CN101282654A - 用于制作多成分糖果产品的设备和方法 - Google Patents

Abstract

提供用于生产多成分糖果产品的设备和方法。该设备包括绕内通路(16)同心设置的外通路(14)，这些通路具有公共出口(20)。该外通路具有外径，该设备还包括围绕外通路的出口构件(18)，该出口构件能够绕外通路移动以改变该外径(46)。该设备可用以生产具有由外糖果材料(14a)围绕的内糖果材料(16a)的共同挤出的多成分糖果制品。该糖果制品可以沿着其整个长度具有大致均匀的直径。

Description

用于制作多成分糖果产品的设备和方法

背景

本发明涉及用于生产多成分糖果产品的设备和方法。更特别地，本发明涉及糖果共同挤出设备，该糖果共同挤出设备用于沉积一致或均匀量的每一共同挤出物。

糖果材料的共同挤出是用于制作从硬糖到口香糖的众多糖果制品的已知生产方法。典型的挤出机包括一个或多个螺杆以传递经过各个桶且从分送出口排出的一种或多种流体糖果材料，以根据需要形成糖果制品。每一共同挤出物的流率典型地由螺杆的转速来决定，螺杆典型地位于实际分送位置的上游。因此，传统的糖果挤出系统经历显著的在分送出口处共同挤出物流率问题的探测和为修正该流动问题对螺杆转速的调节之间的滞后时间。对于复杂的情形，许多糖果材料特别是口香糖当被放置在可流动状态下时不表现可预见的流体特性。这进一步限制了用传统的螺杆驱动挤出装置控制糖果材料的均匀分送的能力。所以，对能够适应流体糖果材料表现的不可预见的流动和弹性特性的共同挤出设备和方法存在需求。特别地，对能够精确地控制在分送点处的挤出物流率的糖果挤出装置存在需求。

发明内容

本发明提供用于生产多成分糖果产品或制品的设备。该设备包括绕内通路同心设置或以其它方式围绕内通路的外通路。外通路和内通路共有公共出口。该外通路具有外径。出口构件围绕外通路，该出口构件能够绕外通路移动。出口构件沿着外通路的移动改变该外径。

外通路适于接收第一流体糖果材料，而内通路适于接收第二流体糖果材料。在第一和第二流体糖果材料从公共出口共同挤出时，出口构件可根据需要被调节以形成多成分糖果挤出物。在一个实施例中，出口构件被调节以形成多成分挤出物，该多成分挤出物沿着大致整个挤出物长度具有均匀的直径。

在一个实施例中，设备还包括传感器装置，该传感器装置连接公共出口或者紧接公共出口。传感器装置适于探测挤出物的特性。传感器装置与出口构件可操作通信，并且出口构件可以响应于由传感器装置探测到的特性被移动。在一个实施例中，传感器装置将探测信号发送到与传感器装置及出口构件可操作通信的控制器。控制器被构造成响应于该探测信号来移动出口构件或以其它方式引导出口构件的移动。

在一个实施例中，传感器装置可以是用于探测挤出物的直径的光发射器/接收器。传感器装置可包括能够探测挤出物以及外流体糖果材料和/或内流体糖果材料的流率的流率探测器。传感器装置还可以是用于对挤出物的一部分进行称重的称重装置。传感器装置可包括以上装置的任何组合。因此，传感器装置可探测的特性包括挤出物直径、挤出物的重量、挤出物的流率、外流体糖果材料的流率、内流体糖果材料的流率及其任何组合。

在一个实施例中，当探测信号包括在预定值之下的探测值时，出口构件相对于所述通路移动，以增加所述外径的长度或距离。类似地，当探测信号包括大于或可选地大于或等于预定值的探测值时，出口构件可被移动以减小所述外径的长度。

在另一实施例中，控制器可操作地连接到驱动出口构件的移动的驱动机构上。控制器可被构造成响应于由传感器装置发送的探测信号和/或探测值来引导驱动机构以移动出口构件。在一个实施例中，为了确保挤出沿着大致整个挤出物长度具有均匀直径的挤出物，控制器基于探测值和该预定值的比较来确定出口构件将被移动多少。

