DE69900077T2 - Vorrichtung zur Herstellung von Schalen aus fetthaltigen, schokoladeähnlichen Massen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Herstellung von fetthaltigen, schokoladenartigen Massen, insbesondere für Schokoladengegenstände, bei denen eine Menge an flüssiger Masse in mehr als einer Gießkammer angeordnet wird, wonach mehr als ein Stempel in die Masse eingetaucht wird, um die Schalen zu bilden.
• Systeme zum Formen von Schalen aus fetthaltigen, schokoladenartigen Massen durch Eintauchen eines Stempels in die flüssige Masse eines damit verbundenen Hohlraums wodurch man die Masse in die gewünschte Form bringt, sind heutzutage im Stand der Technik gut bekannt und werden von der Schokolade herstellenden Industrie umfangreich verwendet.
• Die EP 0 589 820 A1 (AASTED-MIKROVERK APS) beschreibt das erste im Handel erhältliche Verfahren und eine damit verbundene Vorrichtung vom Verdrängungstyp zur industriellen Verwendung. Es betrifft ein Verfahren, bei dem die schokoladenartige Masse unter Kristallisation fest wird, um die Schale zu bilden, wobei die Temperatur der Gießform niedriger ist als die Temperatur der getemperten Masse, da ein Kühlelement mit einer Temperatur, die geringer als 0ºC ist, in die Masse eingetaucht und in der Masse in einer vollständig eingetauchten Position für einen vorgegebenen Zeitraum gehalten wird. Das Kühlelement wird weiterhin sofort in die Masse eingetaucht, nachdem diese in die Gießform gefüllt und ausgeschüttelt wurde. Die verbundene Vorrichtung umfaßt weiter Mittel zum Regeln der Auf und Abbewegung der Kühlelemente als auch zum Regeln der Verweilzeiten in der vollständig eingetauchten Position. Durch diese frühe Lehre auf diesem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung wird die Schokoladenmasse jedoch in die Gießform in einer Menge gefüllt, welche üblicherweise etwa 10% größer ist als das Volumen der fertigen Schokoladenschale.
• Allgemein sind auf dem vorliegenden Gebiet schokoladenartige Massen Suspensionen von Nicht-Fettpartikeln, wie beispielsweise Zucker, Milchpulver und Kakaofeststoffe in einer flüssigen Fettphase. Die Fettphase umfaßt in den meisten Fällen eine Menge von der reinen Kakaobutter bis etwa 30%, kann aber auch Ersatzstoffe umfassen. Solche Ersatzstoffe können in der Form von anderen Arten von fetthaltigen Ölen vorliegen. Schokoladenartige Massen, bei denen die Kakaobutter vollständig oder teilweise durch andere Fette ersetzt worden sind, werden im Handel häufig als Schokoladenmischung bezeichnet, bei denen Kakaobutter durch Palmkernöl oder entsprechende Öle ersetzt worden ist. Schalen, die aus 100% Fett, welches Kakaobutter oder eine Mischung ist, sind auch möglich.
• Bei der nachfolgenden Behandlung der fertiggestellten Schalen wird die Schale häufig mit einer zentralen Masse eines cremigen oder flüssigen Nahrungsmittelmaterials, welches sich von dem der Schale unterscheidet, bereitgestellt. Danach wird die Schale entweder mit weiteren Schalenteilen entlang des Umfangs der Schale oder durch Beschichten oder durch einen flachen Boden geschlossen. Für diesen Zweck ist es sehr wichtig, daß der Umfang der Schale vollständig ist, oder es wird nicht möglich sein, eine feste Verbindung herzustellen.
• Weiterhin ist es möglich, eine hergestellte Schale mit anderen Schalenarten, unmittelbar nachdem diese geformt worden sind, zu verbinden, so daß der hergestellte Nahrungsmittelgegenstand als Hohlkörper, beispielsweise in der Form von Eiern oder Figuren, wie beispielsweise Pixies und ähnliches, vorliegt. Wenn man die Schalen verbindet, um hohle Gegenstände herzustellen, ist es von größter Bedeutung, daß insbesondere der Rand der Schalen vollständig ist.
• Weiterhin sollte angemerkt werden, daß hergestellte Schalen nicht nur aus einer Materialschicht bestehen müssen, sondern beispielsweise aus mehreren Schichten eines schokoladenartigen Materials bestehen können. Beispielsweise kann eine Schale oder ein Teil davon aus dunkler Schokolade mit einer weiteren Innenbeschichtung aus weißer Schokolade (oder umgekehrt oder einer anderen Farbe) durch das gleiche Verfahren und System bereitgestellt werden, sogar bevor die zuerst geformte Schale die Gießform verläßt.
• Die schokoladenartigen Massen werden eingebracht und in die Gießform in einem getemperten flüssigen Zustand geschüttelt. Seit mehreren Dekaden ist die Technik des Bereitstellens von getemperten schokoladenartigen Massen dem Fachmann auf dem Gebiet der Schokoladeherstellung gut bekannt. Schokoladenartige Massen, die auf 40- 50ºC erwärmt werden, treten in das Temperverfahren ein, bei dem die Masse auf etwa 27-32ºC gekühlt wird, wodurch die Kristallisation einsetzt. Danach wird die schokoladenartige Masse wieder erwärmt, normalerweise nicht mehr als 2ºC, wodurch die fertig getemperte schokoladenartige Masse mit einem Gehalt von stabilen β- Kristallen in einer Menge von weniger als 5% bereitgestellt wird. Dadurch werden niedriger schmelzende Kristalle wieder geschmolzen, so daß nur die stabilen Kristalle in der fertig getemperten Masse verbleiben. Ein solches Verfahren wird beispielsweise von den AMK-Tempermaschinen, die von Aasted-Mikroverk ApS, Dänemark, geliefert werden, durchgeführt.
• Die Qualität der fertig geformten Schokoladenschalen ist immer zunächst durch den Zustand der getemperten Schokoladenmasse bestimmt worden. Der Fachmann weiß, daß guter Geschmack und eine sich im Mund gut anfühlende Schokolade, ein hoher Glanz, eine hohe Beständigkeit gegenüber Fettausscheidungen als auch eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Wärme oder Hitze die Folge des optimalen Temperstadiums war, bei dem die flüssige Schokolade nur stabile β-Kristalle, insbesondere kleine Kristalle, bevor diese in die Form gegeben werden, enthält. Vor der Erfindung gemäß der EP 0 589 820 B1 (AASTED-MIKROVERK APS) dachte der Fachmann jedoch, daß das Festwerden der eingebrachten Schokolade in der Form vorsichtig und zeitraubend, häufig bis zu einem Ausmaß von 1/2-1 Stunde, bevor die geformte Schale aus der Gießform entfernt werden konnte, sein sollte. Durch die Erfindung gemäß der EP 0 589 820 B1 wurde dieses Vorurteil auf den Kopf gestellt, wodurch man ein Verfahren entdeckte, bei dem man die eingebrachte, getemperte Schokolade schnell festwerden ließ, üblicherweise innerhalb von 10 Sekunden, wodurch man unglaublich schnelle Produktionsgeschwindigkeiten für die Schokolade herstellende Industrie bereitstellte.
