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Die
Erfindung betrifft eine Formungsstation für Süßwarenschalen
umfassend wenigstens ein Stempelelement und wenigstens eine förderbare Gießform
mit wenigstens einer Formvertiefung, wobei das Stempelelement und
die Gießform mittels einer Bewegungseinrichtung zwecks
Erzeugung einer trennbaren Form bis in eine Endposition aufeinander zu
bewegbar sind, und wobei in der Endposition ein Schließrand
der Formvertiefung und eine Schließkante des Stempelelements
so aneinandergestoßen sind, dass in Umfangsrichtung eine
Trennfuge der Form gebildet ist.
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Ein
gattungsgemäßer Stand der Technik ist aus dem
Ausführungsbeispiel gemäß
4 der
EP 0 945 069 B1 bekannt.
Die bekannte Formungsstation weist zur Bildung der Form zwei Baueinheiten
auf, die relativ zueinander bewegbar sind. Die beiden Baueinheiten
der Form können geöffnet und geschlossen werden,
sodass sich im geschlossenen Zustand ein Formhohlraum ergibt.
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Die
Außenkontur der in dem Formhohlraum zu formenden Süßwarenschale
wird durch eine Formfläche einer Formvertiefung in der
Gießform gestaltet. Die Innenkontur der zu formenden Süßwarenschale
wird durch eine Formfläche des Stempelelements gestaltet.
Sowohl das Stempelelement als auch die Formvertiefung der Gießform
sind im Wesentlichen starr und reproduzieren stets die gleiche Innenkontur
beziehungsweise Außenkontur der Süßwarenschale.
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Im
Bereich des Randes der zu formenden Süßwarenschale
weist die Form eine Trennfuge auf, die von dem Schließrand
der Formvertiefung und von der Schließkante des Stempelelements
gebildet wird, wenn diese durch die Formungsbewegung soweit aufeinander
zu bewegt werden, bis sie in Kontakt sind.
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Ein
allgemeines technisches Problem ergibt sich aus Dosierungsschwankungen
beim Einfüllen von Süßwarenmasse in die
Formvertiefung der Gießform. Solche Dosierungsschwankungen
treten insbesondere beim maschinellen Einfüllen von Süßwarenmasse
in eine Formvertiefung auf. Grundsätzlich ist es unerwünscht,
eine Süßwarenschale zu erhalten, die wegen einer
zu geringen Menge eindosierter Süßwarenmasse einen
unvollständig ausgefüllten Randbereich aufweist,
wenn der Vorgang der Formgebung abgeschlossen ist. In der Praxis
ist es deswegen üblich einen Überschuss Süßwarenmasse
in eine Formvertiefung einzufüllen. Beim Stand der Technik
gemäß
4 der
EP 0 945 069 B1 würde
ein Überschuss Süßwarenmasse dazu führen,
dass das Stempelelement weniger weit in die Formvertiefung bewegt
werden kann. Deswegen würde die Schließkante des
Stempelelements nicht mehr mit dem Schließrand der Formvertiefung
in Kontakt kommen. Die beiden Baueinheiten, nämlich Stempelelement und
Gießform könnten alleine keine geschlossene Form
erzeugen. Um die Form dennoch zu schließen, ist nach
4 der
EP 0 945 069 B1 eine
dritte Baueinheit erforderlich, die relativ zu den anderen beiden Baueinheiten
beweglich ist. Diese dritte Baueinheit der Form ist durch ein Halteelement
gebildet, das umfänglich um das Stempelelement angeordnet
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formungsstation vorzuschlagen,
mit der unter Berücksichtigung von Dosierungsschwankungen Süßwarenschalen
in einer trennbaren Form herstellbar sind, wobei die Formungsstation
möglichst wenig relativ zueinander bewegbare Baueinheiten
aufweist.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Stempelelement mit
einer Ausgleichsvertiefung versehen ist, in die Süßwarenmasse
sofern eine Überschussmenge Süßwarenmasse vorhan den
ist, eindringen und erstarren kann.
