺杆或驱动轴可延伸穿过限定在容器的至少一个侧壁中并位于与内孔和出口端对准的位置处的开口。
在一些实施例中,容器的侧壁的内表面或容器的混合部分可包括向内突出到容器的混合容积或混合部分中的一个或多个挡板。所述一个或多个挡板连同一个或多个混合元件一起有利地可增强对内容物的混合。
在一些实施例中,混合组件还包括混合出口,用于将其中形成的面团输送至挤出组件。
在其他实施例中,混合部分还包括与容器的挤出部分的管状部分邻接的混合出口。
混合出口可以具有任何合适的尺寸、形状和构造,并且可制成在任何合适的位置。
混合出口可以与挤出组件的入口端或容器的挤出部分的入口端流体连通。
例如,在一些实施例中,挤出组件或挤出部分可位于混合出口附近,使得面团可容易地经由混合出口转移至挤出组件或挤出部分。
在其他实施例中,挤出组件可至少部分地位于混合出口下方,使得面团可以通过混合出口落入挤出组件中,优选落入其入口端中。
在另一些实施例中,混合出口可以通常经由内部通道与挤出入口流体连通。挤出入口可位于挤出组件或挤出部分的入口端处或入口端附近。
在一些实施例中,混合出口还可包括密封构件,以选择性地密封混合出口。
密封构件可以在打开位置和关闭位置之间移动,当密封构件位于打开位置时,面团可以从容器流动到挤出组件,当密封构件位于关闭位置时,则防止面团从容器流动到挤出组件,其中密封构件优选地可滑动地移动。密封构件可以具有任何合适的尺寸、形状和/或形式,并且可以由任何合适的一种或多种材料制成。
在一些此类实施例中,密封构件可以采用可位于混合出口内并可在打开位置和关闭位置之间移动的塞子的形式。
在其他实施例中,密封构件可以形成阀的一部分,以选择性地密封混合出口。例如,阀还可包括阀座、密封构件、致动机构,所述阀座位于混合出口或从其延伸的通道内、或者与混合出口或从其延伸的通道相关联,所述密封构件可移动成与阀座接合或脱离接合,所述致动机构用于在打开位置和关闭位置之间移动密封构件。
由致动机构驱动的密封构件的运动可以是线性的,但是也可以设想它是诸如旋转运动的非线性运动。
在一些实施例中,密封构件或阀可以包括机电螺线管形式的致动机构,用于在打开位置和关闭位置之间移动密封构件。
在其他实施例中,致动机构可包括一个或多个伺服机构,所述伺服机构可操作地与出口端相关联并且包括至少一个伺服电机。
致动机构可电连接至如前所述的电源。
如所述,该装置包括面粉分配组件,用于将所选量的面粉分配到容器中。
该面粉分配组件可以具有任何合适的尺寸、形状和构造,并且可以位于相对于混合组件的任何合适的位置,优选至少部分地位于混合组件的上方。
一般而言,面粉分配组件可包括容纳面粉源的面粉容器、滑槽以及分配机构,所述滑槽具有与面粉容器流体连通的入口以及与混合组件的容器或容器的混合部分流体连通的相对的出口,所述分配机构可操作地与滑槽的入口相关联并被配置为将面粉分配出滑槽,优选地分配预定量的面粉。
在使用中,面粉可以在重力作用下经由滑槽从面粉容器流到混合组件的容器。
面粉源可包括任何适合制作面团的面粉。例如,面粉可包括小麦粉、粗粒小麦粉、大麦粉、荞麦粉、黑麦粉、米粉、玉米粉、栗粉、鹰嘴豆粉或其任何组合。面粉源可包括含麸质面粉或无麸质面粉。
分配机构可包括用于控制面粉从面粉源流向混合组件的容器的任何合适的机构。
例如,在一些实施例中,分配机构可包括密封构件和如前所述的致动机构,所述致动机构用于在打开位置和关闭位置之间移动密封构件。
在其他实施例中,密封构件可以形成阀(包括阀座)的一部分,其中密封构件可由致动机构驱动而相对于阀座在打开位置和关闭位置之间移动,以选择性地控制面粉流入混合组件的容器中。
在其他实施例中,该分配机构可包括分配轮,该分配轮具有桨臂并且配置为在相邻臂之间提供预定容积。在此类实施例中,致动机构可用于旋转分配轮并计量出所选量的面粉。
如所述,该装置包括水分配组件,用于将所选量的水分配到混合组件的容器中。
同样,该水分配组件可以具有任何合适的尺寸、形状和构造,并且可以位于相对于混合组件的任何合适的位置。
一般而言,水分配组件可包括水源和出水口,出水口可连接至水源并与混合组件的容器或容器的混合部分流体连通。
出水口优选地通过通道连接至水源。通道可包括管子、管道或软管。
在一些实施例中,水分配组件还可以包括阀门,以选择性地控制从水源到容器的水流。
可以使用任何合适类型的阀门。通常,阀门可具有阀座、密封构件、致动机构,所述阀座位于出水口或通道内、或者与出水口或通道相关联,所述密封构件可移动成与阀座接合和脱离接合,所述致动机构用于选择性地在打开位置和关闭位置之间移动密封构件。
致动机构可以如前所述并且可优选地从如前所述的电源汲取电力。
在一些实施例中,水源可以是自来水供应源。
在其他实施例中,水源可以是安装到基座单元的水容器。在此类实施例中,水分配组件还可包括用于经由出水口将所选量的水泵入容器的泵。泵可与通道相关联。通常,泵可以是电动泵。泵可优选地从与电机所用电源相同的电源汲取电力。
如所述,在一些实施例中,该装置可包括蛋/水分配组件,用于将蛋或水可互换地分配到容器的混合部分中。在此类实施例中,蛋/水分配组件可包括蛋源或水源、出口和泵,所述泵用于经由出口将所选量的蛋或水泵入容器。在此类实施例中,蛋源或水源可以优选地包括安装到基座单元的容纳有水或液体蛋的容器。
如所述,该装置包括添加剂分配组件,该添加剂分配组件包括一种或多种添加剂源以及一个或多个分配机构,该一个或多个分配机构用于分配所选量或所选数量的一种或多种添加剂。根据添加剂的不同,添加剂分配组件可以将添加剂分配到容器中或挤出组件中。
添加剂分配组件可以具有任何合适的尺寸、形状和构造。
一般而言,所述一种或多种添加剂可包括蛋或蛋提取物、油、盐和一种或多种调味料。
蛋可以是巴氏灭菌或非巴氏灭菌的新鲜全蛋或均质蛋。蛋提取物可以是液体提取物或干提取物。同样,一种或多种调味料可以是液体调味料或干调味料。
