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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 4 zur Herstellung schalenartiger Hohlkörper aus
Süßwarenmasse.
Die Erfindung lässt
sich insbesondere auf die Herstellung schalenartiger, relativ dünnwandiger Hohlkörper aus
Schokolademasse anwenden, aber auch auf andere Süßwarenmassen, beispielsweise Karamellmassen,
Fondantmassen, Fruchtmassen und dergleichen. Die Erfindung bezieht
sich auf die Herstellung solcher schalenartiger Hohlkörper mit
einer randoffen gestalteten Öffnung.
Solche Hohlkörper
stellen in der Regel Zwischenprodukte dar, die mit einer Füllmasse
gefüllt,
eventuell gedeckelt und oft auch noch überzogen werden. Auf diese
Art und Weise entsteht ein verzehrfähiges Produkt, insbesondere
eine Praline. Der schalenartige Hohlkörper besitzt in aller Regel
einen sich im Wesentlichen bevorzugt radial erstreckenden Boden
und eine sich im Wesentlichen bevorzugt vertikal erstreckende Wandung.
Die vertikale Wandung ist oft konisch gestaltet. Unter einem solchen
schalenartigen Hohlkörper
werden aber auch Formkörper
in beispielsweise halbkugelförmiger
Schalengestalt verstanden. Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung
solcher schalenartiger Hohlkörper
in einem Tauchverfahren, wobei ein gekühlter Stempel in ein Bad flüssiger temperierter
Süßwarenmasse
abgesenkt und anschließend über die
Oberfläche
des Bades wieder angehoben wird. Auf der benetzten Oberfläche des
Stempels haftet dabei eine entsprechende Menge Süßwarenmasse aus dem flüssigen Bad
und gelangt zur Erstarrung, wobei sich an dem benetzten Teil des
Stempels ein schalenartiger Überzug
bildet. Die Masse erstarrt dabei von der Oberfläche des Stempels ausgehend radial
nach außen
und nach innen in die mitgenommene und haftende Süßwarenmasse
hinein, wobei dieser Erstarrungsvorgang zeitabhängig abläuft, so dass sich zuletzt auf
der freien Oberfläche
des Überzugs
noch flüssige,
zähflüssige oder
zumindest teigige Süßwarenmasse
befindet. Dieser Überzug
wird dann von dem Stempel gelöst
und als Hohlkörper
abgegeben. Oft erfolgt die Abgabe auf eine Unterlage, insbesondere
ein Förder band,
mit dessen Hilfe die Hohlkörper
einer Weiterbearbeitung oder Weiterverarbeitung, insbesondere Verpackung,
zugeführt
werden. Eine zur Durchführung
des Verfahrens geeignete Vorrichtung besitzt zweckmäßig eine
Vielzahl gekühlter
Stempel, die gemeinsam in ein Bad flüssiger temperierter Süßwarenmasse
eingetaucht werden. Es ist ein steuerbarer Antrieb für eine Vertikalbewegung
der Stempel relativ zu dem Bad vorgesehen. Die Kühlung jedes Stempels erfolgt
mit Hilfe eines von einem Kühlmedium
durchflossenen Kanals, der sich entweder durch den Stempel erstreckt
oder zumindest in solcher räumlicher
Relativlage zu den Stempeln angeordnet ist, dass die Kühlwirkung
die Stempel erreicht, damit diese möglichst konstant auf einer
je nach der Art der Süßwarenmasse
unterschiedlichen Temperatur gehalten werden können, die zu einer Erstarrung
oder Verfestigung der Süßwarenmasse
in Form des Überzugs
auf dem Stempel führt.
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STAND DER
TECHNIK
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung schalenartiger Hohlkörper aus
Süßwarenmasse
ist aus der
FR 2 604
651 A1 bekannt. Die Stempel sitzen dabei auf der Unterseite
eines Formblocks und werden mit einem gesteuerten Antrieb in vertikaler
Richtung in ein Bad flüssiger
Süßwarenmasse
eingetaucht. Die Süßwarenmasse
wird bei der Herstellung von Hohlkörpern aus Schokolademasse über eine
Temperiermaschine unter konstanten Eigenschaften gehalten. Insbesondere
muss die Temperatur der flüssigen
Süßwarenmasse
konstant gehalten werden. An den die Stempel haltenden Formblock,
der teilweise hohl ausgebildet ist, ist eine Leitung für gekühltes Gas
und eine Leitung für
Druckluft angeschlossen, die wahlweise mit einem im Formblock vorgesehenen
Kanal verbindbar sind. Dieser Kanal im Formblock endet in feinen Öffnungen
in der Oberfläche
jedes Stempels. Damit soll auch das Lösen der erstarrten Überzüge von den Stempeln
erfolgen.
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Aus
der PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
WO 98/58547 A1 ist ein ähnliches Tauchverfahren
bekannt, mit dem eine Vielzahl von Stempeln, die an einem Formblock
sitzen, gemeinsam in ein Schmelzbad abgesenkt und wieder angehoben
werden. Auch dabei bildet sich auf der benetzten Oberfläche der
Stempel je ein Überzug.
