Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM ARTIGO DE CONFEITARIA GELADA, APARE- LHO E MOLDE PARA SUA FABRICAÇÃO". A invenção refere-se a um artigo de confeitaria gelada, a um processo, a um aparelho e a um molde para a fabricação do dito artigo.
Os artigos de confeitaria gelada a serem consumidos ditos " de consumos compulsivos" são em geral de manipulação e de consumo incô- modos, uma vez sua embalagem aberta. Eles comportam geralmente seja um bastonete pelo qual são seguros com uma das mãos, no caso, por e- xemplo, dos pirulitos gelados, seja um receptáculo que serve igualmente para segurá-los com uma das mãos, por exemplo a impressão para os cor- netos gelados. Em todos os casos, é difícil, por exemplo para uma criança, degustá-lo até o final, sem que ele escorra ou se parta em pedaços.
Muitos artigos pequenos de confeitaria gelada com bastonete são fabricados por moldagem em moldes, geralmente metálicos. Esses mol- des podem ser constituídos de uma ou várias partes e, neste caso, as dife- rentes partes do molde devem ser afastadas ou separadas, quando da des- moldagem dos artigos, Para a fabricação dos pirulitos gelados apresentando uma ou várias parte(s) convexa(s), por exemplo com intumescências de forma arre- dondada ou em relevo e partes reentrantes, não é possível utilizar moldes metálicos de uma única peça, já que estes têm uma forma alargada com um certo despojo ditado pela necessidade de desmoldar o artigo, uma vez endu- recido por um movimento vertical de baixo para cima. Por outro lado, esses moldes levam necessariamente à realização de uma face superior plana im- posta pelo enchimento da composição gelada líquida. Além disso, para desmoldar os artigos desses moldes de uma só peça, é necessário que a cavidade do molde não comporte parte reentrante, caso contrário o artigo não seria retirável do molde.
De acordo com FR-A-2535581, resolveu-se o problema da fabri- cação de artigos de forma dita "indesmoldável" por meio de moldes metáli- cos constituídos de duas semiconchas perfiladas opostas articuladas longi- tudinalmente. As semiconchas sendo mantidas firmemente uma contra a outra, enchem-se-as de composição geiada por uma abertura superior, pela qual se insere um bastonete, se resfria em um túnel de congelamento a ar frio, depois se aquece e enfim se abrem as semiconchas para liberar os ar- tigos moldados. As semiconchas podem comportar uma junta elástica ao longo de sua superfície de contato mútuo, assegurando a estanqueidade da cavidade de moldagem, a fim de evitar qualquer escapamento de composi- ção líquida, quando do enchimento e do endurecimento.
Um outro método, descrito na FR-A-2502467, consiste em utili- zar semiconchas perfiladas em arredondado em uma parte interna, mas sem relevo no exterior, semiconchas que se inserem longitudinalmente em um molde mestre, que continua em contato com este. O molde mestre, conten- do as semiconchas é resfriado em um reservatório com líquido frigorígeno (salmoura ou água glicosada), o que representa uma vantagem em relação ao resfriamento em túnel, mais oneroso. Todavia, a desmoldagem dos arti- gos necessita de extrair verticalmente as duas semiconchas do molde mes- tre, depois de afastá-las lateralmente para liberar o artigo. Essas operações implicam na utilização de dispositivos mecânicos de extração e de desmol- dagem relativamente complexos e volumosos.
Conhecem-se pela FR-A-653870 um artigo de confeitaria gelada constituído de um bloco congelado com a forma de uma figura geométrica, esse artigo sendo envolvido por um papel impermeável e comportando uma haste que serve de punho em uma de suas extremidades ou várias hastes que servem de punhos. A finalidade da invenção é de fornecer um artigo de confeitaria gelada tridimensional de um tipo novo de manipulação e de consumo facili- tados e um processo, um aparelho e um molde para fabricá-lo. O artigo, de acordo com a invenção, é composto de um corpo de confeitaria gelada e de um bastonete de preensão que atravessa esse corpo de parte em parte, é caracterizado pelo fato de pelo fato de esse bastonete ultrapassar suficientemente extremidades desse corpo para que o artigo possa ser consumido sendo seguro pelas duas extremidades desse basto- nete com as duas mãos.
Devido ao fato do artigo poder ser mantido, notadamente em posição horizontal com as duas mãos, há muito menos risco de que a con- feitaria gelada escorra ou se desprenda do bastonete do que no caso dos artigos conhecidos. O processo, de acordo com a invenção, é caracterizado pelo fato de se formar um corpo tridimensional de confeitaria gelada em torno de um elemento de preensão constituído de um bastonete, de modo que o bastonete ultrapasse suficientemente esse corpo para que o artigo, depois de ser manipulado e consumido, seguro pelas duas extremidades, de se endurecer e de se envolver o artigo.