在添加剂包括全蛋的实施例中,添加剂分配组件可以包括蛋源,并且添加剂分配机构包括配置成依次分配蛋的蛋分配器以及用于在混合组件的容器上方或者容器的混合部分上方破裂蛋的蛋破裂器。
在一些此类实施例中,添加剂分配机构还可以包括用于分离被破裂的蛋的蛋黄和蛋清的分离器。分离器可以使得添加剂分配机构能够将所选量或所选数量的蛋黄和/或蛋清分配到混合组件的容器中或容器的混合部分中。
在添加剂包括均质蛋或液体蛋提取物的实施例中,添加剂分配组件可包括容纳均质蛋或液体蛋提取物的容器、与混合组件的容器或容器的混合部分流体连通的出口、在其间延伸的通道、以及分配机构,所述分配机构用于控制均质蛋或液体蛋提取物流入容器,优选地用于控制所选量的均质蛋或液体蛋提取物流入容器。在此类实施例中,分配机构可以是如前所述的阀和/或泵。
在一些此类实施例中,添加剂可包括液体蛋黄和/或液体蛋清。在此类实施例中,添加剂分配组件可包括容纳液体蛋黄和/或液体蛋清的容器、与混合组件的容器或容器的混合部分流体连通的出口、在其间延伸的通道、以及分配机构,所述分配机构用于控制液体蛋黄和/或液体蛋清流入容器,优选地用于控制所选量的液体蛋黄和/或液体蛋清流入容器。在此类实施例中,分配机构可以是如前所述的阀和/或泵。
在添加剂包括盐或干蛋提取物的实施例中,添加剂分配组件可包括盐源或提取物源、滑槽、以及分配机构,所述滑槽具有与盐源或提取物源流体连通的入口以及与混合组件的容器或容器的混合部分流体连通的相对的出口,所述分配机构可操作地与滑槽的入口相关联并被配置成将盐或干蛋提取物分配出滑槽,优选地是分配预定量的盐或干蛋提取物。
在添加剂包括一种或多种干调味料的实施例中,添加剂分配组件可包括调味料源、滑槽、以及分配机构,所述滑槽具有与调味料源流体连通的入口以及与混合组件的容器、或挤出组件、或容器的混合部分、或容器的挤出部分流体连通的相对的出口,所述分配机构可操作地与滑槽的入口相关联并被配置成将调味料分配出滑槽,优选地是分配预定量的调味料。
分配机构可以包括用于控制盐、干蛋提取物或调味料从它们的源到混合组件的容器或挤出组件的流动的任何合适的机构,例如如前描述面粉分配组件时所述的分配机构。在一些实施例中,分配机构可包括研磨功能,用于对一种或多种干物料成分或调味料的源的一部分进行研磨。
在添加剂包括油的实施例中,添加剂分配组件可包括容纳油的容器、与混合组件的容器或容器的混合部分流体连通的出口、在其间延伸的通道、以及分配机构,所述分配机构用于控制油流入容器,优选地用于控制所选量的油流入容器。在此类实施例中,分配机构可包括如前所述的泵和/或阀。
在添加剂包括液体蛋提取物或一种或多种液体调味料的实施例中,添加剂分配组件可同样包括提取物源或调味料源、与混合组件的容器、挤出组件、容器的混合部分、或容器的挤出部分流体连通的出口,以及经由分配机构与所述出口和所述提取物源或调味料源分别流体连通的通道,所述分配机构用于分配所选量的液体蛋提取物或一种或多种液体调味料。
同样,在此类实施例中,分配机构可包括如前所述的泵和/或阀,用于选择性地控制液体蛋提取物或一种或多种液体调味料的流动。
在一种或多种添加剂包括液体调味料或干调味料的实施例中,可以优选地将一种或多种添加剂分配到挤出组件或容器的挤出部分中,以便不污染混合组件的容器、或容器的混合部分。
在一些实施例中,一种或多种添加剂可包括维生素、矿物质、补充剂和/或治疗剂,其被配置为选择性地分配到混合组件的容器、挤出组件、容器的混合部分或容器的挤出部分中,用于与面团混合。
在一些实施例中,一种或多种添加剂可以被提供在豆荚状密封的胶囊中。
豆荚状密封的胶囊可以具有任何合适的尺寸、形状和构造,并且由任何合适的一种或多种材料制成,所述材料能够将干添加剂或液体添加剂容纳在气密环境中。
在此类实施例中,添加剂分配组件可以包括用于接收所选的豆荚状密封的胶囊的豆荚容器、用于刺穿豆荚状密封的胶囊的刺穿构件、以及致动机构,所述致动机构用于将所选的豆荚状密封的胶囊压靠在刺穿构件上并将所选的豆荚状密封的胶囊的内容物分配到混合组件的容器中或挤出组件中。
在一些此类实施例中,豆荚状密封的胶囊还可包括用于验证目的的一个或多个RFID标签或标记。具体地,一个或多个RFID标签或标记可用于验证豆荚状密封的胶囊是非伪造的或正品胶囊。在此类实施例中,该装置还可以包括RFID标签或标记读取器。
如所述,在一些实施例中,该装置包括用于将面团制成面食制品的挤出组件。在其他实施例中,该装置包括由容器限定的挤出部分以及与其可操作地关联的混合和挤出组件。
挤出组件可以具有任何合适的尺寸、形状和构造。
通常,挤出组件可包括细长管状部分,该细长管状部分具有入口端、相对的出口端、在入口端和出口端之间纵向延伸的内孔、以及位于内孔中且可相对于内孔轴向旋转的至少一个输送螺杆,从而对在入口端经由混合出口接收的面团进行输送,并在出口端经由与其可操作地关联的模具单元形成面食制品。
同样,挤出部分可包括细长管状部分,该细长管状部分具有入口端、相对的出口端、以及在入口段和出口端之间纵向延伸的内孔。混合和挤出组件的至少一个输送螺杆可位于容器内并延伸穿过混合部分和挤出部分两者,并且相对于混合部分和挤出部分可轴向旋转,以在混合部分中对面团进行混合,并通过挤出部分对混合后的所述面团进行输送,并在出口端经由与其可操作地关联的模具单元形成面食制品。
通常,至少细长管状部分的入口端可位于混合出口附近,以将面团转移到入口端。
在其他此类实施例中,入口端可以至少部分地位于混合出口下方,优选地使得面团可以在重力作用下从混合出口转移至挤出组件的入口端。在此类实施例中,入口端可包括至少一个上部开口,用于通过该开口接收面团。
在一些实施例中,入口端可包括挤出入口,该挤出入口通常经由如前所述的内部通道与混合出口流体连通。
输送螺杆可以具有任何合适的尺寸、形状和构造。输送螺杆可包括可耦接至电机的进入端、相对的排出端、在其间延伸的细长中心轴、至少一个螺旋凸缘,所述排出端可选地可旋转地耦接至管状部分的出口端,所述至少一个螺旋凸缘至少部分地沿中心轴的长度方向延伸,所述至少一个螺旋凸缘被配置成当输送螺杆旋转时对面团进行混合和/或将面团输送至出口端。