• Die DE 197 20 844 C 1 (KMB PRODUCTIONS AG) offenbart ein System zum Formen von Schalen, primär zum Formen von Schokoladenschalen. Dieses System umfaßt mehrere Stempel, die fest mit einer Halterung verbunden sind. Da jedoch die Stempel fest verbunden sind, ist es nicht möglich, den einzelnen Stempel auf verschiedene Tiefen abzusenken, um Ungenauigkeiten bei der Dosierung von Schokolade oder bei Unterschieden in der Tiefe der einzelnen Gießformen auszugleichen. Die Stempel werden einfach alle bis zu der gleichen vorgegebenen Tiefe abgesenkt.
• Die EP 0 715 813 (GEBR. BINDLER) offenbart ein ähnliches System zum Formen von Schokoladengegenständen, insbesondere von Schokoladenschalen, durch Verdrängung der Schokoladenmasse in einer Form durch Eintauchen eines Stempels. Die offenbarten Vorrichtungen weisen alle mehrere Stempel auf, die fest mit der gleichen Halterung verbunden sind. Wie bei der obigen DE-Offenbarung weist das System keine Art von Kompensierung für Ungenauigkeiten bei der Dosierung von Schokolade oder bei Unterschieden in der Tiefe der einzelnen Gießformen auf. Somit werden, wenn aus einem bestimmten Grund, eine der Gießformen eines Formelementes verstopft ist und der verbundene Stempel nicht weiter als bis zur Tiefe der Verstopfung eingetaucht werden kann, alle die fest verbundenen Stempel angehalten und folglich werden alle Schalen von diesem Formelement unvollständig sein.
• In der Praxis hat es sich als unmöglich erwiesen, Formelemente herzustellen, bei denen sämtliche Gießformen genau die gleiche Größe, das gleiche Volumen und insbesondere die gleiche Tiefe aufweisen. Weiterhin ist es aufgrund von Änderungen der Viskosität der Masse nicht möglich, eine genaue Dosierung der Schokolade zu erreichen, wenn diese in die Gießformen eingebracht wird. Folglich wird, wenn mehrere Stempel mit der gleichen Halterung fest verbunden sind und in die Gießformen abgesenkt werden, die resultierende Verdrängung der Schokolade Schalen mit verschiedener Größe hervorrufen. Um sicherzustellen, daß sämtliche geformten Gegenstände vollständig sind, war es notwendig, diese Abweichungen durch Überdosierung der eingebrachten Schokoladenmenge auszugleichen, wodurch man einen variablen Rand von überschüssiger Schokolade oberhalb der Oberfläche des Formelementes zurückläßt.
• Die WO 95/32633 (AASTED-MIKROVERK APS) beschreibt ein Verfahren und ein System vom Verdrängungstyp, bei dem ein Eingriffsring peripher um die Kühlelemente durch Preßpassung oder Gewindeeingriff angeordnet ist. Der Eingriffsring umfaßt wenigstens eine sich peripher erstreckende Ausnehmung, die den geformten Schalenrand definiert, um Ungenauigkeiten bei der eingebrachten Schokoladenmenge auszugleichen. Diese Lehre offenbart jedoch nichts darüber, wie mehr als ein Stempel angeordnet werden kann, um die oben erwähnten Ungenauigkeiten auszugleichen.
• Für große und komplexe Figuren, wie beispielsweise Schokoladenriegel, Weihnachtsmänner, Osterhasen, etc. kann man nicht sicher sein, daß die Geometrie dieser Figuren im Stand der Technik vollständig ist, da die Schokolade nicht immer bis zur Oberfläche des Hohlraumes steigt, wenn der Stempel vollständig eingetaucht wird. Die Ausnehmung in einem Teil des Umfangs, beispielsweise dem Teil, der der Mitte des Gegenstands am nächsten ist, kann einfach zuviel von der überschüssigen Schokolade aufnehmen. Weiterhin ist es, da die Stempel alle an der gleichen Halterung festgelegt sind, nicht möglich, diese auf verschiedene Positionen abzusenken, um ein vollständiges Ausfüllen von allen Schalenvolumina zu erreichen. Bei einem großen Formelement, das mehrere Hohlräume umfassen kann, können einige Gegenstände vollständig, einige unvollständig sein, und in einigen Fällen wird Schokoladenmasse durch den Verschluß gedrückt, um diesen zu verschmutzen. Eine besondere, wichtige Verwendung von Schokoladenschalen ist die Herstellung von Pralinen. Die Schalen von Pralinen werden mit einem Füllmaterial bereitgestellt, und ein Boden, der aus fetthaltigen, schokoladenartigen Massen besteht, wird geformt, während die Schale noch in dem Formelement vorliegt. Der Boden wird durch Anordnen von flüssiger, getemperter Schokoladenmasse auf dem Füllmaterial hergestellt, wonach überschüssige Schokoladenmasse abgeschabt wird, während diese noch flüssig ist. Für diesen Zweck ist es wichtig, daß im wesentlichen kein Teil der Schale über die Oberfläche des Formelementes herausragt, da in diesem Fall der Schaber die Schalen zerreißen würde.
• Die vorliegende Erfindung umfaßt ein System zur Herstellung von Schalen aus fetthaltigen, schokoladenartigen Massen, insbesondere von Schokoladengegenständen, das umfaßt mehr als eine Gießform, um die Masse aufzunehmen, mehr als einen in die Masse einzutauchenden, verbundenen Stempel, wobei der Stempel unabhängig von einer Halterung gehalten ist. Mit unabhängig ist gemeint, daß die Aufhängung von einem Stempel nicht die Aufhängung eines anderen Stempels beeinträchtigen kann. Gleichzeitig wird die Aufhängung eines einzelnen Stempels nicht durch die Aufhängung der anderen Stempel beeinträchtigt.
• Schließlich umfaßt das System Verschließvorrichtungen für die Gießkammer, die sich entlang des Umfangs oder auf den Stempeln und den Schalenrand-Formoberflächen erstrecken, welche zusammen mit den äußeren Oberflächen der Stempel und den inneren Oberflächen der Gießformen die vollständige Geometrie der geformten Schalen in geschlossenem Zustand bestimmen. Dadurch können vollständige Gegenstände mit wohl definiertem Rand hergestellt werden.
• Die Verschlußmittel für den Hohlraum sind in bezug auf den Stempel axial bewegbar. Dadurch können die Stempel in die Masse abgesenkt werden, nachdem die Verschlußmittel für den Hohlraum bis zum Verschluß mit dem Hohlraum bewegt wurden. Die geschlossene Beschaffenheit des Hohlraumes führt zur Erzeugung eines Drucks in Richtung des Stempels, wenn die Hohlräume vollständig mit Schokolade gefüllt sind. Dies verbessert die Regelung der vertikalen Bewegung der Stempel, die durch die unabhängige Aufhängung bewirkt wird.