在一个实施例中，该设备生产具有内糖果材料和外糖果材料的多成分糖果制品。外糖果材料围绕内糖果材料，并且糖果制品沿着其大致整个长度具有均匀的直径。内糖果材料和外糖果材料可以是如本领域中公知的任何糖果材料。在一个实施例中，内糖果可以是液体、固体、半固体、粉状糖、粒状糖、或其组合。在一个实施例中，外糖果材料是口香糖。该多成分糖果制品可以是根据需要成形或形成为夹心糖果或夹心口香糖球的绳状物。

在另一实施例中提供用于生产多成分糖果制品的方法。该方法包括将外流体糖果和内流体糖果从相应的同心外通路和内通路共同挤出，这些通路具有公共出口。外通路具有外径，并且出口构件围绕外通路。该方法包括绕外通路移动出口构件以改变该外径。在一个实施例中，该方法限定：用外流体糖果围绕内流体糖果以形成多成分挤出物；探测挤出物的特性；和响应于探测到的特性来调节出口构件的移动。由此，该方法响应于探测到的特性来改变所述外径的长度或距离。

在一个实施例中，调节出口构件的移动以形成沿着大致整个挤出物长度具有大致均匀的直径的挤出物。该探测可由传感器装置来执行。该调节可包括当探测到的特性在预定值之下时移动出口构件以增加所述外径。类似地，该调节还可包括当探测到的特性大于预定值时移动出口构件以减小所述外径。

这里描述了附加特征和优点，这些附加特征和优点将从下列详细描述和附图显而易见。

附图的简要描述

图1是根据本发明的糖果沉积设备的局部剖开透视图。

图2是图1的糖果沉积设备的放大、局部剖开透视图。

图3是沿着图1的线3-3的糖果沉积设备的剖视图。

图4是示出根据本发明实施例的具有缩短的外径长度的外通路的图3的区域4的放大不完全视图。

图5示出根据本发明实施例的具有增加的外径长度的图4的外通路。

图6是沿着图4的线6-6的剖视图。

图7是沿着图5的线7-7的剖视图。

详细描述

概括地参考附图，其中相同的附图标记表示相似的结构和元件，并且特别地参考图1-3，示出了用于生产多成分糖果产品的糖果沉积设备10。设备10包括壳体12，包含外通路14和内通路16。图1和图2示出了局部剖开的壳体12，以暴露设备10的内部部件。通路14和通路16分别适于接收来自相应流体糖果源(未示出)的相应流体糖果材料14a和糖果材料16a。如在本领域中已知，合适的糖果源的非限定性实例包括挤出机和储料器。如在本领域中公知，在通路14和通路16与糖果材料14a和糖果材料16a的相应来源之间的流体连通的建立可被实现(也就是，管线和管道)。图1和图2中的壳体12被局部剖开以暴露其中通路的构造。要理解的是壳体12是封闭的。如在本领域中公知，糖果材料14a和糖果材料16a经由例如螺杆挤出机的流动系统或者通过重力流过相应的通路14和16。

在一个实施例中，每个糖果源和/或壳体12都可包括加热元件(未示出)以将糖果材料维持在可流动状态。糖果材料可以是相同的或者是不同的。因此，糖果材料14a和糖果材料16a的来源可适于将每个糖果材料维持在相同的或者不同的温度处。

糖果材料14a和糖果材料16a可包括任何流动、可流动、可被置于可流动状态下、或以其它方式提供塑性糖果材料的糖果材料。可流动的、流体或塑性糖果材料的非限定性实例包括用于制作硬糖、煮制糖(boiled candy)、软糖、棒棒糖、方旦软糖、太妃糖、果子冻、口香糖、泡泡糖、巧克力、明胶、焦糖、乳脂糖、奶油杏仁糖、和粉状或粒状糖的糖浆、液体、凝胶、糊、胶体、或固体。糖果材料可包括糖或者可以是无糖的。糖果材料还可包括药用产品或药物。