所述进入端可以直接或间接地耦接至电机的驱动轴。如果间接耦接,则进入端可经由桥接组件而被耦接,所述桥接组件例如是一个或多个齿轮、嵌齿轮或皮带。
在一些实施例中,管状部分的内表面可包括至少一个内螺旋凸缘,该至少一个内螺旋凸缘至少部分地沿着该管状部分的长度方向延伸,并且该至少一个内螺旋凸缘被配置为与输送螺杆的所述至少一个螺旋凸缘相互插入配合。
在一些实施例中,管状部分的出口端部可朝向模具单元收窄,以在向模具单元输送面团时增强施加于面团上的压力。输送螺杆可具有互补形状的截头圆锥形排出端部。
在该装置包括混合和挤出组件的实施例中,至少一个输送螺杆的旋转方向可以反转一次或多次,以阻止面团被输送到挤出部分,直到面团达到所期望的稠度。
与管状部分的出口端可操作地相关联的模具单元可以具有限定在其中的多个模具开口,这些模具开口被配置为在挤出过程中产生跨模具开口的压降,并且当面团受力穿过选定的模具开口时将面团成形为面食制品。
通常,模具单元可具有对应于不同面食制品类型的不同尺寸和形状的模具开口。
所选择的模具开口可相对于出口端移动和对准,优选地由致动机构驱动而进行移动和对准。
由致动机构驱动的模具单元的运动可以是线性的,但是也可以设想它是诸如旋转运动的非线性运动。
在一些实施例中,致动机构可以是机电螺线管的形式,用于相对于管状部分的出口端往复移动模具单元。
在其他实施例中,致动机构可包括一个或多个伺服机构,该伺服机构可操作地与出口端相关联并且包括至少一个伺服电机。
在另一些实施例中,模具单元可由齿条和小齿轮系统驱动而在管状部分的出口端滑动移动。出口端可包括沿该端部的长度方向或高度方向延伸的一个或多个齿条,并且模具单元可包括一个或多个小齿轮,每个小齿轮可与相应的齿条接合,用于相对于出口端滑动移动模具单元。每个齿条和小齿轮的组合可以以这样一种方式接合,该方式允许模具单元沿着出口端的长度方向或高度方向运动,而不会导致模具单元产生横向移动或导致模具单元从出口端分离。
致动机构可电连接至如前所述的电源。
在一些实施例中,模具单元还可包括至少一个刀片,用于对通过模具单元挤出的面食制品进行切断。至少一个刀片可由致动机构驱动而相对于模具单元移动,或者与模具单元一起移动。
同样,由致动机构驱动的所述至少一个刀片的运动可以是线性的,但是也可以设想它是旋转运动。
致动机构可以具有如前所述的特征。
在一些实施例中,模具单元可包括一对圆盘,这些圆盘与挤出组件或挤出部分的出口端可操作地相关联,并配置为相对于挤出组件或挤出部分的出口端旋转。所述圆盘可以相对于彼此平行地布置,并且可以被配置成彼此相对独立地旋转。位于最靠近出口端的位置处的最内侧圆盘可具有限定于其上的不同大小和形状的开口,对应于不同的面食类型。最外侧圆盘可包括至少一个开口和至少一个刀片,该至少一个开口用于允许面食制品通过其而被挤出,该至少一个刀片用于在所分配出的面食制品达到期望的量后切断被挤出的面食制品。
如前所述,该对圆盘可由如前所述的致动机构驱动而相对于出口端选择性地旋转。
在一些实施例中,挤出组件还可包括清洁装置,用于在批次之间、在预定数量的批次之后、或在一天的运行结束时对挤出组件进行清洁。
在一些实施例中,清洁装置可以具有任何合适的尺寸、形状和构造,以适于安装在挤出组件的管状部分内并且从输送螺杆和/或管状部分的内表面对残留的面团进行清除。
在一些此类实施例中,清洁装置可包括圆柱形套筒,其尺寸和形状被设定为至少部分地沿着所述至少一个输送螺杆以及所述管状部分的长度方向移动并刮除残留的面团。圆柱形套筒可包括至少一个螺旋槽,该至少一个螺旋槽至少部分地沿着圆柱形套筒的内表面的长度方向延伸,并且被配置成互补地接收从所述至少一个输送螺杆向外延伸的至少一个螺旋凸缘的至少一部分。
在其他实施例中,清洁装置可包括加压清洗液源和一个或多个喷嘴,每个喷嘴用于在容器和/或管状部分内引导加压清洗液,以从混合组件、挤出组件、混合部分和/或挤出部分去除残留的面团。清洗液通常可以包括可选地添加有洗涤剂或抗菌剂的水。清洗液可以优选地由可操作地相关联的泵来加压。
在又一实施例中,清洁装置可包括一个或多个喷嘴和水蒸气源,用于在容器、管状部分和/或模具单元内引导水蒸气以去除残留的面团和面食制品。
在一些实施例中,该装置还可以包括与模具单元可操作地关联的撒粉单元,用于在面食制品从模具单元中出来时在面食制品上撒上面粉。有利地,在面食制品上撒上面粉可防止面食制品粘在一起,特别是在允许将面食制品收集在位于模具单元下方的容器中的情况下尤其如此。
撒粉单元可以具有本领域已知的任何合适的尺寸、形状和构造。例如,在一些实施例中,可设想撒粉单元可以包括风扇,该风扇被配置为将所选量的面粉分散在面食制品上,和/或该风扇被配置为帮助至少部分地干燥面食制品。在一些实施例中,加热元件可与风扇可操作地关联以增强干燥效果。
通常,该装置还可包括包装组件,该包装组件可操作地与挤出组件的出口端可操作地关联,并且被配置为当面食制品从出口端出来时对面食制品进行接收和包装。
包装组件可以具有任何合适的尺寸、形状和构造。
通常,包装组件可配置为将面食制品包装到选自产品容器或盆的容器中。产品容器可以包括底座和盖子。优选地,一旦装满面食制品,产品容器可以被密封。
该包装组件可包括容器源和用于分出容器并对装有产品的容器进行单独包装的处理系统。处理系统可以具有任何合适的尺寸、形状和构造。一般而言,处理系统可包括至少一个臂,用于相对于模具单元、包装组件和客户提货点保持和定位产品容器。
容器源可以包括嵌套容器布置。处理系统的至少一个臂可配置成从嵌套容器布置中选择并取出单独的产品容器。
在一些实施例中,处理系统可以被配置成使用盖子来在产品容器的底座上进行封闭或密封。