De acordo com um modo de realização do processo, por molda- gem, adaptado à fabricação dos artigos de gelo com água ou de sorvete, coloca-se em uma cavidade de moldagem formada de duas semicavidades, frontais mantidas comprimidas uma contra a outra, um elemento de preen- são constituído de um bastonete que atravessa essa cavidade de ambos os lados, de modo que ultrapassa as duas extremidades dessa cavidade, que seja mantido em posição axial sensivelmente no centro dessa cavidade e a parte inferior desse bastonete seja colocada em um alojamento no prolon- gamento axial dessa cavidade, esse alojamento sendo ajustado a esse bastonete com um mínimo de folga, introduz-se uma composição para con- feitaria gelada sob a forma líquida por uma abertura superior nessa cavida- de, se resfria e se congela essa composição, se aquece o molde, depois se desmolda o artigo.
De preferência, resfria-se o molde, fazendo-o caminhar em um meio ambiente de fluido de congelamento, por exemplo em um túnel de ar frio, entre a bastonagem e o aquecimento do molde, com vistas à desmol- dagem.
Em um modo de realização particular, levando a produtos com- pósitos, faz-se seguir a operação de enchimento da composição gelada de uma etapa de aspiração da composição ainda líquida no centro da cavidade para constituir uma concha, depois de um segundo enchimento do espaço livre por uma segunda composição gelada. Essas operações de aspiração, depois de enchimento do espaço liberado, são feitas fora do túnel de ar frio.
Elas podem ser repetidas várias vezes, o que leva a produtos estratificados.
Essas composições geladas podem conter inclusões sob a for- ma de partículas distintas, de pedaços, por exemplo de chocolate, pralinado, caramelo, frutas secas, gelificados ou confeitos ou ainda inclusões, por exemplo molho ou xarope, dando um aspecto marmóreo.
Uma vez desmoldados, os artigos podem ser revestidos, por exemplo com uma cobertura de chocolate e, se for o caso, de partículas só- lidas de anexos, tomando-se o cuidado de limitar o revestimento ao corpo da confeitaria gelada, sem notavelmente projetar cobertura sobre a parte dos bastonetes que ultrapassam o corpo, por exemplo por meio de uma re- vestidora, utilizando-se cilindros aplicadores combinados a uma pulveriza- ção de baixa pressão.
Quando se trata de gelo como água ou de sorvete, os artigos podem ser recobertos de uma fina camada de água, por exemplo por pulve- rização, o que lhes confere uma cobertura de superfície protetora, podendo ser igualmente atrativa.
Em um outro modo de realização da moldagem, cria-se por ter- mo-sopro em linha uma cavidade entre duas folhas termoplásticas que se chumbam e que podem ser destacadas uma da outra por retirada de uma película, essa cavidade sendo ligada a um canal de enchimento em sua parte superior e prolongada axialmente por um alojamento em sua parte in- ferior, esse alojamento sendo ajustado a esse bastonete com o mínimo de folga e servindo para orientar esse bastonete no momento de sua inserção e para mantê-lo em posição, quando do enchimento, coloca-se o bastonete em seu alojamento, introduz-se uma composição para confeitaria gelada sob a forma líquida por esse canal de enchimento nessa cavidade, se resfria e se congela essa composição.
Nessa variante, pode-se desmoldar o artigo por simples retirada de uma das folhas termoplásticas. Pode-se igualmente recortar as folhas em torno de sua linha de chumbagem, caso em que essas folhas servem, ao mesmo tempo, de molde e de embalagem dos artigos. O aparelho, de acordo com a invenção, é caracterizado pelo fato de compreender: - um conjunto de moldagem constituído de duas semicavidades complementares articuladas longitudinalmente e formando uma cavidade, uma barra de suporte de moldes, solidária a uma esteira de transporte, ele- vando ao mesmo tempo que a esteira de transporte e cooperando com essa cadeia para manter os moldes comprimidos uns contra os outros, durante a inserção do bastonete, durante o enchimento da cavidade e durante o endu- recimento do artigo sobre o filamento de ida e sobre a parte plana da esteira de retorno e afastar os moldes uns dos outros à extração, sobre a parte ar- queada ascendente de retorno dessa esteira, meios de resfriamento do conjunto de moldagem, meios de inserção e de posicionamento de um bas- tonete nessa cavidade, meios de enchimento de composição gelada no conjunto de moldagem, meios de aquecimento dos moldes, meios de abertu- ra das semicavidades para desmoldar o artigo, um dispositivo de extração diagonal dos artigos moldados e uma esteira de transporte para a evacua- ção dos artigos moldados.
Em um modo de realização particular, o aparelho comporta igualmente meios de aspiração de composição gelada ainda líquida, de ma- neira a formar uma concha e meios de enchimento de outra composição gelada na concha assim formada.