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Auf
diese Weise wird erreicht, dass das Stempelelement und die Formvertiefung
der Gießform auch dann bis in ihre Endposition aufeinander zu
bewegt werden, wenn ein Überschuss Süßwarenmasse
in die Formvertiefung der Gießform eingefüllt worden
ist. Üblicherweise ist die Wandstärke einer Süßwarenschale
etwa konstant. Zumindest weist eine übliche Süßwarenschale
keine sprunghafte Erhöhung der Wandstärke auf.
Die mit der erfindungsgemäßen Formungsstation
entstehende Süßwarenschale weist jedoch bei einem Überschuss
an Süßwarenmasse im Bereich der Ausgleichsvertiefung eine
Wandstärke auf, die größer ist als die
Wandstärke neben dem Bereich der Ausgleichsvertiefung.
Der Teil der Süßwarenmasse, welche die Erhöhung
der Wandstärke ausmacht, bildet den Überschuss.
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Die
Form wird stets von zwei Baueinheiten gebildet und es ist gewährleistet,
dass die Schließkante des Stempelelements immer mit dem
Schließrand der Formvertiefung in Kontakt kommt. Eine Überschussmenge
Süßwarenmasse sammelt sich deswegen stets in der
Ausgleichsvertiefung des Stempelelements. Die Ausgleichsvertiefung
ist zweckmäßig so groß, dass die eingeschlossene
Luft beim Vorgang der Formgebung ausreichend komprimiert wird, um
Süßwarenmasse zum Rand der Formvertiefung zu verdrängen.
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Beim
Auseinanderbewegen von Stempelelement und Gießform unterstützt
die in der Ausgleichsvertiefung komprimierte Luft das Lösen
des Stempelelements von der Süßwarenschale. Komprimierte Luft
strömt zwischen einer Formfläche des Stempelelements
und der Innenkontur der geformten Süßwarenschale
aus bis ein Druckausgleich mit der Umgebung erreicht ist.
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Für
den Stempelvorgang ist eine flache Oberfläche der in die
Formvertiefung eingefüllten Süßwarenmasse
erwünscht. Dies gewährleistet, dass der Rand der
Ausgleichsvertiefung des Stempelelements an seinem Umfang gleichmäßig
mit der Oberfläche der Süßwarenmasse
in Kontakt kommt und die in der Ausgleichsvertie fung enthaltene
Luft eingeschlossen wird. Nicht erwünscht ist es, durch ungleichmäßig
eingefüllte Süßwarenmasse das Stempelelement
so mit der Süßwarenmasse in Kontakt zu bringen,
dass Luft während der Formungsbewegung aus der Ausgleichsvertiefung
entweichen kann.
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Es
ist üblich, eine Gießform mit eingefüllter Süßwarenmasse
vor der Formgebung zu rütteln, damit die als Blasen etwaig
vorhandenen Lufteinschlüsse entfernt werden. Damit kann
gleichzeitig die glatte Oberfläche erzeugt werden, welche
dem Einschluss von Luft in der Ausgleichsvertiefung zugute kommt.
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Die
Schließkante des Stempelelements sowie der Schließrand
der Formvertiefung sind so genau gefertigt, dass durch die Trennfuge
keine Süßwarenmasse austreten kann, wenn die Form
geschlossen ist.
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Beispielsweise
für die industrielle Fertigung können mehrere
identische Gießformen verwendet werden. Jede dieser Gießformen
kann mit mehreren Formvertiefungen versehen sein, für die
eine entsprechende Anzahl Stempelelemente vorgesehen ist. Jede Formvertiefung
kann mit dem zugeordneten Stempelelement zu einer Form zusammengeführt werden.
Jede dieser Formen beziehungsweise jeder Formhohlraum ist entlang
einer in Umfangsrichtung vorgesehenen Trennstelle geschlossen und
kann an dieser Trennstelle auch wieder geöffnet werden.