在一些实施例中,包装组件还可包括用于给包装容器贴标签的贴标签系统。每个标签可以包括用户(即客户)的姓名、订单类型和成本。在一些此类实施例中,每个标签还可以包括关于所期望分配的面食制品的营养信息。在一些此类实施例中,每个标签还可以包括条形码或QR码(二维码)。
该装置优选地包括用于控制该装置运行的控制器,该控制器控制混合组件、挤出组件、混合和挤出组件、各个分配组件、处理系统、包装组件和贴标签系统中的至少一个或多个的运行。
控制器可以是微型计算机的一部分,包括一个或多个处理器和存储器。处理器可以包括耦合到装置的电子部件的多个输入端口和输出端口。
在一些实施例中,微型计算机可以电连接到装置的电子部件。
在其他实施例中,微型计算机可以通过无线通信模块连接到该装置的电子组件从而实现远程连接到该装置。
该装置可以优选地包括无线网络接口控制器形式的无线通信模块,使得该装置可以经由无线网络(例如,Wi-Fi(WLAN)通信、卫星通信、RF通信、红外通信、或蓝牙
在一些实施例中,无线通信模块可使装置能够无线连接到多个外部处理装置和基础设施。例如,在一些此类实施例中,可设想该装置可以无线连接到至少一个可远程访问的服务器,用于对库存水平、机器故障和运行时间的通信以及用于软件更新和固件更新。
在一些实施例中,该装置可以无线连接到计算装置,例如笔记本电脑或台式机。在此类实施例中,可以提供运行在计算装置上的软件,该软件使得用户能够与计算装置交互并控制计算装置的运行。
在其他实施例中,该装置可以无线连接到移动计算装置,例如,智能手机、平板电脑或智能手表。在此类实施例中,微型计算机可以包括应用程序(即,app)形式的软件,其被配置为在移动计算装置上运行,从而允许用户与该装置进行交互并控制该装置的操作。
在一些实施例中,控制器可以与电机交互以监测混合组件,优选地监测混合内容物何时达到期望稠度从而表明已形成了面团。
例如,在一些此类实施例中,控制器可以监测和检测施加到电机上的电负载,其中电机连接到一个或多个混合元件,并且当检测到指示已达到均匀和期望的稠度的恒定电负载时,检测其旋转速率。控制器可配置为输入指示期望稠度的恒定负载。
在其他此类实施例中,该装置还可以包括一个或多个旋转传感器,用于测量由电机响应于由面团的混合操作施加到旋转轴上的负载而产生的扭矩。控制器可以监测一个或多个旋转传感器,从而使得该装置能够基于电机负载而自主地确定面团的稠度。有利地,一个或多个旋转传感器可确保面团达到用于制作面食制品的期望稠度。在使用中,控制器可以将面团容纳在混合组件的容器或容器的混合部分中,直到达到期望的稠度。在包括混合和挤出组件的实施例中,这可以通过反转至少一个输送螺杆的旋转方向以阻止面团被输送到挤出部分来实现。
如所述,在一些实施例中,该装置可包括一个或多个传感器,用于测量分配到容器中的面粉和水以及一种或多种添加剂的所选量,所述一个或多个传感器与容器或容器的混合部分可操作地关联。
一个或多个传感器可以具有任何合适的尺寸、形状和构造。
一般而言,一个或多个传感器可包括至少一个荷重传感器,容器或容器的混合部分可放置在荷重传感器上并作用于荷重传感器,以测量分配到容器中的面粉、水以及一种或多种添加剂的重量。
至少一个荷重传感器可以是任何合适的类型以测量面粉、水以及一种或多种添加剂的重量。例如,至少一个荷重传感器可以是应变计荷重传感器、压电荷重传感器、液压荷重传感器或气动荷重传感器,优选是应变计荷重传感器。
至少一个荷重传感器可以被支撑或包含在装置的基座单元内,并且以任何合适的方式与容器或容器的混合部分可操作地关联,使得容器或容器的混合部分可以作用于至少一个荷重传感器从而对所分配的物料的重量进行测量。
通常,至少一个荷重传感器位于基座单元内,并且具有位于基座单元上端处或上端附近的负载接收端,容器或容器的混合部分可作用在该负载接收端上。
至少一个荷重传感器可与控制器通信连接,以确定按重量计的面粉、水和/或一种或多种添加剂的所选量,从而将这些所选量的物料分配到混合组件的容器中。
在一些实施例中,面粉容器、水容器(如果存在)和添加剂源中的一者或多者可以包括一个或多个传感器,用于监测相应容器或源中的内容物的量。如本领域已知的,可以使用任何合适类型的传感器。
一个或多个传感器可与控制器通信,并且当相应的容器或源包含的量或数量不足以用于面食生产运行时,控制器可发出一个或多个警报和/或隔离装置的运行。
在一些实施例中,与混合组件的容器流体连通的一个或多个出口或从其延伸的通道可包括一个或多个流量计,用于测量进入容器的内容物的流量,优选用于测量水和/或液体添加剂流入容器的流量。同样,如本领域已知的,可以使用任何合适类型的流量计。
一个或多个流量计可与控制器通信,用于确定待分配到混合组件的容器中的水和/或液体添加剂的所选量。
在一些实施例中,包装组件还可包括与控制器通信的至少一个荷重传感器,用于确定挤出到容器中的面食制品的重量。当确定期望重量的面食制品已被分配到容器中时,控制器可启动至少一个刀片以切断正在挤出的面食制品。附加地和/或可替代地,控制器可以暂停至少一个输送螺杆,以防止更多的面食制品被挤出。
如所述,在一些实施例中,装置可以包括用户界面,以允许用户输入期望要生产的面食制品,包括期望的数量。
用户界面可以被限定在基座单元的上表面和/或一个或多个侧表面中,用于与装置交互并控制装置的运行。
该用户界面可以包括至少一个可操作地连接到控制器的显示器,用于显示运行信息,例如面食类型、面食量、风味选项、健康/生活方式目标和预期运行时间。
显示器可以是液晶显示器(“LCD”)、等离子体显示器或发光二极管(“LED”)显示器,优选是后者。
在一些此类实施例中,用户界面可以包括键盘或触摸板,其包括一个或多个键或按钮,用于控制装置的不同方面的功能。
在其他此类实施例中,至少一个显示器可以包括触摸屏,以允许用户与装置交互并控制装置的不同方面的功能。
在又一些实施例中,用户界面可以由配置为在用户的计算装置(例如计算装置或移动计算装置)上运行的软件来提供。在此类实施例中,用户可以经由在他的或她的个人计算装置上运行的app与装置进行交互。在此类实施例中,至少一个显示器可以确认订单和/或显示预期的运行时间。在一些此类实施例中,装置的控制器可以与app通信,以在用户的订单制作完成并且准备好供取货时提醒用户。