如能在图1-3中看到，外通路14绕内通路16同心设置且围绕内通路16。出口构件18在设备10的下游部22处围绕外通路14。出口构件18和内通路16的下游端形成公共出口20。如在图3中最佳看到的那样，出口构件18的内表面和内通路16的外表面在设备10的下游部22处限定外通路14。换句话说，出口构件18在下游部22处围绕内通路16以维持或以其它方式限定从下游部22到出口20的外通路14。

出口构件18能够相对于外通路14和内通路16移动。出口构件18能够绕内通路16的长度移动。因此，出口构件18可绕外通路和内通路旋转、出口构件18可沿着外通路和内通路的长度移动或者滑动、或者出口构件18以旋转和/或向上与向下移动的任何组合的方式可移动。在一个实施例中，出口构件18的外表面可操作地与致动臂24的内表面接合。致动臂24的旋转因此使出口构件18相对于通路14和通路16旋转，以如图3所示由箭头A表示的上下或垂直方式移动出口构件18。出口构件18因此沿着通路14和通路16的长度移动。

在一个实施例中，如图4和图5所示，出口构件18的外表面可具有与设置在致动臂24的内表面上的对应螺纹或齿28配对接合的螺纹或齿26。当致动臂24旋转时，螺纹28接合螺纹26以如所希望的以向上或向下的方式移动、驱动或以其它方式拧出口构件18。可选地，致动臂24可固定地接合出口构件18的外表面以绕通路旋转出口构件，以沿着通路14、16的长度垂直移动出口构件18。

在另一实施例中，设备10包括可用于旋转致动臂24的驱动机构36。驱动机构36包括伺服电机38，该伺服电机38附连到对齿轮42进行驱动的致动构件40。致动臂24附连有嵌齿轮44。齿轮42的齿与嵌齿轮44的齿相互啮合以围绕通路以上下的方式旋转致动臂24。

如图3所示，支撑构件30在出口构件18移动期间将该出口构件18保持在设备10内。出口构件18具有沿着支撑构件30的顶表面延伸的唇32以将出口构件18固定在设备10内。为了维持或以其它方式确保用于外通路14特别地在下游部22中的无泄漏流体连通，支撑构件30可以是刚性的或柔性的。支撑构件30例如可以是垫圈或套管，且可由如在本领域中公知的金属、聚合材料、弹性体材料、或其组合制成。

如图3所示，间隔构件34由弹性和柔性材料制成，并且维持用于外通路14的无泄漏外表面。在一个实施例中，间隔构件34是柔性的和可压缩的以确保无泄漏的外通路14特别地在壳体12中的外通路部分和下游部22中的外通路部分之间。不管出口构件18是否正在移动、旋转、或者当出口构件18静止时，间隔构件34都确保外通路14是无泄漏的。如在本领域中公知，适合用作间隔构件34的部件的非限定性实例包括由例如橡胶、聚合材料或者弹性体材料的柔性和/或可压缩的材料制成的垫圈或者衬垫。

如图4-7所示，外通路14具有外径46而内通路16具有内径48。不希望被限制于任何特定理论，外径46可以是通过同心通路14和16的公共中心延伸的直线段，该直线段终止在出口构件18的内侧表面的周边处。因此，外径46可以包括内径48或与内径48共同延伸，或者外径46可以不包括内径48或与内径48共同延伸。不管直径46是否包括内径48或者与内径48重叠，本领域的普通技术人员中的一个都将理解的是外径46的长度、距离、或线性度可随着出口构件18的移动而变化或者改变。外径46可被认为是不与内径48共同延伸的直径线段。换句话说，如图6和图7所示，外径46可以是从内通路16的外表面延伸到出口构件18的内表面的直径线段。因此，外径46的长度随着出口构件18的旋转和/或移动而变化。例如，当出口构件18如图4中由箭头B所示地沿着通路垂直向上移动时，如图4和图6所示，外径46的长度或者线性度具有缩短的长度或者距离D。换句话说，向上移动出口构件18减小了外径46的长度。如图5和图7所示，当出口构件18相对于通路垂直向下移动时，外径46具有增加的长度或者距离E。因此，出口构件18的向下移动增加直径46的长度或者线性度。通过改变外径46的长度或者距离，与内糖果16a共同挤出的外流体糖果14a的量可如所需要地调节。