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Eine
Weiterbildung der Formungsstation sieht vor, dass an der Trennfuge,
nämlich auf der Außenseite der Form ein Abdichtungselement
vorgesehen ist. Mit Hilfe des Abdichtungselements genügt bereits
eine etwas geringere Genauigkeit der Gestalt der Schließkante
des Stempelelements und/oder der Gestalt des Schließrands
der Formvertiefung. Mit Hilfe des Abdichtungselements wird trotzdem
eine ausreichende Dichtigkeit der Form erzielt, um einen Austritt
von Süßwarenmasse während der Formungsbewegung
zu verhindern.
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Je
nach Form und Größe der zu bildenden Süßwarenschale
muss die Größe der Ausgleichsvertiefung individuell
gestaltet sein, damit ein genügender Druck innerhalb der
Luftblase in der Ausgleichsvertiefung erzeugt wird, um Süßwarenmasse
zum Rand der Form zu verdrängen. Dabei wird im Zusammenspiel
mit dem Abdichtungselement eine vollständige Füllung
der Form gewährleistet, damit ein lückenloser
Rand der Süßwarenschale erzeugt wird.
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Besonders
hilfreich ist es, wenn das Abdichtungselement eine Umfangsdichtfläche
aufweist, dass vor dem Schließen der Form ein Spalt vorhanden
ist, dass der Spalt sich zwischen dem Schließrand der Formvertiefung
und der Schließkante des Stempelelements befindet, und
dass der Spalt zumindest auf einem Reststück der Formungsbewegung
mittels der Umfangsdichtfläche verschlossen ist.
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Durch
diese Maßnahme kann der Austritt von Süßwarenmasse
am Schließrand der Formvertiefung auch dann verhindert
werden, wenn die Süßwarenmasse an einer Stelle
der Form schneller den Schließrand der Formvertiefung erreicht,
als an einer anderen Stelle. Insbesondere bei unsymmetrischen Formvertiefungen
kommt es vor, dass Süßwarenmasse an einer Stelle
schneller bis an den Schließrand der Formvertiefung fließt
als an einer anderen Stelle. Das Abdichtungselement ist deswegen
so ausgelegt, dass in jedem Fall der Spalt verschlossen ist, wenn
Süßwarenmasse den Schließrand der Formvertiefung
erreicht. Es bleibt also stets ein ausreichend großes Reststück
der Formungsbewegung, bei dem der Spalt zwischen Stempelelement
und Formvertiefung bereits durch das Abdichtungselement verschlossen
ist, um einen Austritt von Süßwarenmasse zu verhindern.
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Günstigerweise
weist das Stempelelement einen Fußbereich für
das Abdichtungselement auf, auf den die Umfangsdichtfläche
des Abdichtungselements aufschiebbar ist. Eine Außenfläche
des Fußbereichs des Stempelelements sowie die Umfangsdichtfläche
des Abdichtungselements sind somit in gleitendem Kontakt.
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Zweckmäßig
ist die Konstruktion so gestaltet, dass die Umfangs dichtfläche
des Abdichtungselements auf den Fußbereich des Stempelelements aufgeschoben
ist, wenn sich das Stempelelement und die Gießform in deren
Endposition befinden.
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Die
Funktion der Formungsstation lässt sich weiter dadurch
verbessern, dass das Abdichtungselement eine Dichtungsfläche
aufweist, die der Gießform zugewandt ist. Der erste Kontakt,
den das Abdichtungselement mit dem Schließrand der Formvertiefung
erhält, tritt dann auf, wenn das Abdichtungselement mit
einer Oberseite der Gießform in Berührung kommt.
In der Regel weist die Gießform eine flache Oberseite auf
und liegt der Schließrand der Formvertiefung in einer Ebene
mit der Oberfläche der Gießform.
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Der
Dichtungsfunktion, die durch das Zusammenwirken der Dichtungsfläche
des Abdichtungselements und der Oberseite der Gießform
erfüllt wird, kommt eine besondere Bedeutung zu. Die Dichtungsfunktion
ist so ausgelegt, dass während des Reststücks
der Formungsbewegung der Druck der Dichtungsfläche auf
die Oberfläche der Gießform zunächst
gering ist, so dass Luft aus dem Schalenrandbereich des Formenhohlraums
entweichen kann. Erst am Ende der Formungsbewegung ist der Druck
zwischen der Dichtungsfläche des Abdichtungselements und
der Oberfläche der Gießform so hoch, dass zumindest
keine Süßwarenmasse mehr entweichen kann.