根据本发明的第六方面,提供了一种生产面食制品的方法,使用第一方面或第二方面的装置,所述方法包括:
输入期望生产的面食制品;
将所选量的面粉、水以及可选的一种或多种添加剂分配到混合组件的容器或挤出组件中;
对分配到容器中的所选量的物料进行混合,以制成面团;
将面团经由混合出口输送至挤出组件的入口端;以及
轴向旋转挤出组件的至少一个输送螺杆,以将面团挤出成所期望的面食制品,
其中,所述装置的控制器响应于接收到所述输入而自主地控制所述分配、所述混合、所述输送和所述旋转以生产所期望的面食制品。
根据本发明的第七方面,提供了一种生产面食制品的方法,使用第三方面的装置,所述方法包括:
输入期望生产的面食制品;
将所选量的面粉、水以及可选的一种或多种添加剂分配到装置的容器的混合部分中;
轴向旋转混合和挤出组件的至少一个输送螺杆,以对分配到混合部分中的所选量的物料进行混合,从而制成面团,并且通过挤出部分挤出面团,以形成所期望的面食制品,
其中,该装置的控制器响应于接收到所述输入而自主地控制所述分配和所述旋转以生产所期望的面食制品。
根据本发明的第八方面,提供了一种生产面食制品的方法,使用第四方面的装置,所述方法包括:
输入期望生产的面食制品;
将所选量的面粉、蛋或水以及可选的一种或多种添加剂分配到混合组件的容器或挤出组件中;
对分配到容器中的所选量的物料进行混合,以制成面团;
将面团经由混合出口输送至挤出组件的入口端;以及
轴向旋转挤出组件的至少一个输送螺杆,以将面团挤出成所期望的面食制品,
其中,所述装置的控制器响应于接收到所述输入而自主地控制所述分配、所述混合、所述输送和所述旋转以生产所期望的面食制品。
根据本发明的第九方面,提供了一种生产面食制品的方法,使用第五方面的装置,所述方法包括:
输入期望生产的面食制品;
将所选量的面粉、蛋或水以及可选的一种或多种添加剂分配到装置的容器的混合部分中;
轴向旋转混合和挤出组件的至少一个输送螺杆,以对分配到混合部分中的所选量的物料进行混合,从而制成面团,并且通过挤出部分挤出面团,以形成所期望的面食制品,
其中,该装置的控制器响应于接收到所述输入而自主地控制所述分配和所述旋转以生产所期望的面食制品。
这些方法可以包括如上所述的装置的一个或多个特征或特性。
分配的所选量或所选数量可以对应于生产所选批次大小和/或类型的面食制品所需的量。通常,该所需的量可以由控制器基于用户通过用户界面所选择的输入来确定。
混合可以一直进行,直至控制器确定面团已达到期望的稠度。这可以通过监测电机的电负载或使用一个或多个旋转传感器来确定。
响应于面团已达到期望的稠度,可以将面团经由混合出口输送至挤出组件或挤出部分。
在一些实施例中,响应于面团已达到期望的稠度,控制器可打开混合出口,并且一个或多个混合元件可继续旋转以推动或促使面团经由混合出口离开容器。
在其他实施例中,响应于面团已达到期望的稠度,控制器可以停止重复地反转至少一个输送螺杆的旋转方向,以使得面团能够被输送到容器的挤出部分。
在一些实施例中,轴向旋转还可以包括相对于挤出组件的出口端选择性地移动和对准模具单元的所期望的模具开口,以形成所期望的面食制品。
在一些实施例中,该方法还包括在面食制品从位于挤出组件的出口端的模具单元出来时对面食制品进行接收和包装。
所述接收和包装还可以包括对包装有面食制品的容器贴标签。
在本发明的范围内,本文描述的任何特征可以与本文描述的任何一个或多个其他特征以任何组合方式进行组合。
本说明书中对任何现有技术的引用不是且不应被视为对其构成公知常识的一部分的承认或任何形式的暗示。
附图的简要说明
本发明的优选特征、实施例和变型可以从以下具体实施方式中看出,该具体实施方式为本领域技术人员提供了实施本发明的充分信息。具体实施方式不应被视为以任何方式限制前述发明内容的范围。具体实施方式将参考以下多个附图:
图1是显示根据本发明实施例的面食制品生产装置的示意图;
图2是根据本发明另一个实施例的面食制品生产装置的示意图;
图3是根据本发明另一个实施例的装置的上前方透视图;
图4是根据本发明的实施例的生产面食制品的方法中的步骤的流程图;和
图5是显示根据本发明的另一个实施例的生产面食制品的方法中的步骤的流程图。
具体实施方式
图1至图3示出了根据本发明的各个实施例的用于及时按需生产面食制品的面食制品生产装置(100)。
参照图1,在该第一实施例中,装置(100)包括基座单元(110)、电机(120)、与电机(120)可操作地关联的混合组件(130)、用于分配所选量的面粉的面粉分配组件(140),用于分配所选量的水的水分配组件(150);用于分别分配六种不同类型的添加剂的添加剂分配组件(160)、与电机(120)可操作地关联以用于挤出面食制品的挤出组件(170)、以及与挤出组件(170)的出口端(172)可操作地关联的包装组件(180),该包装组件被配置为在面食制品从出口端(172)出来时对面食制品进行接收和包装。
装置(100)用于及时地按需生产所选的新鲜面食制品。可设想该装置(100)将在约5分钟至约20分钟的时间内生产出所选的面食制品。
装置(100)的尺寸和形状使其可以被支撑在长凳、柜台或桌面等上。
装置(100)由适合承受连续运行条件的耐用材料制成。
基座单元(110)被配置为通过其将装置(100)支撑在支撑表面上,并容纳电机(120),且至少部分地容纳装置(100)的其他部件。
基座单元(110)通常具有矩形形状。基座单元(110)包括下表面(112)、相对的上表面(114)和彼此相对的侧表面(116)。
电机(120)是电动机,其从外部电源汲取电力,并经由机载电源分配电路(190)分配电力,外部电源例如是电网供电电源。