• Schließlich erstreckt sich im wesentlichen kein Teil der Schalenrand-Formoberflächen über die obere Oberfläche des Formelementes in der geschlossenen Position.
• Hierdurch wird bewirkt, daß die einzelnen Stempel auf verschiedene Tiefen abgesenkt werden können, um sämtliche Gegenstände in einem gegebenen Formelement vollständig herzustellen, unabhängig von Schwankungen bei dem Volumen oder der tatsächlichen Tiefe der Gießformen oder bei der Menge von eingebrachter Schokolade. Dies bewirkt eine nicht vorhersehbare Flexibilität des Formsystems, welches geeignet ist, Schwankungen auszugleichen, die viel größer sind als tatsächlich wahrgenommen. Wenn eine Gießform in einem Formelement deutlich mehr flüssige Schokolade enthält als die anderen, wird der Stempel, der mit dieser Gießform verbunden ist, seine Vertikalbewegung vor den anderen Stempeln einfach beenden und aufgrund der Unabhängigkeit der Aufhängung wird die fortgesetzte Vertikalbewegung der verbleibenden Stempel nicht beeinträchtigt. Wenn auf der anderen Seite deutlich weniger Schokolade in die Gießform eingebracht wurde, wird der verbundene Stempel seine Vertikalbewegung fortsetzen, unabhängig von den weiteren Stempeln, bis zu dem Punkt, an dem dieser Gegenstand auch vollständig ist. Das gleiche gilt in dem Fall einer deutlich tieferen oder weniger tiefen Gießform. Der Bodenbereich der Schalen kann in der Dicke leicht schwanken.
• Indem so im wesentlichen kein Teil der Schalenrand-Formoberflächen oberhalb der oberen Oberfläche des Formelementes ist, wird der Vorteil erreicht, daß die Schalen für die Herstellung von gefüllten Pralinen weiter verarbeitet werden können. Dadurch wird es möglich, Schalen für Pralinen mit einer vorgegebenen Geometrie, insbesondere einer vorgegebenen Geometrie des Schalenrandes, der zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Boden der Praline und der Schale verwendet wird, herzustellen.
• Weiterhin kann sich ein erster Teil der Schalenrand-Formoberflächen unterhalb der oberen Oberfläche des Formelementes in der geschlossenen Position erstrecken. Dadurch wird der Vorteil erhalten, daß diese erste Oberfläche verwendet werden kann, um eine Verbindung zwischen der Schale und der Bodenplatte, wenn letztere geformt wird, bereitzustellen.
• Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein zweiter Abschnitt der Schalenrand-Formoberflächen im wesentlichen horizontal und bündig mit der oberen Oberfläche des Formelementes in der geschlossenen Position. Es ist unmöglich, 100% genaue Formelemente zu erhalten. Weiterhin werden die Elemente aus Material hergestellt, das sich über die Zeit, wenn es verwendet wird, verändern kann. Indem man die Schalenrand-Formoberflächen mit einem im wesentlichen horizontalen Abschnitt ausstattet, wird dieser Abschnitt verwendet, um die Ungenauigkeiten bei der Positionierung der Stempel und der verbundenen Verschlußmittel für den Hohlraum in bezug auf die Gießformen auszugleichen.
• Bevorzugt erstreckt sich der zweite, im wesentlichen horizontale Abschnitt der Schalenrand-Formoberflächen über eine Länge von 5 bis 50% der Wandstärke der Gegenstände. Die Erfahrung hat gezeigt, daß diese Länge den Ungenauigkeiten, die üblicherweise auftreten, entspricht.
• Bevorzugt ist der erste Abschnitt der Schalenrand-Formoberflächen, die sich unterhalb der oberen Oberfläche des Formelementes erstrecken, gegen die obere Oberfläche des Formelementes geneigt und erstreckt sich im wesentlichen geradlinig. Weiterhin kann der erste geneigte Abschnitt der Schalenrand-Formoberflächen einen Winkel von 0 bis 90º mit der oberen Oberfläche des Formelementes bilden. Es ist von Vorteil, eine gerade Oberfläche zu haben, um die Bindung zwischen der Schale und dem Boden der Praline zu bewirken. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn diese Oberfläche geneigt ist, da die Gesamtfläche der Verbindung dadurch vergrößert wird. Weiterhin wird, wenn man den Schalenrand vor dem Formen des Bodens der Praline erwärmt, nur der Abschnitt der Schale, die für die Verbindung verwendet wird, erwärmt, und die sichtbaren Abschnitte der Schale verlieren nicht ihre Temperung. Dadurch werden unerwünschte Fettausscheidungen um die Verbindung herum vermieden.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der erste, geneigte Abschnitt der Schalenrand-Formoberflächen über einen Abstand unterhalb der oberen Oberfläche des Formelementes in der geschlossenen Position, wobei der Abstand bis zu 100% der Schalendicke beträgt. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, eine gute starke Verbindung zwischen der Schale und dem Boden der Praline zu bewirken.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das System Mittel, die geeignet sind, eine Vertikalbewegung der unabhängig voneinander aufgehängten Stempel in bezug auf die Halterung zu führen. Durch dieses wird eine verbesserte Genauigkeit bei der Positionierung der Stempel in bezug auf die Gießformen erhalten. Somit wird die Schalendicke im gesamten Umfang der Schale einheitlich sein.
• Ein Weg, eine verbesserte und sichere Führung bereitzustellen, ist es, Gleitoberflächen, die mit gegenüberliegenden Gleitoberflächen im Eingriff stehen, bereitzustellen. Diese Gleitoberflächen können auf den Stempeln, auf der Halterung oder auf getrennten Führungen bereitgestellt werden. Die Gleitoberflächen können weiterhin mit einem Schmiermittel versehen sein, um die Reibung zu verringern und/oder die Kontaktkühlung zu verbessern.
• Der obere Teil der Stempel kann vorteilhaft in die Halterung hineinragen. Dadurch wird ein besonders sicherer Eingriff zur Halterung erhalten. Indem man so die Stempel in der Halterung versenkt anordnet, wird ein starkes und kompaktes System erhalten. Weiterhin ist es möglich geworden, die Verschlußmittel für den Hohlraum als integrierten Teil der Halterung auszubilden.
• Die Vertikalbewegung der unabhängig voneinander aufgehängten Stempel in bezug auf die Halterung kann auch eine separate Führung bereitgestellt werden. Die verwendeten Mittel, um die Führung zu bewirken, können auf verschiedenen Wegen ausgestaltet sein. Die Führung kann so an den Stempeln oder an der Halterung festgelegt sein und in bezug auf den anderen Teil bewegbar sein. Weiterhin kann die Führung bewirkt werden, indem man einen oberen Teil des Stempels auslegt, um eine unabhängige Aufhängung und Führung für die Vertikalbewegung der Stempel zu bewirken.