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Vorzugsweise
besteht das Abdichtungselement zumindest teilweise aus elastischem
Material. Es handelt sich vorzugsweise um Material, das kompressibel
ist, beispielsweise ein Gummi- oder ein Schaumstoffmaterial. Aus
Gründen der guten Hygiene können die Oberflächen
des Abdichtungselements glatt ausgebildet sein; dies beispielsweise, falls
Flächen des Abdichtungselements mit Süßwarenmasse
in Berührung kommen könnten.
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Alternativ
kann ein starres Abdichtungselement vorgesehen sein, dem ein zusätzliches
Federelement zugeordnet ist, um einen federelastischen Druck zu
erzeugen, wenn das Abdichtungselement den Spalt zwischen dem Schließrands
der Formvertiefung und der Schließkante des Stempelelements verschließt.
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Ein
weiterer Nutzen wird darin gesehen, dass das Stempelelement einstückig
an einer Trägerplatte angeordnet ist. Da das Stempelelement
in der Regel temperiert ist, insbesondere gekühlt, ergibt sich
ein guter Wärmetransport von der Trägerplatte
in das Stempelelement, weil wegen der Einstückigkeit keine
Kontaktflächen vorhanden sind, die den Wärmetransport
behindern würden.
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Zweckmäßig
ist die die Trägerplatte mit einem Kühlmittel
in Kontakt.
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Nachstehend
ist die Erfindung in einer Zeichnung beispielhaft dargestellt. Anhand
schematischer Figuren sind mehrere Ausführungsbeispiele
detailliert beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Formungsstation für Süßwarenschalen mit
einem Stempelelement und einer Gießform, in die Süßwarenmasse
eingefüllt ist,
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2 die
Formungsstation gemäß 1, wobei
das Stempelelement und die Gießform aufeinander zu bewegt
sind und die Spitze des Stempelelements die Oberfläche
der eingefüllten Süßwarenmasse berührt,
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3 die
Formungsstation gemäß 2 mit teilweise
verdrängter Süßwarenmasse,
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4 die
Formungsstation gemäß der 1–3 in
der Endposition des Stempelelements und der Gießform mit
fertig geformter Süßwarenschale,
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5 ein
alternatives Ausführungsbeispiel einer Formungsstation
mit einem Stempelelement und einer Gießform, in deren Formvertiefung
Süßwarenmasse eingefüllt ist,
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5a einen
vergrößerten Ausschnitt gemäß Va
in 5,
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6 die
Formungsstation gemäß 5, wobei
das Stempelelement und die Gießform so weit aufeinander
zu bewegt sind, dass die Spitze des Stempelelements die Oberfläche
der Süßwarenmasse berührt,
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7 die
Formungsstation gemäß 6 mit teilweise
verdrängter Süßwarenmasse,
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8 die
Formungsstation gemäß 7, wobei
ein Abdichtungselement mit einer Oberseite der Gießform
in Kontakt gekommen ist,
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9 die
Formungsstation gemäß der 5–8 mit
fertig geformter Süßwarenschalen,
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10 die
Formungsstation gemäß der 5–9 im
auseinander bewegten Zustand mit fertiger Süßwarenschalen
in der Formvertiefung der Gießform,
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11 ein
alternatives Ausführungsbeispiel einer Formungsstation
mit einer besonderen Ausbildung des Schließrands der Formvertiefung
der Gießform,
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12 die
Formungsstation gemäß 11 mit
dem Stempelelement und der Gießform in Endposition mit
einer fertig geformten Süßwarenschale.
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In
den Figuren der einzelnen Ausführungsbeispiele sind für
gleiche technische Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet
worden.