混合组件(130)包括容器和一个或多个混合元件,所述一个或多个混合元件被配置为延伸到容器内并在容器内移动,用于将至少面粉和水混合在一起以产生面团。
该容器包括底壁、边缘和从底壁向上延伸至边缘的至少一个侧壁。
底壁、边缘和至少一个侧壁可限定容器的内部混合容积,其范围在约3.0L至约15.0L之间。
该一个或多个混合元件包括可拆卸地附接至电机(120)的驱动轴的中心毂,用于向混合元件施加扭矩。电机(120)的驱动轴以大致竖直的方向向上延伸。容器同样可拆卸地附接至基座单元(110)。驱动轴穿过容器的底壁中央延伸以与一个或多个混合元件接合。
混合组件(130)还包括混合出口(132),用于将在混合组件中形成的面团输送至挤出组件(170)。
混合出口(132)与挤出组件(170)的入口端(174)流体连通,使得面团通过混合出口(132)离开后进入挤出组件(170)。
混合出口(132)还包括密封构件以选择性地密封混合出口(132)。密封构件由致动机构驱动而选择性地在打开位置和关闭位置之间移动。在使用中,当面团在混合组件(130)中达到期望的稠度时,密封构件移动到打开位置。
致动机构通过如前所述的机载电源分配电路(190)电连接至电源。
面粉分配组件(140)被配置为将所选量的面粉分配到混合组件(130)的容器中。
通常,面粉分配组件(140)至少部分地位于混合组件(130)的容器上方,使得所分配的面粉可以在重力作用下流入容器中。
面粉分配组件(140)包括用于容纳面粉源的面粉容器、滑槽以及分配机构,该滑槽具有与面粉容器流体连通的入口以及与混合组件(130)的容器流体连通的相对的出口,该分配机构可操作地与滑槽的入口相关联并且被配置成将预定量的面粉分配出滑槽。
面粉容器可容纳任何适合制作面团的面粉。面粉可包括小麦粉、粗粒小麦粉、大麦粉、荞麦粉、黑麦粉、米粉、玉米粉、栗粉、鹰嘴豆粉或其任何组合。
分配机构包括分配轮,该分配轮具有桨臂并且配置为在相邻桨臂之间提供预定容积。致动机构用于旋转分配轮并计量出所选量的面粉。致动机构通过如前所述的机载电源分配电路(190)电连接至电源。
水分配组件(150)被配置为将所选量的水分配到混合组件(130)的容器中。
水分配组件(150)包括与混合组件(130)的容器流体连通的出水口(152)和用于选择性地控制来自自来水源的水流的阀(154)。阀(154)是经由如前所述的机载电源分配电路(190)电连接至电源的电磁阀。
添加剂分配组件(160)包括六种不同类型的添加剂。
在一些实施例中,添加剂被配置为经由相应的分配机构选择性地分配到混合组件(130)的容器中。相应的分配机构被配置为将所选量的每种添加剂分配到容器中。
在其他实施例中,添加剂被配置为经由相应的分配机构选择性地分配到挤出组件(170)中。相应的分配机构被配置为将所选量的每种添加剂分配到挤出组件(170)中。
其中一种添加剂包括新鲜全蛋。相应的添加剂分配组件(160A)包括全蛋源和分配机构,该分配机构被配置为顺序地分配全蛋、将全蛋破裂、以及将全蛋的内容物释放到混合组件(130)的容器中。
其他添加剂包括不同的液体调味料和液体酱汁。相应的添加剂分配组件(160B、160C、160D、160E、160F)各自包括容纳相应的液体调味料和/或酱汁的容器、与挤出组件(170)流体连通的出口、以及呈泵形式的分配机构,所述分配机构用于将所选量的相应液体调味料和/或酱汁经由出口而泵入挤出组件(170)中。
挤出组件(170)包括细长管状部分(171),该细长管状部分具有入口端(174)、相对的出口端(172)、在入口端和出口端之间纵向延伸的内孔、以及位于内孔中且可相对于内孔轴向旋转的输送螺杆,从而对在入口端(174)经由混合出口(132)接收的面团进行输送,并在出口端(172)经由与其可操作地关联的模具单元(200)形成面食制品。
输送螺杆包括可耦接至电机(120)的进入端、相对的排出端、在其间延伸的细长中心轴、至少一个螺旋凸缘,所述排出端可旋转地耦接至管状部分(171)的出口端(172),所述至少一个螺旋凸缘至少部分地沿中心轴的长度方向延伸,所述至少一个螺旋凸缘被配置成当输送螺杆旋转时将面食团输送至出口端(172)。
入口端(174)可经由桥接部件(例如一个或多个齿轮、嵌齿轮或皮带)间接地耦接至电机(120)的驱动轴。
与管状部分(171)的出口端(172)可操作地相关联的模具单元(200)具有限定在其中的多个模具开口,这些模具开口被配置为在挤出过程中产生跨模具开口的压降,并且当面团受力穿过选定的模具开口时将面团成形为面食制品。
模具单元(200)具有对应于不同面食制品类型的不同尺寸和形状的模具开口。所选择的模具开口可由致动机构驱动而相对于出口端(172)移动和对准。致动机构通过如前所述的机载电源分配电路(190)电连接至电源。
与挤出组件(170)的出口端(172)可操作地关联的包装组件(180)被配置为当面食制品从出口端(172)出来时对面食制品进行接收和包装。
包装组件(180)将面食制品包装到选自产品容器或盆的容器中。包装组件(180)包括容器源和用于分出容器并对装有面食制品的容器进行单独包装的处理系统。
包装组件(180)还包括用于给包装容器贴标签的贴标签系统。每个标签可以包括用户(即客户)的姓名、订单类型和成本。在一些此类实施例中,每个标签还可以包括条形码或QR码(二维码)。
装置(100)还包括用于控制装置(100)的运行的控制器(210),其至少对混合组件(130)、挤出组件(170)、各个分配组件(140、150、160)、以及包装组件(180)的运行进行控制。
控制器(210)是微型计算机的一部分,包括一个或多个处理器和存储器。微型计算机与装置(100)的电子部件电连接。
装置(100)还包括在基座单元(110)中定义的用户界面,以使得用户能够与装置(100)的控制器(210)进行交互并控制装置(100)的不同方面的功能。
该用户界面包括至少一个显示器和触摸屏。