• Die unabhängige Aufhängung der Stempel kann unterschiedlich ausgestaltet sein, entweder als komprimierbare oder als expandierbare Mittel. Beide Arten von Einrichtungen können entweder Metall- oder Gummifedern, elektromagnetische Mittel, Gewichtsmittel, mechanische Mittel, hydraulische Mittel oder pneumatische Mittel sein. Diese Mittel stellen sicher, daß der auf jeden Stempel ausgeübte Druck der gleiche ist und daß deren Eintauchen in die Schokoladenmasse an dem Punkt endet, wenn die Gießform vollständig gefüllt ist, wodurch man Abfall vermeidet.
• Gemäß der Erfindung kann das System auch eine Dichtung umfassen, die auf den unabhängig aufgehängten Stempeln angeordnet ist, um einen Druckaufbau zwischen der Spitze der unabhängig voneinander aufgehängten Stempel und den gegenüberliegenden Oberflächen der Halterung zu ermöglichen. Diese Dichtung kann statt dessen alternativ auf der Halterung angeordnet sein. Dadurch wird bewirkt, daß es möglich ist, einen Druck zwischen den Stempeln und der Halterung aufzubauen. Dies bewirkt eine äußerst gleichmäßige Aufhängung der Stempel.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das System Mittel umfassen, die ausgelegt sind, um die unabhängig voneinander aufgehängten Stempel aus der Halterung nach vorne zu schieben, und ausgelegt sind, um die unabhängig voneinander aufgehängten Stempel in die Halterung zurückzuziehen. Durch diese Ausführungsform wird die Halterung zunächst bis zum Kontakt mit der oberen Oberfläche des Formelementes abgesenkt. Dann werden die Stempel aus der Halterung in die Schokoladenmasse gerichtet. Von dem Absenken der Stempel auf diesem Weg hat man gefunden, daß es eine außergewöhnlich gute Verdrängung der Schokolade in der Form bewirkt, unabhängig von der Geometrie der geformten Gegenstände. Sogar bei großen und komplexen Figuren wird die Schokolade gleichmäßig verdrängt, um die vollständige Geometrie des Gegenstandes zu bestimmen. Die eingefangene Luft wird zwischen Form und Randplatte und/ oder Randplatte und Stempel austreten.
• Schließlich kann das System die Anordnung von Lasteinrichtungen, die geeignet sind, die Stempel in Richtung gegen den Hohlraum zu drücken, umfassen. Hierdurch wird eine nicht vorhersehbare, gleichmäßige Erscheinung als auch eine homogene Massenkonsistenz erhalten. Die Dichte des geformten Massenmaterials ist weiterhin sehr viel gleichförmiger als bei den bisherigen Verfahren, was auch immer das Teil oder die Geometrie des Gegenstandes sein mag. Mit anderen Worten, jeder hergestellte Gegenstand hat eine optimale Qualität und Eigenschaften, wie es gewünscht ist. Folglich ist der Prozentsatz an Abfall verschwindend.
• Die Erfindung wird nachstehend umfassender mit Bezug auf besonders bevorzugte Ausführungsformen als auch mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert, wobei:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung der durchgeführten Schritte, um ein verpacktes Schalenprodukt zu erhalten, ist,
• Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Wendepunktes eines Endlosträgers für die Formelemente, die durch die Schritte gemäß Fig. 1 gefahren werden, ist,
• Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang A-A des Formelementes gemäß Fig. 2 ist,
• Fig. 4 eine Ausführungsform ist, die als seitliche, schematische Querschnittsdarstellung durch einen der Stempel und einer verbundenen, unten liegenden Gießform, die mit Schokolade gefüllt ist, gezeigt ist, und
• Fig. 5 eine Ausführungsform, bei der ein Abschnitt der Schalenrand-Formoberflächen sich unterhalb der Oberfläche des Formelementes in der geschlossenen Position erstreckt, ist.
• Die Schritte, die ausgeführt werden müssen, um ein verpacktes Schalenprodukt zu erhalten, sind in Fig. 1 schematisch dargestellt.
• Zwischen zwei Wendepunkten 4 trägt ein Endlosträger 1 normalerweise Formelemente 2 durch den Einbringabschnitt, den Formabschnitt, den Kühlabschnitt, den Entformabschnitt und schließlich zu dem Verpackungsabschnitt. Danach führt das Endlosträgerband 1 die Formelemente 2 zum Einbringabschnitt zurück. Die Formelemente 2 können einen oder sogar mehrere Gießformen 3, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, umfassen.
• Weiterhin sollte angemerkt werden, daß die Fig. 1-3 offenbaren, daß die Formelemente absatzweise oder kontinuierlich durch die spezifischen Abschnitte, wie beispielsweise den Form- bzw. Schalenformabschnitt, bewegt werden können. In dem Schalenformabschnitt werden die Formelemente stationär gehalten, wenn die verbundenen Stempel eingetaucht werden, oder die Stempel können synchron mit den Formelementen in dem Formabschnitt bewegt werden. Mittel zum Erreichen von solchen Bewegungen sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Schokoladenherstellung gut bekannt.
• Wie in der EP 0 589 820 B1 (AASTED-MIKROVERK APS) beschrieben, umfassen solche Systeme Mittel zum Regeln der Auf und Abbewegung der Stempel als auch Mittel zum Regeln der Verweilzeiten der Stempel in der voll eingetauchten Position, bei der vorliegenden Erfindung insbesondere für einen vorgegebenen Zeitraum. Weiterhin betragen bei der vorliegenden Erfindung die Verweilzeiten üblicherweise weniger als 60 Sekunden, obgleich die Erfindung nicht auf diese Begrenzung beschränkt ist. Die Verweilzeiten betragen bevorzugter weniger als 20 Sekunden und man hat gefunden, daß es besonders zweckmäßig ist, wenn diese zwischen 0,1 und 5 Sekunden liegen.
• Im Temperabschnitt wird die fetthaltige, schokoladenartige Masse normalerweise auf eine Temperatur von etwa 27-34ºC mit einem Gehalt von stabilen β-Kristallen getempert. Die tatsächlichen Temperaturen als auch die Gehalte an stabilen β-Kristallen hängen jedoch von der Wahl bezüglich der in Rede stehenden schokoladenartigen Masse durch den Fachmann ab. Die getemperte schokoladenartige Masse wird dem Einbringabschnitt zugeführt, bei dem die flüssige Masse eingebracht und in der Gießform 3 geschüttelt wird. Wenn der Schalen bildende Abschnitt folgt, wird ein Stempel in die Masse eingetaucht und die Schale wird tatsächlich gebildet. Danach kann ein Kühlabschnitt folgen als auch ein Abschnitt zum Entformen der Schale aus der Form und schließlich ein Verpackungsabschnitt, in welchem die Schalen zur Abgabe verpackt werden. Die Systeme gemäß der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand des Schalen bildenden Abschnitts.