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1 der
Zeichnung zeigt eine Formungsstation 1 zur Herstellung
einer Süßwarenschale S. Die Formungsstation 1 umfasst
ein Stempelelement 2 sowie eine förderbare Gießform 3 mit
einer Formvertiefung 4. Gemäß 1 ist
in der Formvertiefung 4 der Gießform 3 Süßwarenmasse 5 eingefüllt
worden.
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Das
Stempelelement 2 ist an einer Trägerplatte 6 angeordnet.
An der Trägerplatte 6 kann ein in 1 dargestellter
Wärmetauscher 7 vorgesehen sein, der einen Kanal 8 für
ein Wärmetransportmittel 9 sowie Öffnungen 10 und 11 für
eine Zuleitung und eine Ableitung des Wärmetransportmittels 9 aufweist.
Ein solcher Wärmetauscher 7 ist optional und beispielhaft
in allen Ausführungsbeispielen der 1 bis 12 vorgesehen.
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Das
Stempelelement 2 bildet eine Baueinheit, die an der Bildung
einer Form 12 und eines darin vorhandenen Formhohlraums 12a beteiligt
ist. Mit dieser Form 12 erfolgt die Formgebung der Süßwarenmasse 5 und
die Süßwarenschale S entsteht. Das Stempelelement 2 weist
eine Formfläche 13 auf, welche einer Innenkontur
Si der Süßwarenschale
S Gestalt verleiht. Die Gießform 3 bildet eine
zweite Baueinheit, die an der Bildung der Form 12 beteiligt
ist. Die Formvertiefung 4 der Gießform 3 weist
ebenfalls eine Formfläche 14 auf. Diese Formfläche 14 verleiht der
Außenkontur Sa der Süßwarenschale
S ihre Gestalt.
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Eine
Besonderheit der neuen Formungsstation 1 besteht darin,
dass ein Teilbereich der Innenkontur Si der
Süßwarenschale S indirekt, nämlich mittels Luft
geformt wird, die in einer Ausgleichsvertiefung 15 eingeschlossen
ist. Die Ausgleichsvertiefung 15 ist an einer der Gießform 3 zugewandten
Stirnseite 2a des Stempelelements 2 angeordnet.
Während der Formgebung der Süßwarenmasse 5 wird
die Luft 16 in der Ausgleichsvertiefung 15 eingeschlossen,
so dass die Innenkontur Si der Süßwarenschale
S in dem Bereich der Ausgleichsvertiefung 15 durch die eingeschlossene
Luftblase 16 erfolgt, die mit der Süßwarenmasse 5 in
Kontakt ist.
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Ein
Schalenrand St der Süßwarenschale
S wird geformt, indem eine Schließkante 18 des
Stempelelements 2 mit einem Schließrand 19 der
Formvertiefung 4 der Gießform 3 in Kontakt
gebracht und eine geschlossene Trennfuge 20 gebildet wird.
Hierfür werden das Stempelelement 2 und die Gießform 3 bis
in eine Endposition E aufeinanderzubewegt, in der die Form 12 geschlossen
und der Formhohlraum 12a dicht ist. Im Bereich des Schalenrands St der zu formenden Süßwarenschale
S befindet sich zunächst noch Luft 17.
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In 2 ist
die Formungsstation gemäß 1 dargestellt,
wobei das Stempelelement 2 und die Gießform 3 so
weit aufeinander zu bewegt worden sind, dass die in Richtung der
Gießform 3 hervorstehende Stirnseite 2a des
Stempelelements 2 gerade die Oberfläche 5a der
in die Formvertiefung 4 eingefüllten Süßwarenmasse 5 berührt.
Die Süßwarenmasse 5 ist vorzugsweise
durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise Rütteln,
von Lufteinschlüssen befreit worden und hat auf diese Weise
außerdem eine glatte Oberfläche 5a erhalten.
In dieser Position ist die Luft 16 innerhalb der Ausgleichsvertiefung 15 eingeschlossen.
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Wenn
das Stempelelement 2 und die Gießform 3 in
die in 3 gezeigte Position aufeinander zu bewegt werden,
verdrängt das Stempelelement 2 die Süßwarenmasse 5 innerhalb
der Formvertiefung 4. Die Süßwarenmasse 5 steigt
in Richtung des Schließrands 19 der Formvertiefung 4 auf.