装置(100)还包括连接到装置(100)的控制器(210)的无线通信模块(220),以使得用户能够与控制器(210)进行远程交互,并且使得控制器(210)能够与其他外部处理装置进行远程交互,例如用于故障报告以及库存和使用情况更新。
无线通信模块(220)可以是无线网络接口控制器的形式,使得装置(100)经由控制器(210)可以通过无线网络(例如,Wi-Fi(WLAN)通信、卫星通信、RF通信、红外通信或蓝牙
用户可以利用诸如笔记本电脑或台式机之类的计算装置与装置(100)的控制器(210)进行远程交互。在这种情况下,可以提供运行在计算装置上的软件,该软件使得用户能够与装置(100)进行交互并控制装置(100)的运行。
同样,用户可以使用移动计算装置(例如智能手机、平板电脑或智能手表)与装置(100)的控制器(210)进行远程交互。在这种情况下,应用程序(即,app)形式的软件被配置为在移动计算装置上运行,并使用户能够与该装置(100)进行交互并控制装置(100)的运行。
除了使用户能够与装置(100)进行交互之外,控制器(210)与电机(120)进行交互以监测混合组件(130),特别是监测混合内容物何时达到期望稠度从而表明已形成了面团。
在这种情况下,控制器(210)监测并检测施加到电机(120)的电负载,其中电机连接到一个或多个混合元件,并且当检测到指示已达到均匀和期望的稠度的恒定电负载时,检测其旋转速率。控制器(210)被配置为输入指示面团期望稠度的恒定负载。
图2示出了装置(100)的第二实施例。为了方便起见,与第一实施例或第二实施例的特征相似或相对应的特征将用相同的附图标记来表示。
在该实施例中,装置(100)包括基座单元(110)、电机(120)、容器(230),其中所述容器(230)具有混合部分(232)和挤出部分(236),所述混合部分(232)包括入口端(234),所述挤出部分(236)流体连接到混合部分(232),并且所述挤出部分(236)包括出口端(272)以及限定从混合部分(232)延伸到出口端(272)的内孔的管状部分(271);面粉分配组件(140);水分配组件(150)、三个添加剂分配组件(160A、160B、160C);一个或多个传感器(240),包括至少一个与混合部分(232)可操作地关联的荷重传感器,用于测量分配到混合部分(232)中的面粉、水以及一种或多种添加剂的所选量;以及与电机(120)和容器(230)可操作地关联的混合和挤出组件(250)。
混合和挤出组件(250)包括与出口端(272)可操作地关联的模具单元(200)和至少一个输送螺杆(260),该输送螺杆位于容器(230)内,延伸穿过混合部分(232)并沿着挤出部分(236)的内孔延伸到出口端(272),
在使用中,该输送螺杆(260)被配置为相对于容器(230)可轴向旋转,以便对在混合部分(232)中的经由入口端(234)接收的内容物进行混合,将混合后的所述内容物输送到挤出部分(236),并在出口端(272)经由模具单元(200)挤出面食制品。
装置(100)还包括用户界面(280),以允许用户输入期望要生产的面食制品;控制器(210),该控制器与用户界面(280)和一个或多个传感器(240)可操作地关联,并被配置为自主地控制电机(120)、混合和挤出组件(250)、面粉分配组件(140)、水分配组件(150)和添加剂分配组件(160A、160B)的运行以生产所期望的面食制品。
此外,装置(100)包括包装组件(180),该包装组件被配置为将面食制品包装到容器中、并对装有面食制品的容器进行密封并贴标签;以及处理系统(290),该处理系统用于对单独的容器进行处理并相对于出口端(272)对容器进行定位,以接收被挤出的面食制品,以及相对于包装组件(180)对已被填充的容器进行移动。同样,控制器(210)自主地控制包装组件(180)和处理系统(290)。
如所述,一个或多个传感器(240)包括至少一个荷重传感器,混合部分(232)可以放置在荷重传感器上并作用于荷重传感器,以对添加至混合部分(232)的面粉、水以及一种或多种添加剂的重量进行测量,从而测量其分配量。
荷重传感器与控制器(200)通信,控制器(200)进而控制面粉分配组件(140)、水分配组件(150)和添加剂分配组件的各自相应的分配机构(142、152、162A、162B、162C),以基于所测量的重量来确定所分配的量,并且所分配的量与所输入的期望生产的面食制品的生产所需的量相对应。
与第一实施例形成对比,容器(230)包括流体连接在一起的混合部分(232)和挤出部分(236)。混合和挤出组件(250)的至少一个输送螺杆(260)以大致水平的方向延伸穿过混合部分(232)和挤出部分(236)。输送螺杆(260)可在第一端附接至电机(120)的驱动轴。输送螺杆(260)的延伸穿过混合部分(232)的其至少一部分包括一个或多个混合元件,用于对在混合部分(232)内接收的内容物进行混合和移动。
使用时,输送螺杆(260)的旋转方向可以反转一次或多次,以阻止面团在达到期望稠度之前过早地被输送到挤出部分(236)。
与出口端(272)可操作地相关联的模具单元(200)呈圆盘的形式,模具单元(200)上限定有多个模具开口,这些模具开口被配置为当面团受力穿过选定的模具开口时将面团成形为面食制品。在使用中,圆盘可相对于出口端(272)旋转以形成不同的面食制品。
当面食制品被挤出时,处理系统(290)被配置为从包装组件(180)的容器分配器(182)取出容器。一旦所期望的量被分配到容器中,处理系统(290)被配置为将容器移动到包装组件(180)的贴标签机(184),然后将容器移动到包装组件(180)的密封机(186)。
与第一实施例类似,该实施例的装置(100)还包括无线网络接口控制器形式的无线通信模块(220;未示出),使得装置(100)经由控制器(210)可以通过无线网络(例如,Wi-Fi(WLAN)通信、卫星通信、RF通信、红外通信或蓝牙