Der Formblock bzw. die Stempel sind hier mit zwei voneinander getrennten
Kanälen
ausgebildet. Die Kühlung
der Formen erfolgt durch Zirkulation eines Kühlmittels in einem ersten geschlossenen
Kreislauf. Das Ablösen
der Überzüge von den
Stempeln erfolgt mit Hilfe eines anderen Mediums und einem davon
getrennten zweiten Versorgungskreislauf. Nur dieser zweite Kreislauf
besitzt in der Oberfläche
des Stempels endende Öffnungen.
Durch die beiden getrennten Kanäle
für die
Kühlung
einerseits und für
das Ablösen
andererseits besteht die Möglichkeit,
diese beiden Funktionen zeitlich unabhängig voneinander zu steuern.
So kann beispielsweise die Kühlflüssigkeit kontinuierlich
zirkulierend angewendet werden, während das Ablösen der Überzüge von den
Stempeln taktweise erfolgt.
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Solche
schalenartigen Hohlkörper
der hier angesprochenen Art stellen empfindliche Halb- oder Fertigprodukte
dar, insbesondere wenn sie eine relativ dünne Wanddicke besitzen, wie
es für
das angesprochene Tauchverfahren typisch ist. Das Erstarren bzw.
Verfestigen der an der benetzten Oberfläche der Stempel haftenden Süßwarenmasse
ist ein Vorgang, der in starkem Maße von der Art der Süßwarenmasse
und deren Eigenschaften, insbesondere der Temperatur der Süßwarenmasse
im Tauchbad sowie der Oberflächentemperatur
der Stempel, abhängig
ist. Die Verfestigung verläuft
zudem an verschiedenen Stellen des Überzugs in unterschiedlicher
Weise. Dabei bildet sich der Rand des schalenartigen Hohlkörpers relativ
dünnwandig
aus und führt
zu einer beschleunigten Erstarrung, während die Süßwarenmasse beispielsweise
im Bodenbereich eine vergleichsweise größere Wanddicke annimmt, deren Verfestigung
einen größeren Zeitraum
beansprucht. Die gesamte innere Oberfläche des schalenartigen Hohlkörpers haftet
an der entsprechenden Oberfläche
des Stempels, muss aber von dieser gelöst werden. Das Ablösen der
mehr oder weniger verfestigten Überzüge von den
Stempeln zur Bildung der Hohlkörper
bereitet Schwierigkeiten. Beim Einsatz von Druckluft für die Lösebewegung
wirkt diese nur auf einen Teil des Überzugs ein, jedoch muss dabei
die Haftung über
die gesamte Kontaktfläche
zwischen Überzug
und Stempel aufgehoben werden. Insbesondere bei Überzügen, die einen ausgeprägten Boden
in radialer Richtung und eine ausgeprägte Wandung in axialer Richtung
besitzen, müssen
die Öffnungen
für das
Ausströmen
der Druckluft im Bereich des Bodens angeordnet sein, da die zylindrische oder
leicht konische Wandung nicht verformt werden darf. Dabei besteht
die Gefahr, dass der Überzug durch
die Druckluft nicht vollständig
von dem Stempel gelöst
wird, sondern ein- und durchreißt.
Dies führt
dann nicht nur zu Ausschuss, sondern auch zu Betriebsunterbrechungen,
da die am Stempel haftenden Teile des Überzugs mühsam entfernt werden müssen. Die
Haftungskräfte
im Bereich eines angenähert
zylindrischen Wandteils können
bedingt durch die Gestalt des Hohlkörpers und/oder die Art der Masse
relativ groß im
Vergleich zu den Haftungskräften
werden, die sich im Bereich des Bodens auswirken. Durch die Anwendung
von Druckluft im Boden bereich kann dabei ein partielles Lösen und
Aufblähen
des Bodens des Überzugs
relativ zu der weiterhin am Stempel haftenden Wandung erfolgen,
wodurch nicht nur der Boden des Hohlkörpers in unerwünschter
Weise verformt, sondern vor allen Dingen das Lösen des Überzugs nicht erreicht wird.
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Zwar
ist es aus der
DE 29
14 281 A1 bei der Herstellung von Schokoladeformteilen
bekannt, temperierte schmelzflüssige
Schokolademasse in eine allseits geschlossene Form unter hohem Druck
einzuspritzen, bis der Hohlraum vollständig gefüllt ist. Die Form wird durch
Kühlung
etwa auf Raumtemperatur gebracht, so dass damit die massiven Schokoladeformkörper oder
auch vergleichsweise dickwandige Schokoladehohlkörper herstellbar sind. Die
allseits geschlossene Form wird von einem Oberteil und einem Unterteil
gebildet, wobei im Oberteil Vorsprünge und im Unterteil Vertiefungen
vorgesehen sind, so dass durch die erstarrende Schokolademasse Haftungskräfte sowohl
zwischen der Innenwandung des napfartigen Schokoladehohlkörpers zu dem
Oberteil der Form wie auch der Außenwandung des Schokoladehohlkörpers zu
dem Unterteil der Form bzw. zu einer in die Form eingelegten Platte entstehen.
Dieser geschlossenen Form mit Ihren Vorsprüngen und Vertiefungen wird
ein Auswerfer zugeordnet, der zu den Formteilen axial beweglich angeordnet
ist. Beim Öffnen
der Form verbleibt der Auswerfer zunächst am erstarrten Schokoladeformteil.