在一个实施例中，内通路16的外表面可包括挡板47。挡板47向外突出到外通路14中，以限制流体糖果14a的流动。与出口构件18结合的挡板47的存在提供外糖果材料14a的流率的精确控制。因为出口构件18的移动控制在通路的最下游点处也就是公共出口20处的糖果流率，所以本设备有利地提供了改进的流动调节的控制。

出口构件18可以手动地或者自动地被移动以调节与内流体糖果16a共同分送或以其它方式共同挤出的外流体糖果14a的量。当从公共出口20离开时，外流体糖果14a围绕、包围、或以其它方式完全包住流体糖果16a以形成多成分挤出物50。如在本领域中公知，流体糖果14a和流体糖果16a的挤出可单独是重力或者与糖果进给系统例如挤出螺杆相结合的重力的结果。输送器52可被设置在出口20附近以接收挤出物50。尽管图1示出位于设备10下方的以接受垂直分送的挤出物50的输送器52，但是设备10也可如在本领域中公知的那样与输送器52相邻设置以将挤出物50以水平方式分送到输送器52上。

在一个实施例中，设备10包括经由控制器56与设备10可操作通信的传感器装置54。传感器装置54可紧接公共出口20放置并且被构造成探测挤出物50的特性。可选地，传感器装置54可被定位在公共出口20处，或者可以是公共出口20的部件。可被用作传感器装置54的合适的装置的非限定性实例包括一对或多对光发射器/接收器、流量计、称重装置、及其组合。光发射器/接收器可被用于探测挤出物50的直径。一个或多个发射器/接收器可在一个或多个平面中使用以如所需要地探测挤出物的直径。在一个实施例中，如在本领域中公知，光发射器/接收器可以是成对的激光发射器/接收器。在另一实施例中，光发射器/接收器可探测挤出物直径中细微到大约±10微米、或者大约±2微米、或者大约±1微米的变化。因此，传感器装置54可被用于探测挤出物50的给定特性的细微变化。

传感器装置54可包括探测外流体糖果14a和/或内流体糖果16a的流动的流量计。流量计可被直接放置在出口20处或者出口附近。流量计可提供相当于大约±0.01毫米/秒的精确流率探测。此外，传感器装置54还可包括称重装置例如天平，以称挤出物50的段的重量。称重装置可以是独立的装置或者可与输送器52结合操作。称重装置可被构造成探测挤出物50的段的重量中非常小的变化。例如，称重装置可探测小到大约±0.01mg的重量变化。因此，传感器装置54可被构造成探测挤出物的任何所希望的特性，该特性包括例如挤出物的直径、挤出物的流率、一个或两个流体糖果的流率、挤出物的段的重量、和其任何组合的非限定性实例。

在一个实施例中，传感器装置54探测挤出物50的特性并且基于所探测到的特性将探测信号发送到控制器56。控制器56与伺服电机38可操作通信。该连接将传感器装置54置于与出口构件18可操作通信中，(也就是，传感器-控制器-驱动机构-出口构件)。例如，控制器56可以是本领域中公知的任何控制装置例如可编程逻辑控制器或类似的装置。控制器56、传感器装置54、和伺服电机38之间的可操作通信可经由这些非限定性实例如电连接、机械连接、因特网连接、蓝牙连接、RF(射频)频率连接、光学连接、IR(红外线)连接等等。由传感器装置54发送的探测信号被控制器56接收和处理。基于探测信号，控制器56引导伺服电机38沿顺时针方向、逆时针方向驱动齿轮42，或者引导伺服电机保持静止。控制器56被构造成响应于探测到的信号来移动出口构件18。