• Es sollte angemerkt werden, daß in den restlichen Zeichnungen dieser Beschreibung es offenbart ist, daß die getemperte Masse 5 bereits in den Gießformen 3 eingebracht und geschüttelt ist.
• Es sind Mittel angeordnet, um die Temperatur der Stempel zu regeln. Diese Mittel können gut bekannte Temperatur-Regelvorrichtungen, wie beispielsweise einen Temperaturmeßsensor, der über einen Draht mit einer Regeleinheit verbunden ist, welche die Regulation des Medienstroms, welcher durch Kanäle der Halterung strömt, regelt, umfassen. Diese Temperatur-Regelvorrichtungen können auf viele verschiedene Arten realisiert sein, so daß diese beispielsweise eine Kühlung oder elektrische Heizung umfassen, solange sie für den Fachmann eine im wesentlichen konstante Temperatur des Stempels erreichen. Die Temperatur des Stempels kann geregelt sein, um gleich oder weniger als 0ºC zu betragen, kann sogar aber auch geregelt sein, um höher als 0ºC zu sein. Eine besonders gute Qualität der Schalen als auch eine schnelle und effiziente Produktion ist erreicht worden, wenn die Temperatur des Stempels geregelt ist, um weniger als etwa 10ºC, typischerweise in einer geregelten trockenen Umgebung, zu betragen. Besonders hervorragende Ergebnisse sind erhalten worden, wenn die Temperatur des Stempels geregelt ist, um weniger als -5ºC zu betragen.
• Die Temperatur der Gießform kann sogar insbesondere zwischen 10ºC und 30ºC geregelt sein. Dabei hat man erstaunlicherweise entdeckt, daß eine glattere äußere Oberfläche der Schalen erhalten wird, ohne daß diese Schrumpfungen, Luftlöcher oder Vertiefungen, wie beispielsweise die sogenannten "Saturn"-Ringe aufweisen.
• Bei den Ausführungsformen, die schematisch offenbart sind, sind die Gießformen sämtlichst mittels Verschlußmittel für die Hohlräume verschlossen. Diese Verschlußmittel für die Hohlräume können ein integrierter Teil der Halterung sein. Dies kann erreicht werden, indem man den oberen Bereich des Stempels in die Halterung erstreckt. Alternativ können die Verschlußmittel ein unabhängiger Teil des Systems sein. Was auch immer die Ausführungsform des Verschlußmittels ist, es wurde als besonders vorteilhaft gefunden, daß die Verschlußmittel in bezug auf die Stempel axial bewegbar sind. Dadurch können die Stempel in die flüssige Masse abgesenkt werden, nachdem die Verschlußmittel mit der oberen Oberfläche des Hohlraumelementes in Kontakt gebracht wurden. Dies stellt sicher, daß die Schokolade nicht aus dem oberen Bereich der Gießformen austritt und daß das Formelement nicht mit Schokolade verunreinigt wird.
• Indem man die Lastkraft der Federn 9 einstellt, kann die tatsächliche Druckkraft, die in der Masse erfahren wird, im wesentlichen jederzeit die gleiche sein, wenn ein neuer Gegenstand geformt wird. Dies kann durchgeführt werden, indem man beispielsweise die Anzahl oder die tatsächliche Größe einer Reihe von Tellerfedern oder ähnlichen komprimierbaren Federn ändert. Von der tatsächlichen Druckkraft, die bei der mit Druck beaufschlagten oberen Oberfläche des Stempels erfahren wird, nimmt man an, daß diese weniger als 100 · 10&sup5; N/m² beträgt.
• Hierdurch bewirkt man, daß die einzelnen Stempel auf verschiedene Tiefen abgesenkt werden können, um sämtliche Gegenstände in einem gegebenen Formelement vollständig zu fertigen, unabhängig von den Schwankungen bei der tatsächlichen Tiefe der Gießformen und der Menge von eingebrachter Schokolade. Dies bewirkt eine nicht vorhersehbare Flexibilität des Formsystems, welches geeignet ist, Schwankungen zu kompensieren, die weit größer als die tatsächlich wahrgenommenen Schwankungen sind. Wenn eine Gießform in einem Formelement deutlich mehr flüssige Schokolade als die anderen enthält, wird der Stempel, der mit dieser Gießform verbunden ist, seine Vertikalbewegung vor den anderen Stempeln beenden und aufgrund der Unabhängigkeit der Aufhängung wird die fortgesetzte Vertikalbewegung der verbleibenden Stempel nicht beeinträchtigt. Wenn auf der anderen Seite deutlich weniger Schokolade in eine bestimmte Form eingebracht wurde, wird der verbundene Stempel seine Vertikalbewegung fortsetzen, unabhängig von den weiteren Stempeln, bis zu dem Punkt, an dem dieser Gegenstand auch vollständig ist. Das gleiche gilt im Fall einer deutlich tieferen oder weniger tiefen Gießform. Eine Folge dieser individuellen Aufhängung der Stempel ist, daß der Bodenbereich der Schalen in bezug auf die Dicke leicht variieren kann.
• Das System kann eine separate Führung 8 umfassen, welche in der Ausführungsform eine Gleitführung sein kann, aber auch andere Ausführungsformen auch einschließt. Der Zweck der Führung 8 ist es, die Genauigkeit der Vertikalbewegung der Stempel in bezug auf die Halterung zu verbessern. Die Führung kann entweder an der Halterung oder dem Stempel festgelegt sein. Die Führung kann beispielsweise unter Verwendung einer bekannten Art von Gewindeeingriffsmitteln gewährleistet sein. Alternativ kann die Führung in die Halterung bei den Ausführungsformen integriert sein, wo der obere Teil der Stempel in die Halterung ragt, wobei die Halterung die notwendige Führung bewirkt.
• Besonders hervorragende Ergebnisse sind erhalten worden, wenn die Stempel in einem zweistufigen Verfahren abgesenkt werden. Die Halterung wird durch eine Servomaschine oder andere Mittel abgesenkt, um die Verschlußmittel des Hohlraumes in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Formelementes 13 zu bringen. Danach werden die Stempel 6 abgesenkt, indem man einen pneumatischen oder hydraulischen Druck über den Kanal anlegt, um die Schokolade zu verdrängen und sämtliche Gießformen 3 des Formelementes 2 vollständig zu füllen. Die Experimente haben gezeigt, daß sogar im Fall einer deutlichen Über- oder Unterdosierung von Schokolade (bis zu +/- 20%) sämtliche Schalen 11 vollständig sind und überschüssige Schokolade niemals aus dem Werkzeug gedrückt wird, um dieses oder die Formelemente zu verschmutzen.