Nach dem Zurückziehen
des Auswerfers kann die Platte mit den darin enthaltenen Schokoladeformteilen
entnommen und zur Endkühlung
weitertransportiert werden. Der Auswerfer endet mit seiner Oberfläche zwar
auch in der Oberfläche
des napf- oder trogartigen
Schokoladehohlkörpers.
Jedoch kontaktiert die sehr kleine Oberfläche des Auswerfers nur einen
Bruchteil der gesamten Oberfläche
des Schokoladehohlkörpers.
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Im
allgemeinen dienen Auswerfer dazu, einen erstarrten Formkörper durch
Kraftangriff an einer relativ kleinen Fläche insgesamt aus der Form
zu lösen
und auszuwerfen, also praktisch die gesamte Haftungskraft zwischen
Formkörper
und Form auf einmal und vollständig
aufzuheben. Bei der Herstellung schalenartiger, also empfindlicher,
relativ dünnwandiger
Hohlkörper
aus Schokolademasse verbietet sich für einen Fachmann die Zuordnung
eines Auswerfers zu einem Tauchstempel, weil dabei die Gefahr besteht,
dass der als Überzug
an dem Stempel hängende
Hohlkörper
durch einen Auswerfer eingerissen oder durchstanzt wird, so dass
im Tauchverfahren hergestellte schalenartige Hohlkörper mit
einem Auswerfer nicht entformt werden können.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Lösen des Überzugs
von dem Stempel bei im Tauchverfahren herzustellenden Hohlkörpern aus
besonders empfindlichen Süßwarenmassen,
insbesondere solchen mit geringer Wanddicke, zu verbessern, so dass
solche Hohlkörper
auch mit hoher Zuverlässigkeit
hergestellt werden können.
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LÖSUNG
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Erfindungsgemäß wird dies
bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht,
dass ein im Bereich des sich bildenden Überzugs mindestens in zwei
Teilstempel geteilter Stempel in einer ersten Relativlage seiner
Teilstempel in das Bad abgesenkt und angehoben wird, und dass zum
teilweisen Lösen
des mindestens teilweise verfestigten Überzugs von dem Stempel die
Teilstempel relativ zueinander in eine zweite Relativlage bewegt werden,
wobei zunächst
die Haftung des Überzuges nur
zu einem der Teilstempel und zeitversetzt zu dem anderen der Teilstempel
aufgehoben wird.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung geht von dem Gedanken aus, den einzelnen Stempel mehrteilig
zu gestalten und damit in mindestens zwei Teilstempel zu unterteilen. Die
Unterteilung in die Teilstempel erfolgt so, dass die Kontaktfläche des
Stempels und des Überzugs
in Teilflächen
unterteilt wird und die Haftungskräfte zwischen dem Überzug und
dem Stempel in diesen Teilflächen
nacheinander aufgehoben werden, wodurch sich die bei den verschiedenen
Schritten des Lösevorgangs
zu überwindenden
Kräfte
grundsätzlich aufteilen
und damit für
jeden einzelnen Schritt verkleinern. Die Unterteilung des Stempels
in Teilstempel erfolgt dabei so, dass eine Teilungsfuge geschaffen
wird, die im Bereich der Oberfläche
des Stempels endet. Die Teilungsfuge ist je nach Gestalt des herzustellenden
Hohlkörpers
und den Eigenschaften der jeweiligen Süßwarenmasse abgestimmt angeordnet. Dabei
kann die Anordnung so getroffen sein, dass an den Teilstempeln zumindest
etwa gleichgroße
Flächenbereiche
zeitlich nacheinander gelöst
werden, so dass der Gesamtlösevorgang
insgesamt zuverlässiger
und damit besser reproduzierbar wird. In der einfachsten Ausführungsform
wird der Stempel in nur zwei Teilstempel unterteilt. Oft reicht
eine solche Unterteilung bereits aus. Bei kompliziert gestalteten Hohlkörpern kann
es aber durchaus sinnvoll sein, unter Vergrößerung des mechanischen Aufwands
eine Unterteilung in drei und mehr Teilstempel anzuwenden. Die einzelnen
Teilstempel müssen
zum teilweisen bzw. bereichsweisen Lösen des Überzugs relativ zueinander
bewegt werden, um die Haftung des Überzugs in dem entsprechenden
Bereich zu einem der Teilstempel aufzuheben. Anschließend kann
das Ablösen
im Bereich des anderen Teilstempels erfolgen. Auf diese Art und
Weise werden sowohl die Flächen
wie auch die Kräfte
aufgeteilt. Das Lösen
des Überzugs
von dem Stempel erfolgt in Schritten nacheinander bereichsweise.
Dabei ergibt sich eine große Freiheit
der Variationsmöglichkeiten,
abgestimmt auf die Gestalt des jeweiligen Hohlkörpers und die Eigenschaften
der eingesetzten Süßwarenmasse.
So kann beispielsweise das Lösen
zunächst
im Bereich des Bodens und erst dann im Bereich einer etwa zylindrisch
verlaufenden Wandung oder aber auch umgekehrt erfolgen. Das bereichsweise
Lösen kann
somit zeitlich voneinander getrennt und auch auf den Ablauf der
Erstarrung der Süßwarenmasse
besser abgestimmt erfolgen. Dickwandige Bereiche, die länger flüssig bzw.
teigig bleiben, bevor sie durchhärten, werden
in einem vergleichsweise später
durchzuführenden
Schritt gelöst.