Dabei wird die Luft 16 innerhalb der Ausgleichsvertiefung 15 komprimiert.
Da die Luft 16 von dort nicht entweichen kann, wird die
Süßwarenmasse 5 auch mittels der komprimierten
Luft 16 verdrängt. Der Randbereich der Form 12 ist
noch mit der Luft 17 gefüllt. Diese Luft 17 wird
jedoch beim Fortschreiten der Formungsbewegung von der aufsteigenden
Süßwarenmasse 5 durch einen Spalt aus
der Form 12 herausgedrängt, wobei der Querschnitt
des Spalts immer geringer wird und schließlich zu Null
wird, weil daraus die geschlossene Trennfuge entsteht, die in 4 eingezeichnet
ist.
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In 4 ist
die Endposition E der Formungsbewegung gezeigt, in der das Stempelelement 2 und die
Gießform 3 so weit aufeinander zu bewegt sind, dass
die Schließkante 18 des Stempelelements 2 mit dem
Schließrand 19 der Formvertiefung 4 in
Kontakt ist. Dabei bildet die Kontaktstelle eine Trennfuge 20, an
der die geschlossene Form wieder geöffnet werden kann.
Eine Überschussmenge Süßwarenmasse 5 ist
in die Ausgleichsvertiefung 15 eingedrungen. Auf diese
Weise ist das für die eingeschlossene Luft 16 vorhandene
Volumen verringert und der Druck in der eingeschlossenen Luft 16 erhöht
worden.
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Für
ein nachfolgendes Ablösen des Stempelelements 2 wirkt
sich die komprimierte Luft 16 günstig aus. Beim
Auseinanderbewegen des Stempelelements 2 und der Gießform 3 unterstützt
die aus der Ausgleichsvertiefung 15 ausströmende
Luft 16 das Lösen der geformten Süßwarenschale
S von dem Stempelelement 2. In dem Moment, in dem das Auseinanderbewegen
des Stempelelements 2 und der Gießform 3 einsetzt,
entsteht an dem Rand der Ausgleichsvertiefung 15 ein Spalt,
aus dem die komprimierte Luft 16 ausströmt. Die
Luft 16 entweicht entlang der Innenkontur Si der
geformten Süßwarenschale S, bis ein Druckausgleich
zur Umgebung erfolgt ist.
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Die
entstandene Süßwarenschale S weist dort, wo sie
im Bereich der Ausgleichsvertiefung 15 war, eine Innenkontur
Si auf, die ihre Gestalt durch den Kontakt
mit der komprimierten Luft 16 erhalten hat. Wenn, wie üblich,
ein Überschuss Süßwarenmasse 5 in
die Formvertiefung 4 eingefüllt wurde, wird die
Wandstärke der Süßwarenschale S in dem Bereich,
in dem sie durch die Luftblase 16 geformt worden ist, zumindest
teilweise etwas größer sein als in den übrigen
Bereichen der Süßwarenschale S. Die übrigen
Bereiche einer geformten Süßwarenschale S weisen
eine stets reproduzierbare Wandstärke auf. Diese Wandstärke
ist durch den Abstand definiert, den die Formfläche 13 des
Stempelelements 2 von der Formfläche 14 der
Formvertiefung 4 der Gießform 3 hat,
wenn sich diese beiden Baueinheiten in der Endposition E für
die Formgebung befinden.
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Eine
alternative Ausführung einer Formungsstation ist in den 5–10 dargestellt.
Sie unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1–4 dadurch,
dass ein Abdichtungselement 21 vorgesehen ist.
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Gemäß 5 ist
Süßwarenmasse 5 in die Formvertiefung 4 der
Gießform 3 eingefüllt worden. Die Süßwarenmasse 5 ist
durch geeignete Maßnahmen von Lufteinschlüssen
befreit und die Oberfläche 5a geglättet
worden.