• Wenn die Schalen 11 geformt worden sind, werden die Stempel 6 wieder durch die pneumatischen oder hydraulischen Mittel angehoben. Wichtig ist, daß die Verschlußmittel für den Hohlraum noch in Kontakt mit der Schale stehen, wodurch der empfindliche Rand des Gegenstands geschützt wird, wenn die Adhäsionskräfte durch Anheben der Stempel freigesetzt werden. Zwei Effekte werden bei dieser Ausführungsform beobachtet. Erstens werden die Gegenstände geschützt, so daß der Prozentsatz von gebrochenen Gegenständen verschwindend ist. Zweitens haben die Experimente überraschenderweise gezeigt, daß die Stempel tatsächlich etwas früher als sonst angehoben werden können, ohne daß man die Gegenstände beschädigt. Dadurch wird eine erhöhte Produktionsgeschwindigkeit erreicht.
• Um die Reibung zwischen den beweglichen Teilen des Systems, insbesondere zwischen den Stempeln und der Halterung oder zwischen der Führung und entweder der Halterung oder dem Stempel, zu verringern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Schmiermittel auf den Gleitoberflächen bereitzustellen. Dieses Schmiermittel kann in der Form eines herkömmlichen Schmiermittels, beispielsweise Öl oder Fett, vorliegen. Überraschenderweise hat man auch herausgefunden, daß eine Wärmeleitungs- Verbindung die notwendige Schmierung bereitstellen kann. Wichtig ist, daß das Schmiermittel einen Temperaturbereich aufweist, der über den Arbeitsbereich der Bauteile gut hinausgeht. Wichtig ist, auch, daß das Schmiermittel nicht in Kontakt mit der schokoladenartigen Masse kommt und die schokoladenartige Masse verunreinigt.
• Das Prinzip dieser Erfindung ist in Fig. 4 offenbart, in der der Rand der Schale 11 durch radial nach außen ragende Oberflächen des Stempels gebildet ist.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 5 offenbart ist, umfaßt das Formwerkzeug eine separate Randplatte, welche als Verschlußmittel für den Hohlraum wirkt. Wenn der Tauchkolben 6 in Richtung der Gießform 3 bewegt wird, greifen die getrennten Verschlußmittel an der oberen Oberfläche des Formelementes ein. Indem man den Tauchkolben weiter in die Masse absenkt, wird die letztere verdrängt, um die geformte Schale zu bilden. Das spezielle Merkmal dieser Ausführungsform ist, daß der Rand des Schokoladengegenstandes unterhalb der Oberfläche des Formelementes gebildet wird. Dadurch wird der empfindliche Rand vor einer körperlichen Schädigung während der späteren Schritte des Herstellungsverfahrens geschützt. Die spezifische Geometrie des Randes kann bei dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung variiert werden, um die Form, die von dem Hersteller gewünscht wird, zu bilden.
• Wenn die Schale geformt wurde, wird der Stempel 6 erneut angehoben. Wichtig ist, daß die Verschlußmittel des Hohlraumes noch in Kontakt mit der Schale stehen, wodurch der empfindliche Rand des Gegenstandes geschützt ist, wenn die Adhäsionskräfte durch Anheben des Stempels freigesetzt werden. Zwei Effekte werden bei dieser Ausführungsform erhalten. Erstens wird der Gegenstand geschützt, so daß der Prozentsatz der gebrochenen Gegenstände verschwindend ist. Zweitens haben die Experimente überraschenderweise gezeigt, daß die Stempel tatsächlich etwas früher als sonst angehoben werden können, ohne daß man die Gegenstände beschädigt. Somit wird eine erhöhte Produktionsgeschwindigkeit erreicht.
• Die Schale, die gemäß dieser Ausführungsform, die in Fig. 5 offenbart ist, hergestellt wird, ist insbesondere für die Herstellung von gefüllten Pralinen gut geeignet. Verglichen mit dem Stand der Technik, hat der Gegenstand, der in Fig. 5 offenbart ist, eine vorgegebene Geometrie, insbesondere eine vorgegebene Geometrie bei dem Schalenrand, der zum Bewirken einer Verbindung zwischen der Schale und dem Boden der Praline verwendet wird.
• Bestimmte Vorteile werden im Hinblick auf den Stand der Technik erhalten. Erstens ist das Innenvolumen der Schale, das später von dem Füllmaterial eingenommen werden soll, vorhersagbarer als im Stand der Technik. Weiterhin kann die Gesamtoberfläche der Verbindung zwischen der Schale und dem Boden der Praline vergrößert werden, wenn ein Teil der Formoberfläche geneigt ist und sich über einen Abstand unterhalb der oberen Oberfläche des Formelementes erstreckt, wodurch man die Festigkeit der Verbindung erhöht. Indem man einen Teil der Formoberfläche geneigt ausbildet und nur einen kleineren Teil der Formoberfläche horizontal, wird die Verbindung an der Praline weniger sichtbar. Schließlich geht die Temperung der geformten Schale nicht beim Erwärmen vor dem Formen des Bodens der Praline verloren, da das Erwärmen genauer an der geneigten Oberfläche als bei der im wesentlichen vertikalen Oberfläche einer Schale gemäß dem Stand der Technik bewirkt werden kann.
• Durch diese Ausführungsform der Erfindung ist bestimmt worden, daß es möglich ist, schnell und in hohen Mengen qualitativ hochwertige gefüllte Pralinen mit einer verschwindenden Anzahl von leckenden Pralinen herzustellen.
• Die Temperatur des Verschlußmittels des Hohlraumes kann auf die gleiche Weise geregelt werden, wie die Temperatur des Tauchkolbens geregelt wird. Wenn der Tauchkolben die Schokolade in der Gießform verdrängt, wird die Schokolade gegen die Verschlußmittel des Hohlraumes gedrückt. Indem man die Temperatur der Verschlußmittel regelt, wird sichergestellt, daß die Schalenrand-Formoberflächen den Schalenrand ohne weiteres freigeben, wenn die Verschlußmittel von dem Formelement wieder angehoben werden.
• Wie zuvor erwähnt, werden die Stempel üblicherweise gekühlt, indem man ein Kühlmedium in Kanälen 14 in der Halterung 7 fließen läßt. Das Kühlmedium kann von irgendeiner herkömmlichen Art sein, die geeignet ist, die Wärme von der Halterung abzuführen. Das Kühlmedium kann mittels geeigneter Mittel zirkuliert werden, und die Geschwindigkeit, mit der das Medium zirkuliert wird, kann auch variiert werden. Daraus folgt, daß es möglich ist, eine Turbulenz in den Kühlkammern zu erhalten, wodurch die Wärmeübertragung von der Halterung zu dem Kühlmedium stark verbessert werden kann. Die Turbulenz kann erhalten werden, indem man die Fließgeschwindigkeit erhöht und/oder indem man die Kanäle auf so eine Weise ausgestaltet, daß sie die Turbulenz fördern.