Die beiden Teilstempel in der einfachsten Ausführungsform müssten zwei
unterschiedliche Relativlagen zueinander einnehmen können. In
einer ersten Relativlage sind die beiden Teilstempel so aneinander
angenähert,
dass sie zusammen eine gewünschte
kontinuierlich verlaufende Oberfläche für den Überzug bzw. den Hohlkörper bilden,
die der Formgebung entlang der Innenwandung entspricht. In einer
zweiten Relativlage, die sich von der ersten Relativlage unterscheidet,
sind die beiden Teilstempel vorzugsweise axial gegeneinander verschoben.
Diese zweite Relativlage wird erreicht, indem sich der Überzug von
einem der Teilstempel löst.
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Zum
teilweisen Lösen
des Überzugs
von dem Stempel kann ein unter Druck stehendes Gas in der betreffenden
Oberfläche
des Teilstempels zur Ausströmung
gebracht werden. In der Regel wird es sich dabei um den Lösevorgang
handeln, der nachfolgend zu einer ersten bereichsweisen Lösung dann zum
vollständigen
Lösen des Überzugs
zu dem Hohlkörper
von dem Stempel erfolgt. Es ist aber auch möglich, die Anwendung des unter
Druck stehenden Gases nur als einen Zwischenschritt zu benutzen,
bei dem nur ein Teil der Kontaktfläche des Überzugs gelöst wird. Ein Wiederanlegen
an dem betreffenden Teilstempel ist für den nachfolgenden vollständigen Lösevorgang
nicht nachteilig. Es ist aber auch möglich, den gesamten Lösevorgang
in mehreren Schritten ohne Einsatz eines unter Druck stehenden Gases durchzuführen, indem
ausschließlich
die Teilstempel relativ zueinander bewegt werden. Die Bewegung dieser
Teilstempel erfolgt vorzugsweise in axialer bzw. vertikaler Richtung.
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Sinnvoll
ist es, wenn der Stempel mit dem Überzug auf eine Unterlage abgesenkt
wird, aus dieser Stellung der dem Randbereich des Hohlkörpers zugeordnete
Teilstempel angehoben wird, und das vollständige Lösen des Überzugs von dem Stempel unter
Gegendruck der Unterlage erfolgt. Dies gilt insbesondere dann, wenn
bei einem Schritt des Lösevorgangs
ein unter Druck stehendes Gas, z.B. Druckluft, Verwendung findet.
Dies ist dann besonders bedeutsam, wenn, wie für eine wirtschaftliche Herstellung
erforderlich, eine Vielzahl von Stempeln gleichzeitig gehandhabt
werden müssen
und damit auch gleichzeitig in das Bad abgesenkt und wieder angehoben
werden. Dann ergibt sich die Schwierigkeit, beispielsweise bei der
Anordnung von 10 × 10
Stempeln in einem Feld an einem Formblock sämtliche Überzüge von sämtlichen Stempeln zu lösen, damit diese
für den
nächsten
Arbeitstakt wieder zur Verfügung
stehen. Die gleichmäßige Aufteilung
eines oder mehrerer Druckluftimpulse auf die einzelnen Stempel lässt sich über eine
längere
Zeitspanne dann aufrechterhalten bzw. erreichen, wenn ein Gegendruck der
Unterlage dabei genutzt wird. wobei teilweise oder ganz von ihren
Stempeln gelöste Überzüge noch
für eine
gewisse Zeitspanne in Kontakt zu ihren Stempeln gehalten werden.
Dabei wird das Ausströmen
von Druckluft an diesen Stempeln gedrosselt. Ein unverminderter
Druckaufbau kann dann auch an den noch nicht gelösten Überzügen in dem Feld der Stempel
erfolgen. Dabei können
sich auch geringfügig
unterschiedliche Verfestigungen der Überzugsmassen an den einzelnen
Stempeln zueinander derart auswirken, dass geringfügig voneinander
abweichende Haftungskräfte
zwischen den Überzügen und den
Stempeln entstehen, so dass das Lösen einzelner Überzüge in einem
Stempelfeld zeitlich nacheinander erfolgt. Dabei verursachen die
freigegebenen Öffnungen
der Luftkanäle
an den Stempeln, die sich bereits gelöst haben, einen Druckabfall,
der sich auch auf die anderen Stempel auswirkt. Damit entstehen
gerade an den Stempeln, an denen der Überzug noch nicht gelöst worden
ist, verringerte Lösekräfte, obwohl
zum Lösen
des Überzugs
dort vergleichsweise erhöhte
Lösekräfte erforderlich
sein können.
Um diesem Problem zu begegnen, ist es also sinnvoll, die Unterlage,
auf die die Hohlkörper abzusetzen
sind, unter Gegendruck gegen die Stempel über eine gewisse Zeitspanne
zu halten, damit das Ausströmen
von Druckluft und der dadurch verursachte Druckabfall behindert
wird. Dies wirkt sich vorteilhaft auf das Lösen der noch nicht gelösten Überzüge aus.
Dabei ist es sinnvoll, zunächst
durch eine Relativbewegung die Haftungskräfte im Wandbereich des Hohlkörpers aufzuheben
und den Bodenbereich der Hohlkörper
nachfolgend zu lösen.