基于探测到的特性的值和预定阈值之间的比较，控制器56的逻辑可被编程或以其它方式被构造成引导驱动机构36来移动出口构件18，以便增加或者减小外径46的长度。例如，光发射器/接收器可探测挤出物50的直径并且将该探测到的挤出物直径值以探测信号的方式发送到控制器56。控制器56可被构造成将该探测到的挤出物直径值与阈限挤出物直径值比较。当探测到的挤出物直径值在阈限挤出物直径值之下时，则控制器56引导驱动机构36移动出口构件18以增加外径46的长度，由此增加从外通路14排出的流体糖果14a的量。

类似地，当探测到的挤出物直径值大于阈限挤出物直径值、或者可选地大约或等于阈值时，控制器56可被构造成引导驱动机构36向上移动出口构件18，由此减小流率或以其它方式减少从外通路14分送的外流体糖果14a的量。控制器56可被构造成以类似的方式将探测到的流率值和探测到的重量值分别与流率和重量的阈值比较。

在一个实施例中，在通过传感器装置54的挤出物50的特性探测、探测信号到控制器56的传输、通过控制器56的探测信号的处理和出口构件18的移动之间的持续时间是从大约0.01秒到大约1.0秒、或者大约0.05秒到大约0.5秒、或者从大约0.05秒到大约0.1秒。在另一实施例中，控制器56可被构造成确定出口构件18所需的移动量，以便将挤出物50维持在预定的公差范围内。相应地，齿轮42和嵌齿轮44可分别都具有精细地相互啮合的齿，使得对外径46的长度的非常精细的调节成为可能。在一个实施例中，可移动出口构件18以实现直径46长度中的变化，该变化从大约0.001mm到大约2.0mm、或者大约0.01mm到大约0.2mm。设备10有利地响应特性探测来提供挤出物特性的直接探测和糖果流动的直接调节。设备10还有利地挤出多成分糖果，该糖果在格外精密和精确的公差内沿着大致挤出物的整个长度具有均匀的直径。例如，挤出物50的均匀直径可具有大约±100微米、或者大约±10微米、或者大约±2微米、或者大约±1微米的公差范围。

在另一实施例中，如图1-3所示，设备10可包括与外通路14流体连通的溢流通道58。当外径46的长度减缓外通路14中外流体糖果14a的流率时，溢流通道58提供用于外流体糖果14a的流路。溢流通道58还容纳在壳体12的上游部中出现的任何糖果的流动不均匀性。不论出口构件18相对于通路移动的程度、或者最小量或者极值，提供溢流通道58有利地促进外流体糖果14a的更有规则的和平滑的流动。在一个实施例中，溢流通道58可被构造成放置成与外流体糖果14a的来源流体连通。这通过将未使用的糖果循环返回到来源来消除浪费。这种构造还将流体糖果维持在新鲜的状态。

设备10可被用于共同挤出或以其它方式形成多成分糖果制品，该糖果制品包括内糖果材料和围绕内糖果材料的外糖果材料。设备10可有利地用于确保糖果制品沿着糖果制品的大致整个长度具有均匀的直径。在一个实施例中，内糖果材料和外糖果材料可选自糖浆、糊、胶体、煮制糖、硬糖、软糖、太妃糖、果子冻、口香糖、泡泡糖、巧克力、明胶、焦糖、乳脂糖、奶油杏仁糖、粉状糖或粒状糖。在另一实施例中，制品的外糖果材料是口香糖或者泡泡糖。

在又一实施例中，糖果制品具有为口香糖或者泡泡糖的外糖果材料，和粒状糖、糖浆、或者口香糖的内糖果材料。糖果制品可以是完成的糖果产品。可选地，糖果制品可以是完成的糖果产品的前体。例如，糖果制品可以例如是绳状物或者股状物，该绳状物或者股状物将经受进一步的加工步骤以形成例如夹心口香糖球或夹心糖的成形的糖果产品。作为糖果产品的前体，本糖果制品在非常精密或其它狭窄的公差内提供具有均匀直径的糖果股状物。例如，糖果制品可以是沿着绳状物的整个长度具有均匀直径的共同挤出的绳状物，该直径仅在大约±100微米、或者大约±10微米、或者大约±1微米内变化。这是有利的，因为在将糖果绳状物成形为完成的糖果产品的加工步骤之后，均匀的直径确保外糖果材料完全地包住或者以其它方式完全围绕内糖果材料。因此通过具有均匀直径的共同挤出糖果绳状物的设备10的提供明显减小不合格产品——即具有暴露到周围环境的内糖果材料的产品的量。