图3示出了装置(100)的第三实施例。为了方便起见,与第一实施例或第二实施例的特征相似或相对应的特征将用相同的附图标记来表示。
在该实施例中,装置(100)被示出为具有让其可被支撑在长凳、柜台或桌面等上的尺寸和形状。
该装置(100)由适合承受连续运行条件的耐用材料制成。
基座单元(110)通常具有矩形形状。基座单元(110)包括下表面(112)、相对的上表面(114)和彼此相对的侧表面(116)。
现在将参照图4详细描述使用如图1所示的装置(100)的方法(400)。
用户与控制器(210)进行交互以选择面食制品的类型以及可选地要添加的任何调味料(即,添加剂)。
在步骤410,响应于接收到用户输入,控制器(210)指示面粉分配组件(140)、水分配组件(150)以及可选的六个添加剂分配组件(160A、160B、160C、160D、160E、160F)中的任意一个以将所选量的各个成分的物料分配到混合组件(130)的容器中或挤出组件(170)中。在后一种情况下,分配可以被延迟,直到面团被转移到挤出组件(170)。
在步骤420,控制器(210)指示电机(120)向一个或多个混合元件施加扭矩,以对内容物进行混合,从而形成与所选择的面食制品相对应的面团。
控制器(210)监测并检测施加到电机(120)的电负载,其中所述电机(120)连接到一个或多个混合元件,并且当检测到指示已达到面团的均匀和期望的稠度的恒定电负载时,检测其旋转速率。
在步骤430,控制器(210)指示混合出口(132)的密封构件移动至打开位置,使得混合组件(130)的容器中的面团可被分配到挤出组件(170)的入口端(174)中。一个或多个混合元件继续在混合组件(130)的容器内旋转,以有利于将面团经由混合出口(132)分配到挤出组件(170)中。
在步骤440,控制器(210)指示电机(120)向挤出组件(170)的输送螺杆(260)施加扭矩,以使输送螺杆(260)相对于细长管状部分(171)轴向旋转,从而将面团输送至出口端(172)。
模具单元(200)将面团成形并制成为所选的面食制品,所述模具单元(200)与出口端(172)可操作地关联。具体地,将面团推动穿过模具单元(200)的模具开口,所述模具开口与所选面食制品相对应。
在一些实施例中,方法(400)还包括以下步骤:在面食制品从位于挤出组件(170)的出口端(172)的模具单元(200)出来时,包装组件(180)对面食制品进行接收和包装。
对面食制品接收和包装还可以包括给包装有面食制品的容器贴标签。
现在将参照图5详细描述使用如图2所示的装置(100)的方法(500)。
在步骤510,用户与用户界面(280)进行交互以输入关于所期望的面食制品的详细信息。输入的详细信息包括面食类型、数量、面食是否不含麸质、和/或其它调味选项。
响应于从用户界面(280)接收到输入的详细信息,控制器(210)自主地进行以下步骤。
在步骤520,控制器(210)与一个或多个传感器(240)通信并启动分配机构(142、152、162A、162B)以分配形成所期望的面食制品所需的所选量的面粉、水和两种添加剂。控制器(210)监测分配到容器(230)的混合部分(232)中的面粉、水和添加剂的重量,并且一旦已经分配了与所需要的所选量相对应的重量的各个成分的物料,就停用分配机构(142、152、162A、162B)。
在步骤530,控制器(210)指示电机(120)向输送螺杆(260)施加扭矩,使得输送螺杆(260)相对于容器(230)进行旋转,以在混合部分(232)中对物料进行混合,从而制成面团。
控制器(210)指示电机(120)反复反转输送螺杆(260)的旋转方向,以使得物料和面团停留在混合部分(232)中,直到达到所期望的稠度。
在一些实施例中,控制器(210)监测并检测施加到电机(120)的电负载和旋转速率,以确定何时检测到指示已达到面团的均匀和期望的稠度的恒定电负载。
在其他实施例中,控制器(210)与一个或多个旋转传感器通信,该旋转传感器被配置成对电机(120)响应于由面团的混合操作施加到旋转螺杆(260)上的负载而产生的扭矩进行测量。在此类实施例中,扭矩的恒定测量值指示面团已达到均匀且期望的稠度。
一旦达到期望的稠度,控制器(210)使电机(120)停止改变输送螺杆(260)的旋转方向,从而由输送螺杆(260)将面团输送到容器(230)的挤出部分(236)中并朝向出口端(272)输送。
控制器(210)还使得模具单元(200)相对于出口端(272)进行旋转,直到与所需面食制品相对应的模具开口被定位成使得面团可被推动穿过该模具开口,以形成所需的面食制品。
在一些实施例中,方法(500)还包括在面食制品从位于挤出组件(236)的出口端(272)的模具单元(200)出来时,用处理系统(290)和包装组件(180)对面食制品进行接收和包装的步骤。
对面食制品进行接收和包装还包括给包装有面食制品的容器贴标签。
在本说明书和权利要求书(如果有的话)中,词语“包括”及其派生词“包括了”和“包含”涵盖所述的每一个整数,但不排除涵盖一个或多个另外的未提及的整数。
在本说明书中,对“一个实施例”或“实施例”的引用是指与所述实施例相关的描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指同一实施例。此外,特定特征、构造或特性可以在一种或多种组合中以任何合适的方式组合。
根据法规,本发明已经用或多或少具体体现于结构或方法特征的语言进行了描述。应当理解,本发明不限于示出或描述的具体特征,因为本文描述的实施方式包括实施本发明的优选形式。因此,本发明以其在由本领域技术人员适当解释的所附权利要求(如果有)的适当范围内的任何形式或变型来要求保护。
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