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Eine
auch zur Durchführung
des Verfahrens geeignete Vorrichtung kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch,
dass jeder Stempel in mindestes zwei Teilstempel unterteilt ist,
und dass eine Einrichtung zur Bewegung der mindestens zwei Teilstempel aus
einer ersten Relativlage in eine zweite Relativlage und zurück vorgesehen
ist.
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Die
Erfindung löst
sich damit von der einteiligen Ausbildung der Stempel, die in ein
Bad flüssiger Süßwarenmasse
eingetaucht werden. Die Stempel sind so unterteilt, dass sich die
benetzte Oberfläche für die Bildung
des Überzugs
aus Oberflächen
beider Teilstempel zusammensetzt. Durch eine Einrichtung zur Bewegung
der mindestens zwei Teilstempel relativ zueinander erfolgt das bereichsweise
Ablösen
des Überzugs
von dem einen Teilstempel und dann von dem anderen Teilstempel.
Entsprechendes gilt, wenn die Unterteilung jedes Stempels in mehr
als zwei Teilstempel angewendet wird. Für die Ausbildung der Einrichtung
zur Bewegung der mindestens zwei Teilstempel aus einer ersten Relativlage
in eine zweite Relativlage und umgekehrt ergeben sich verschiedene
Möglichkeiten.
Es kann hier ein gesonderter Antrieb vorgesehen sein. Es ist aber
auch möglich,
den Antrieb für
die Vertikalbewegung des Stempels zum Eintauchen in das Bad und
zum Herausführen
der Stempel in eine Position oberhalb des Badspiegels zu nutzen
und die Bewegung davon abzuleiten bzw. abzugreifen. Freilich ist
es erforderlich, die Bewegung, also den Hub zum Erreichen der jeweiligen
Relativlagen auf die Anwendungsfälle
abzustimmen. Die Ablösung
in einzelnen Teilbereichen an den Teilstempeln kann durch reine
Relativbewegung der Teilstempel zueinander erreicht werden. Die
Anwendung eines gesonderten Luftkanals mit entsprechender Steuerung
ist nicht unbedingt erforderlich. Gleichwohl kann es für einzelne
Anwendungsfälle
vorteilhaft sein, in einem der Teilstempel ein in seiner dem Überzug zugeordneten
Oberfläche
endenden Kanal vorzusehen, der zum Zwecke der Teillösung des Überzugs
von dem Teilstempel mit einem unter Druck stehenden Gas, insbesondere
Druckluft, beaufschlagbar ist. Es versteht sich, dass diese Beaufschlagung
taktweise zu einem Zeitpunkt erfolgt, zu dem der betreffende Lösevorgang
gewünscht
wird.
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An
den Teilstempeln können
die Relativbewegungen begrenzende Anschläge vorgesehen sein, insbesondere
solche Anschläge,
die die erste Relativlage der Teilstempel zueinander begrenzen,
in der sich die Teilstempel in einer solchen Lage befinden, dass
ihre zusammengesetzte äußere Kontur
der inneren Kontur des herzustellenden Hohlkörpers entspricht. Man kann
aber auch ohne solche Anschläge auskommen
und die Hübe
der Teilstempel zueinander durch andere Mittel begrenzen, steuern
oder einstellbar gestalten, wie es für die Gestalt des jeweiligen
Hohlkörpers
erforderlich ist.
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Sinnvoll
kann es sein, wenn der Stempel mit einer im Übergangsbereich zwischen einem
Boden und einer Wandung des Überzugs
angeordneten Teilungsfuge in zwei Teilstempel unterteilt ist. Die
Teilungsfuge muss eng bemessen sein, damit in der einen Relativlage
keine Süßwarenmasse
eindringen kann. Die Teilungsfuge kann sich radial oder axial oder
in einer davon abweichenden Richtung erstrecken. Ihre Lage und Anordnung
ist auf die Bewegung abgestimmt.
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Jeder
Stempel kann in mindestens zwei Teilstempel derart unterteilt sein,
dass die Teilstempel durch die Einrichtung in vertikaler Richtung
zueinander relativbeweglich sind. Dies stellt die einfachste Realisierungsmöglichkeit
dar, die ohne größeren Aufwand
erreichbar ist.
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Es
kann eine federnd nachgiebige Unterlage zum Lösen der Überzüge bzw. der Hohlkörper von den
Stempeln und zu ihrer Aufnahme vorgesehen sein. Eine solche Unterlage
kann beispielsweise aus einem angetriebenen Förderband bestehen, welches im
Mittelbereich federnd nachgiebig gelagert ist. Damit wird gleichsam
ein Federkissen geschaffen, mit dem ein Gegendruck aufgebaut wird,
um die Überzüge nach
Teilablösung
in einer solchen Relativlage zu halten, in der das freie Ausströmen von
Druckluft behindert ist. Der steuerbare Antrieb für die Vertikalbewegung
der Stempel kann relativ zu dem Bad flüssiger temperierter Süßwarenmasse
auch für
die Vertikalbewegung der Teilstempel relativ zu der Unterlage ausgebildet
sein. Auch hier ergeben sich einfache Ausführungsformen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter
bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert
und beschrieben.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform
der Vorrichtung mit einem in zwei Teilstempel unterteilten Stempel
in einer ersten Relativlage.