Em um outro modo de realização, o aparelho comporta, além disso, meios de cobertura ou de congelamento dos artigos desmoidados. A invenção refere-se igualmente a um molde de fabricação de um artigo de confeitaria gelada, caracterizado pelo fato de ser constituído de duas semicavidades articuladas longitudinalmente e formando uma cavi- dade de moldagem, de na parte superior dessa cavidade uma abertura ser feita para a inserção do bastonete e o enchimento da composição gelada, de a parte inferior dessa cavidade ser prolongada por um alojamento axial no qual o bastonete vem se inserir com um mínimo de folga e do bastonete ser mantido em posição centrada por um elemento resiliente que se apóia sobre esse bastonete nesse alojamento. A invenção será melhor compreendida por meio da descrição detalhada feita a seguir com relação aos desenhos anexos que ilustram o modo de realização do processo e um modo de realização do aparelho e do molde, de acordo com a invenção, dados a título de exemplo. Nas figuras, os mesmos números designam os mesmos elementos Nos desenhos: - a figura 1 representa um esquema geral do aparelho, mostran- do os diferentes postos de fabricação por moldagem de um pirulito gelado tridimensional; - a figura 2 ilustra esquematicamente as operações de desmol- dagem do artigo; - a figura 3 representa uma vista frontal do molde de fabricação do artigo, em posição completamente aberta, com o artigo de confeitaria gelada na cavidade de moldagem; e - a figura 4 representa uma ilustração esquemática de uma vari- ante de um artigo, de acordo com a invenção, vista frontal.
Na figura 1, o aparelho compreende uma zona fora de congela- mento e sem aquecimento W, uma zona de congelamento X, uma zona de aquecimento superficial Y e uma zona de desmoldagem Z. A zona de con- gelamento X é o interior de um túnel 1 com ar frio, por exemplo a - 30°C a - 32°C e, se possível, à temperatura ainda mais baixa. Poder-se-ia utilizar um túnel de congelamento rápido mais frio, com, por exemplo, uma pulveriza- ção ou um escoamento de nitrogênio líquido sobre os moldes. Por razões de simplificação da representação, as distâncias indicadas para as diferentes zonas W, X e Y não correspondem às distâncias reais que são necessárais às transferências térmicas apropriadas. Além disso, certos elementos não são representados por razões de clareza: por exemplo, representou-se ape- nas um molde, enquanto que, na prática, se utilizam barras de suporte de fileiras de moldes. Assim, os moldes são articulados sobre uma esteira transportadora e constituem eles próprios um transportador. Da mesma for- ma, as barras de moldes constituem as malhas de uma esteira sem fim, da qual se representou uma parte. Na seqüência do exposto, utilizar-se-á o termo "molde" para designar, na realidade, uma fileira de moldes articulados sobre uma barra de moldes.
Um molde 2, formado de dois semimoldes 3 e 4 articulados lon- gitudinalmente, leva da esquerda para a direita, segundo a seta f1 na zona W pelo movimento de translação passo a passo da esteira sem fim 5, natu- ralmente que um passo é constituído pela distância entre dois moldes con- secutivos. Na zona W, assim como nas diferentes partes retas da esteira nas zonas X e Y, os moldes assim como os semimoldes que os constituem são mantidos comprimidos em contato uns com os outros pela esteira 5.
Ganchos e lingüetas em material resiliente {figura 2) servem, ao mesmo tempo, para solidarizar os moldes sucessivos entre si em sua parte superior e para manter cada molde fechado nas zonas W, X e Y por travamento so- bre rebordos correspondentes do molde, e isto de maneira reversível, isto é, os semimoldes podem ser apesar de tudo facilmente abertos e os moldes separados por destravamento. O molde 2 se apresenta no posto 6 onde um bastonete 7 é aí inserido, depois caminha então na zona X onde é muito resfriado, por exemplo até - 3°C-4°C, antes de seu enchimento. Esse resfriamento prévio do molde permite, sob o efeito do congelamento rápido, a formação de um envoltório fino externo congelado que exerce a função de junta e impede qualquer escapamento de matéria líquida. No posto 8, enche-se quase que completamente a cavidade 9 formada entre as duas semicavidades do mol- de por meio de uma dosadora não representada, situada no interior do tú- nel, a partir de uma moega 10, que está no exterior do túnel, com uma com- posição a ser gelada 11, por exemplo uma composição para gelo com água com limão a aproximadamente 25% de matéria seca, contendo sacarose, xarope de glicose, uma mistura de espessantes, concentrado de limão e um aroma de limão, previamente homogeneizado, pasteurizado, resfriado a aproximadamente 3-6°C e maturado várias horas a essa temperatura. A composição se solidifica sob o efeito do resfriamento, a duração de encami- nhamento no túnel sendo de aproximadamente 35 a 45 min.