应该理解的是对在此描述的本实施例的各种变化和变型对本领域的那些技术人员将是显而易见的。在不偏离本主旨的精神和范围以及不减小它的预期优点的情况下能够做出这些变化和变型。所以，意图的是这些变化和变型由所附权利要求所覆盖。

Claims (20)

1.一种用于生产多成分糖果制品的设备，包括：

绕内通路同心设置的外通路，所述通路具有公共出口，该外通路具有外径；和

围绕外通路的出口构件，该出口构件能够绕外通路移动以改变该外径。

2.如权利要求1所述的设备，还包括在所述外通路中的外流体糖果和在所述内通路中的内流体糖果，该外流体糖果围绕该内流体糖果且在从所述出口离开时形成多成分挤出物。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述挤出物具有大致均匀的直径。

4.如权利要求2或3所述的设备，还包括紧接所述出口且与所述出口构件可操作通信的传感器装置，该传感器装置探测所述挤出物的特性。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述传感器装置将探测信号发送到与所述传感器装置及所述出口构件可操作通信的控制器，该控制器被构造成响应于该探测信号来移动所述出口构件。

6.如权利要求5所述的设备，还包括与所述控制器和出口构件可操作通信的驱动机构，该驱动机构被构造成移动所述出口构件。

7.如权利要求4到6中任一项所述的设备，其中所述传感器装置是从由光发射器/接收器、称重装置、流量计、及其组合组成的组中选出的。

8.如权利要求4到7中任一项所述的设备，其中所述特性是从由所述挤出物的直径、所述挤出物的重量、所述挤出物的流率、外流体糖果的流率、内流体糖果的流率、及其组合组成的组中选出的。

9.如权利要求5到8中任一项所述的设备，其中所述探测信号包括探测值，并且当所述探测值在预定值之下时所述出口构件移动以增加所述外径的长度。

10.如权利要求5到8中任一项所述的设备，其中所述探测信号包括探测值，并且当所述探测值大于预定值时所述出口构件移动以减小所述外径的长度。

11.一种用于生产多成分糖果制品的方法，包括：

将外流体糖果和内流体糖果从相应的同心外通路和内通路共同挤出，外通路和内通路具有公共出口，该外通路具有外径，并且出口构件围绕外通路，和

绕外通路移动该出口构件以改变该外径。

12.如权利要求11所述的方法，还包括

用所述外流体糖果围绕所述内流体糖果以形成多成分挤出物；

探测该挤出物的特性；和

响应于探测到的特性调节所述移动。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述挤出物具有长度，所述方法还包括形成沿着大致整个挤出物长度具有大致均匀的直径的挤出物。

14.如权利要求12或13所述的方法，其中在所述探测和所述调节之间的持续时间是从大约0.01秒到大约1.0秒。

15.如权利要求12到14中任一项所述的方法，还包括当所述特性在预定值之下时移动所述出口构件以增加所述外径。

16.如权利要求12到14中任一项所述的方法，还包括当所述特性大于预定值时移动所述出口构件以减小所述外径。

17.如权利要求12到16中任一项所述的方法，其中由传感器装置执行所述探测，该传感器装置是从由光发射器/接收器、称重装置、流量计、及其组合组成的组中选出的。

18.一种具有长度的多成分糖果制品，包括：

内糖果材料；和

围绕该内糖果材料的外糖果材料，该糖果制品沿着整个长度具有大致均匀的直径。

19.如权利要求18所述的糖果制品，其中所述内糖果材料和外糖果材料是从由糖浆、糊、胶体、煮制糖、硬糖、软糖、太妃糖、果子冻、口香糖、泡泡糖、巧克力、明胶、焦糖、乳脂糖、奶油杏仁糖、和粒状糖组成的组中选出的。

20.如权利要求19所述的糖果制品，其中所述外糖果材料是从由口香糖和泡泡糖组成的组中选出的。

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