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2 zeigt die Vorrichtung
gemäß 1 in einer zweiten Relativlage
ihrer Teilstempel.
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3 zeigt einen Querschnitt
durch eine weitere Ausführungsform
der Vorrichtung, bei der jeder. Stempel ebenfalls in zwei Teilstempel
unterteilt ist, und zwar wiederum die erste Relativlage.
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4 zeigt die zu der Vorrichtung
gemäß 3 gehörige zweite Relativlage der
Teilstempel zueinander.
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5 zeigt eine dritte Ausführungsform
der Vorrichtung mit einem in zwei Teilstempel unterteilten Stempel
in einer ersten Relativlage.
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6 zeigt die andere Relativlage
der Teilstempel der Ausführungsform
gemäß 5.
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7 zeigt die Ausführungsform
der 5 und 6 in einer weiteren Bewegungsphase.
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8 zeigt die Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß den 5 bis 7 kurz vor dem endgültigen Absetzen eines Hohlkörpers auf
eine Unterlage.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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In
den Zeichnungen sind die Elemente der Vorrichtung nur insoweit dargestellt,
wie sie für
das Verständnis
der Erfindung erforderlich sind. Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform.
Es ist ein Formblock 1 vorgesehen, der einen innenliegenden
Teilstempel 2 trägt,
der von einem außenliegenden
Teilstempel 3 umgeben ist. Die beiden Teilstempel 2 und 3 bilden
einen Stempel 2; 3, mit dessen Hilfe im Tauchverfahren
schalenartige Hohlkörper
herstellbar sind. Dabei wird der Stempel 2; 3 in ein
Bad flüssiger
Süßwarenmasse
gezielt abgesenkt und über
den Badspiegel wieder angehoben. Dies geschieht mit einem nicht
dargestellten Antrieb entsprechend dem Doppelpfeil 4. Entsprechend
der Eintauchtiefe bildet sich dabei an einer Oberfläche 5 des Teilstempels 2 und
an einer Oberfläche 6 ein
gemeinsamer zusammenhängender Überzug 7,
wie er beispielsweise in 5 dargestellt
ist.
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Der Überzug 7 ist
bei den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 4 aus Gründen der Klarheit und Übersichtlichkeit
der Zeichnungen weggelassen. Der Überzug 7 überbrückt dabei
auch eine Teilungsfuge 8. Die Teilungsfuge 8 ist
derart eng bemessen, dass beim Eintauchen des Stempels 2; 3 in
die Teilungsfuge 8 keine Süßwarenmasse eintritt.
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Der
Teilstempel 2 ist mit dem Formblock 1 verbunden.
Der Teilstempel 2 oder auch der Formblock wird von einem
Kanal 9 durchsetzt, der an einen Kreislauf für Temperiermedium,
insbesondere Kühlwasser,
angeschlossen ist. Mit Hilfe dieses Temperierkreislaufs wird die
Temperatur der Oberflächen 5 und 6 auf
eine an die Art der Süßwarenmasse
angepasste Temperatur eingestellt, die letztlich zu einer Verfestigung
von Süßwarenmasse
führt,
die nach dem Absenken und Wiederanheben des Stempels 2; 3 in
und aus dem Bad der Süßwarenmasse
hängen bleibt.
Auf diese Art und Weise wird der in 5 beispielhaft
verdeutlichte Überzug 7 gebildet.
Ein solcher Überzug 7 weist
einen Boden 10 und eine Wandung 11 auf. Während sich
die Wandung 11 mehr oder weniger zylindrisch oder leicht
konisch erstreckt, kann der Boden 10 ebene flächige Gestalt (1 bis 4) oder auch die Form einer Tonne oder
eines Kugelabschnittes besitzen, wie dies die 5 bis 8 zeigen.
Oft bildet sich im Bereich des Bodens 10 ein Tropfen 12 (5), der zeitversetzt zu
der inneren Wandung 11 des Überzugs 7 erstarrt.
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Es
bereitet Probleme, einen solchen Überzug 7 nach seiner
Erstarrung oder Verfestigung von dem Stempel zu lösen, insbesondere
wenn dieser, wie im Stand der Technik, einteilig bzw. einstückig ausgebildet
ist. Das Ausführungsbeispiel
der 1 und 2 lässt erkennen, dass der Teilstempel 3 relativ zu
dem Teilstempel 2 gemäß Pfeil 13 vertikal
verfahrbar ist. Der Relativhub ergibt sich bei Vergleich der 1 und 2. Die beiden Teilstempel 2 und 3 können mit
Hilfe eines nicht näher
dargestellten Antriebs in eine erste Relativlage gemäß 1 verfahren werden. In dieser
ersten Relativlage erfolgt das Absenken und Wiederanheben des Stempels
in bzw. aus dem Bad der Süßwarenmasse
und die Bildung des Überzugs 7 auf
der gemeinsamen durchgehenden Oberfläche 5, 6.
Die Teilstempel 2 und 3 können aber auch in eine zweite
Relativlage verfahren werden, wie sie in 2 dargestellt ist. Hier ist die Ausbildung so
getroffen, dass der Teilstempel 3 gegenüber dem Teilstempel 2 vergleichsweise
angehoben wird. Durch diesen Anhebevorgang löst sich der erstarrte bzw.
verfestigte Überzug 7 von
der Oberfläche 6 des Teilstempels 3 ab
und haftet nur noch auf der Oberfläche 5 des Teilstempels 2.