Sobre a esteira de retorno 5, o molde 2 sai da zona X para pas- sar na zona de aquecimento Y. Em 12, o molde é aquecido na superfície, a partir da parte inferior pelos bocais 13 que liberam um fluido quente, por exemplo o vapor e/ou o ar quente ou, de preferência, jatos de água ou de água glicosada quente, por exemplo à temperatura > 25°C (o fornecimento de calor de origem elétrica, por exemplo por radiação ou indução podería iguaímente exercer esse papel), o que facilita a desmoldagem posterior do artigo.
Como representado na figura 2, os moldes se afastam uns dos outros na zona de desmoldagem Z ao mesmo tempo que as barras de mol- des 14 na parte arqueada ascendente da esteira de retorno 5, agindo contra o gancho 15 que mantém os moldes 2 juntos. Os semimoldes 3, 4 sendo sempre aplicados um contra o outro pelo efeito de lingüeta 16, os moldes são abertos à força por intermédio da alavanca 17 que se apóia sobre um ressalto 18 do semimolde 3 que ultrapassa a borda superior do molde. A alavanca 17 é orientada segundo um movimento complexo triangular em três tempos (ti, t2 e t3) por intermédio de macacos não representados. Em uma primeira etapa, a alavanca 17 sobe ligeiramente enviesada acima do ressalto 18, em uma segunda etapa ele se aproxima horizontalmente do molde 2 e em uma terceira etapa ele desce praticamente de modo vertical, arrastando o semimolde 3 para baixo, até que este se escore contra o se- mimolde seguinte 4'. Simultaneamente um dispositivo de sobe e desce, des- ce segundo a seta f2 e aproxima uma pinça que vem prender a extremidade do bastonete 20 e extrair o artigo, subindo segundo a seta f3 conforme uma trajetória inclinada a aproximadamente 45 °. As operações de abertura do molde 2 e de extração simultânea do artigo ocorrem durante o tempo de pa- rada da esteira. O artigo uma vez extraído é retomado por uma esteira 21 que o encaminha, de maneira tradicional, para trás para liberá-lo, se for o caso, para um dispositivo de pulverização para aplicar-lhe uma cobertura glaçada de superfície, por exemplo por meio de um reservatório utilizado ordinariamente para aplicar uma cobertura achocolatada, essa operação tradicional não estando representada. O artigo, se for o caso, revestido é em seguida descarregado e evacuado segundo a seta f4 pela esteira trans- portadora 22 em direção a um dispositivo de embalagem onde ela é desen- volvida, por exemplo em "flow-pack", essa operação não estando represen- tada.
Na figura 3, o molde 2 está representado completamente aberto e com o artigo de confeitaria gelada, representando uma estrutura disposta no semimolde 4 unicamente para motivos de facilidade de descrição. O material do molde é alumínio de fundição em paredes espessas e não é ne- cessário que seja anodizado ou em teflon. O molde 2 compreende dois se- mimoldes 3 e 4 articulados longitudinalmente em torno do eixo 23. O basto- nete 7, de seção circular, atravessa o corpo 24 de confeitaria gelada de am- bos os lados e ultrapassa extremidades deste, de modo que a parte superior 7s do bastonete representa aproximadamente os 2/3 de sua parte inferior 7i. A parte inferior 7i do bastonete é alojada exatamente com o mínimo de folga em um espaço cilíndrico 25 aberto nos semimoldes 3 e 4. Quando as semi- cavidades, tais como 26, são aplicadas firmemente uma contra a outra para formar a cavidade 9 e o bastonete 7 é colocado no molde, esse bastonete vem se adaptar no espaço 25, é mantido no lugar, sem deslizamento pela lingüeta 27, formando mola e constitui, então, um bujão hermético, impedin- do qualquer escapamento de líquido no fundo 28 em forma de tronco de cone invertido da cavidade 9. A composição líquida a ser gelada é introdu- zida na cavidade 9 pela abertura superior 29. As chanfraduras 30 servem de passagem para a lingüeta 16 de manutenção 7 de preensão chata, caso no qual o fundo 28 tem a forma de um tronco de pirâmide invertida de seção retangular.
Na figura 4, o artigo 31 é fabricado por moldagem, dosando su- cessivamente várias composições geladas de perfumes e cores diferentes, tais como 32, com laranja e 33, com limão por meio de várias dosadoras a partir de moegas sucessivas situadas em locais diferentes apropriados do túnel 1, em torno do bastonete 34.
Na descrição precedente, representou-se um molde. Natural- mente, as explicações continuam válidas no caso de fileiras, por exemplo de 4 a 12 moldes sobre uma barra. Poder-se-ia, sem se sair do âmbito da in- venção, realizar a fabricação dos artigos por meio de uma máquina com car- rossel provida dos diferentes postos descritos anteriormente ao invés de uma máquina linear.