Claims (22)

1. Eine Vorrichtung zur Herstellung von Schalen aus fetthaltigen, schokoladeartigen Massen, insbesondere für Schokoladenerzeugnisse, bestehend aus mehr als einer Giesskammer (3) zur Aufnahme der Masse (5), mehr als einem Stempel (6) zum Eintauchen in die Masse, wobei die Stempel voneinander unabhängig von einer Halterung (7) gehalten sind, weiterhin mit Verschliessvorrichtungen (34) für die Giesskammern, welche sich aussen um die Stempel (6) herum erstrecken und den Schalenrand formende Oberflächen (35) umfassen, welche in geschlossenem Zustand zusammen mit den äusseren Oberflächen (36) der Stempel und den inneren Oberflächen (37) der Giesskammern die gesamte Geometrie der fertig gegossenen Schalen (11) festlegen, wobei die Verschliessvorrichtungen (34) für die Giesskammern relativ zu den Stempeln axial bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich in geschlossenem Zustand im wesentlichen kein Abschnitt der den Schalenrand formenden Oberflächen (35) oberhalb der oberen Oberfläche (13) des Giesselementes (2) erstreckt.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich in geschlossenem Zustand ein erster Abschnitt (30) der den Schalenrand formenden Oberflächen (35) unterhalb der oberen Oberfläche (13) des Giesselementes (2) erstreckt.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein zweiter Abschnitt (31) der den Schalenrand formenden Oberflächen (35) im wesentlichen horizontal ist, und in geschlossenem Zustand mit der oberen Oberfläche (13) des Giesselementes (2) bündig abschliesst.