Während
dieses ersten Schrittes der Ablösung,
die nur den Oberflächenbereich
des Teilstempels 3 erfasst, erfolgt die Überwindung
der Haftungs kräfte
nur über
einen Teil der inneren Oberfläche
des Überzugs 7.
Der Teilstempel 2 ist von einem weiteren Kanal 14 durchzogen,
der auch Bereiche des Formblocks 1 durchsetzen kann. Der Kanal 14 endet
in der Oberfläche 5 in
feinen Austrittsöffnungen 15.
Der Kanal 14 kann taktweise an eine Quelle für unter
Druck stehendes Gas, insbesondere Druckluft, angeschlossen werden,
wobei der Druckluftimpuls in der Relativlage der Teilstempel 2 und 3 gemäß 2 erzeugt wird. Dies führt dann
dazu, dass das Lösen
des Überzugs 7 in
einem zweiten Schritt allein von der Oberfläche 5 des Teilstempels 2 erfolgt.
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Durch
die Aufteilung eines gemeinsamen Stempels in die beiden Teilstempel 2 und 3 und
damit auch die Oberflächen 5 und 6 erfolgt
eine Aufteilung der zu lösenden
Flächenbereiche
und auch eine Aufteilung der Gesamtlösekraft. Damit werden die aufzuwendenden
Kräfte
grundsätzlich
geringer und es können
auch sehr empfindliche Überzüge 7 letztlich als
Hohlkörper 16 (8) abgelöst und weiterverarbeitet werden.
Es ist erkennbar, dass die Lage der Teilungsfuge 8 je nach
der Gestalt des zu erzeugenden Überzugs 7 bzw.
Hohlkörpers
16 im Bereich des Bodens 10 (1 und 2) oder auch im Bereich der Wandung 11 (3 und 4) erfolgen kann. Dies richtet sich nach
der Entformbarkeit und der Empfindlichkeit sowie Gestalt des jeweiligen
Hohlkörpers 16.
Es ist auch leicht vorstellbar, dass die Unterteilung eines Stempels
in mehr als zwei Teilstempel ohne weiteres möglich ist, um die zum Lösen erforderlichen
Kräfte weiter
zu verringern und jeweils nur Teilbereiche des Überzugs 7 schrittweise
zu lösen.
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Es
versteht sich weiterhin, dass an einem Formblock 1 nicht
nur ein Stempel 2; 3 befestigt ist, sondern zumeist
ein ganzes Feld von Stempeln. Dabei können durchaus auch z. B. 10 × 10 Stempel
an einem Formblock vorgesehen sein.
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Es
besteht die Möglichkeit,
die eine Relativlage, die in 1 dargestellt
ist, durch Anschläge 17 und 18 aneinander
zu sichern. Auch die andere Relativlage gemäß 3 kann durch solche Anschläge (nicht
dargestellt) begrenzt werden. Das gesamte Feld der Stempel ist mit
dem Formblock 1 über
einen weiteren nicht dargestellten Antrieb in Richtung eines Doppelpfeils 19 horizontal
verschiebbar bzw. verfahrbar, wie es für eine Verfestigung oder Erstarrung
der Süßwarenmasse
in Form der Überzüge 7 an
der Vielzahl von Stempeln erforderlich oder sinnvoll ist, bis jeweils
eine Lösestellung
erreicht ist, in der die Überzüge schrittweise,
wie beschrieben, gelöst
und als Hohlkörper 16 abgegeben
werden.
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Bezüglich des
Ausführungsbeispiels
der 3 und 4 kann auf die Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
der 1 und 2 verwiesen werden. Lediglich
die Teilungsfuge 8 ist hier an anderer Stelle, nämlich im
Bereich der Wandung 11 des Überzugs 7, angeordnet.
Dies empfiehlt sich für
Gestaltungen von Hohlkörpern 16,
bei denen die Haftkraft im Bereich der Wandung 11 besonders
groß ist.
Auch hier erfolgt das Lösen
in zwei Schritten. In einem ersten Schritt, der durch das Anfahren
der in 4 dargestellten zweiten
Relativlage aus der ersten Relativlage gemäß 3 heraus erreicht wird, erfolgt das Ablösen des Überzugs 7 von
der Oberfläche 6 des
Teilstempels 3. In einem zweiten Löseschritt, der durch einen Druckluftimpuls
durch den Kanal 14 eingeleitet wird, erfolgt das Lösen des Überzugs 7 im
Bereich des Bodens 10, d. h. von der Oberfläche 5.
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In
den 5 bis 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
schematisch verdeutlicht. Es sind hier nur die beiden Teilstempel 2 und 3 dargestellt.
Der Formblock ist nicht dargestellt. Der Teilstempel 2 besitzt
zwar einen Kanal 9, aber keinen Kanal 14. Auch die
Anschläge 17 und 18 der
Ausführungsbeispiele der 1 bis 4 kommen hier in Fortfall. 5 zeigt die erste Relativlage
zwischen den Teilstempeln 2 und 3, in der auch
das Tauchverfahren in dem Bad flüssiger
Süßwarenmasse
durchgeführt
wird. Es ist hier der Überzug 7 angedeutet,
der sich nach dem Wiederanheben der Stempel bildet. In einem ersten Schritt
wird der Teilstempel 3 beim Übergang
der Stellung aus 5 in
die 6 gemäß Pfeil 20 relativ
zum Teilstempel 2 abgesenkt, wobei das von der Teilungsfuge 8 eingeschlossene
Stück des
Bodens 10 des Überzugs 7 von
der Oberfläche 5 freikommt. Sodann
wird der Teilstempel 3 aus der in 6 dargestellten zweiten Relativlage wieder
angehoben. Es stellt sich eine Relativlage ein, die der in 5 dargestellten Ausgangslage
entspricht, wobei nunmehr die Haftung im Bereich des Bodens aufgehoben bleibt,
obwohl sich die Oberfläche 5 von
innen wiederum an den Boden 10 anlegt. In dieser Stellung werden
die beiden Teilstempel 2 und 3 gemeinsam in Richtung
auf eine Unterlage 21 abgesenkt. Dabei oder zeitverzögert dazu
wird der Teilstempel 3 relativ zu dem Teilstempel 2 noch
weiter gemäß Pfeil 22 angehoben,
so dass die Stellung gemäß 7 erreicht wird. Während dieser
Bewegung löst
sich die Wandung 11 von der Oberfläche 6 des Teilstempels 3,
so dass der nunmehr gelöste Überzug 7 als
Hohlkörper 16 auf
der Unterlage 21 (8)
abgesetzt wird, während
die beiden Teilstempel 2 und 3 gemäß Pfeil 23 angehoben
werden. Anschließend
werden die beiden Teilstempel 2 und 3 wiederum
in die in 6 dargestellte
erste Relativlage gebracht und sind daher einsatzbereit für die Wiederholung
des Tauchverfahrens.
-
Anhand
der geschilderten Bewegungen ist erkennbar, dass es insoweit nur
auf die Relativbewegung zwischen den Teilstempeln 2 und 3 ankommt. Dadurch
wird das Ablösen
des Überzugs 7 bereichsweise
nacheinander in Schritten durchgeführt. In jedem Schritt ist nur
ein Teil der gesamten Ablösekraft zu überwinden.
Dies ist für
besonders empfindliche Überzüge 7 bzw.
Hohlkörper 16 sinnvoll
anwendbar, insbesondere dann, wenn die Überzüge nur eine geringe Wanddicke
besitzen und/oder aus sehr empfindlicher Süßwarenmasse bestehen.
-
Die
Unterlage 21 kann, wenn sie beispielsweise von einem zwischen
Umlenkrollen aufgespannten Förderband
besteht, bis zu gewissem Grade elastisch nachgiebig ausgebildet
sein. Dies ist bereits beim Absetzen von Hohlkörpern 16 auf der Unterlage 21 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der 5 bis 8 vorteilhaft. Eine solche
federnd nachgiebige Unterlage 21 kann jedoch auch mit Vorteil
mit einer Ausführungsform
kombiniert werden, wie sie die 1 bis 4 zeigen, also eine Ausführungsform,
bei der ein Löseschritt
durch einen Druckluftimpuls erfolgt. Dabei ist insbesondere der
praxisbezogene Fall zu betrachten, bei welchem an einer Vielzahl
von Stempeln in einem Feld ein durch Druckluft bewirkter Löseschritt
an allen Stempeln des Feldes verlässlich durchgeführt werden
muss. Dieser Löseschritt
wird sich dann so zeitlich gestalten und an den einzelnen Stempeln
durchaus auch etwas zeitversetzt gegeneinander ablaufen. Durch die
elastisch nachgiebige Unterlage 21, die gleichsam wie ein
Federkissen wirkt, können
die feinen Öffnungen 15 in
dem Teilstempel 2 zumindest gedrosselt verschlossen gehalten
werden, und zwar auch an solchen Stempeln, an denen sich der jeweilige Überzug 7
im Bereich des Teilstempels 2 bereits gelöst hat.
Dadurch tritt gleichsam ein Verschließen der Austrittsöffnungen 15 an dem
betreffenden Teil der Stempel ein, so dass sich der Druck auch an
den anderen Stempeln aufbauen und auswirken kann, an denen der zweite
Löseschritt noch
aussteht und dann zeitverzögert
abläuft.
Auf diese Weise wird eine hohe Betriebssicherheit erzielt, alle Überzüge 7 von
allen Stempeln an dem Formblock 1 verlässlich zu lösen. Dies ist besonders bedeutungsvoll
für eine
ungestörte
kontinuierliche wirtschaftliche Herstellung der Hohlkörper 16.
-
- 1
- Formblock
- 2
- Teilstempel
- 3
- Teilstempel
- 4
- Doppelpfeil
- 5
- Oberfläche
- 6
- Oberfläche
- 7
- Überzug
- 8
- Teilungsfuge
- 9
- Kanal
- 10
- Boden
- 21
- Unterlage
- 22
- Pfeil
- 23
- Pfeil
- 11
- Wandung
- 12
- Tropfen
- 13
- Pfeil
- 14
- Kanal
- 15
- Austrittsöffnungen
- 16
- Hohlkörper
- 17
- Anschlag
- 18
- Anschlag
- 19
- Doppelpfeil
- 20
- Pfeil