4. Eine Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei sich der zweite Abschnitt (31) der den Schalenrand formenden Oberflächen (35) über eine Breite von 5 bis 50% der Wandstärke des Erzeugnisses (11) erstreckt.

5. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Abschnitt (30) der den Schalenrand formenden Oberflächen (35), der sich unterhalb der oberen Oberflächen (13) des Giesselementes (2) erstreckt, gegen die obere Oberfläche (13) des Giesselementes (2) geneigt ist, und sich im wesentlichen geradlinig erstreckt.

6. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste, geneigte Abschnitt (30) der den Schalenrand formenden Oberflächen (35) mit der oberen Oberfläche (13) des Giesselements (2) einen Winkel (32) von 0º bis 90º einschliesst.

7. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei sich der erste, geneigte Abschnitt (30) der den Schalenrand formenden Oberflächen (35) in geschlossenem Zustand um einen Abstand (33) unter die obere Oberfläche (13) des Giesselementes (2) erstreckt, der bis zu 100% der Wandstärke der Schale (11) beträgt.

8. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sie Einrichtungen umfasst, die eine in Bezug zu der Halterung (7) vertikale Bewegung der voneinander unabhängig gehaltenen Stempel (6) führen.

9. Eine Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die vertikale Bewegung durch ein Paar von sich gegenüberliegenden Gleitflächen ermöglicht ist.

10. Eine Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei an der Halterung (7) mindestens eine Gleitfläche vorgesehen ist;

11. Eine Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei an dem wenigstens einen Stempel (6) mindestens eine Gleitfläche vorgesehen ist.

12. Eine Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei mindestens eine Gleitfläche an einer separaten Führung (8) vorgesehen ist.

13. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der obere Teil der Stempel (6) in die Halterung (7) hineinragt.

14. Eine Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Führungen (8) fest mit den Stempeln (6) verbunden sind.

15. Eine Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei mehr als eine Führung (8) fest mit der Halterung (7) verbunden ist.

16. Eine Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein oberer Teil der Stempel (6) eine unabhängige Halterung und Führung der Vertikalbewegung der Stempel ermöglicht.

17. Eine Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die unabhängige Halterung komprimierbare Einrichtungen (9) umfasst.

18. Eine Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die unabhängige Halterung expandierbare Einrichtungen umfasst.

19. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sie eine Vorrichtung umfasst, die dazu geeignet ist, die voneinander unabhängig gehaltenen Stempel (6) aus der Halterung (7) nach vorne zu schieben.

20. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sie eine Vorrichtung umfasst, die dazu geeignet ist, die voneinander unabhängig gehaltenen Stempel (6) in die Halterung (7) zurückzuziehen.

21. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gleitflächen mit einem Gleitmittel versehen sind.

22. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei weiterhin eine Anordnung von Lasteinrichtungen vorgesehen ist, die die Stempel (6) in Richtung gegen die Giesskammern (3) drücken.