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Das
Abdichtungselement 21 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
an der Baueinheit des Stempelelements 2 angeordnet und
an einem Fußbereich des Stempelelements formschlüssig
befestigt. Alternativ kann das Abdichtungselement 21 über eine
Schraubverbindung (nicht dargestellt) oder ähnliches an
der Baueinheit des Stempelelements 2 angebracht sein. Ein
vergrößerter Ausschnitt des Abdichtungselements 21 ist
in 5a gezeigt. In 5a ist
der Querschnitt des Abdichtungselements 21 dargestellt.
Danach weist das Abdichtungselement 21 zwei Bereiche auf,
nämlich einen weicheren Bereich 21w und einen
festeren Bereich 21r. Der weichere Bereich 21w ist
mit geringerer Kraft komprimierbar als der festere Bereich 21r.
Das Abdichtungselement 21 weist eine Umfangsdichtfläche 21a auf.
Das Stempelelement 2 ist mit einem Fußbereich F
versehen. Der Fußbereich F weist eine Außendichtfläche 2b auf,
die mit der Umfangsdichtfläche 21a des Stempelelements 2 zusammenwirkt.
Außerdem ist das Abdichtungselement 21 mit einer
Dichtungsfläche 22 versehen, die parallel zu einer
Oberfläche 3a der Gießform 3 angeordnet
ist. Der Fußbereich F des Stempelelements 2 ist
mit einer Hinterschneidung 2c versehen und das Abdichtungselement 21 weist
einen Vorsprung 21b auf, der in die Hinterschneidung 2c passt
und das Abdichtungselement 21 auf diese Weise formschlüssig
an dem Stempelelement fixiert. Im Bereich der Dichtungsfläche 22 ist
eine Ausnehmung 21c in das Material des Abdichtungselements 21 eingearbeitet.
In diese Ausnehmung 21c kann Material des Abdichtungselements 21 ausweichen,
wenn es komprimiert wird. In der in 5a gezeigten
Position ist das Abdichtungselement 21 entspannt. Seine
Dichtungsfläche 22 reicht über die Schließkante 18 des
Stempelelements 2 hinaus, so dass die Dichtungsfläche 22 einen
geringeren Abstand zur Gießform 3 aufweist, als die
Schließkante 18 des Stempelelements 2.
In 5a ist außerdem der Rand 15a der
Ausgleichsvertiefung 15 zu sehen, der an der Stirnseite 2a des Stempel elements 2 eine
ringförmig umlaufende Kante bildet. Die Ausgleichsvertiefung
weist etwa die Form eines Zuckerhuts auf; ein Kreiskegel mit kalottenförmiger
Spitze. Grundsätzlich hat die Form des gewünschten
Süßwarenprodukts beziehungsweise die Form des
Stempelelements 2 einen Einfluss auf die Form der Ausgleichsvertiefung.
Mit einer der Dichtungsfläche 22 gegenüberliegenden
Rückseite 21d liegt das Abdichtungselement 21 an
der Trägerplatte 6 an. Die Trägerplatte 6 bildet
ein Widerlager, wenn das Abdichtungselement 21 komprimiert
wird.
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In 6 ist
die Formungsstation 1 gemäß 5 gezeigt,
wobei das Stempelelement 2 und die Gießform 3 so
weit aufeinander zu bewegt worden sind, dass eine in Richtung der
Gießform 3 hervorstehende Stirnseite 2a des
Stempelelements 2, welche die Ausgleichsvertiefung 15 aufweist,
gerade mit der glatten Oberfläche 5a der Süßwarenmasse 5 in
Kontakt gekommen ist. Innerhalb der Ausgleichsvertiefung 15 ist
nun die Luft 16 eingeschlossen, wie zuvor im Ausführungsbeispiel
gemäß 2. Weil der Rand 15a der
Ausgleichsvertiefung 15 rundum die Süßwarenmasse 5 berührt,
kann die eingeschlossene Luft 16 nicht aus der Ausgleichsvertiefung 15 entweichen.
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Die
Fortsetzung der Formgebung ist in 7 gezeigt,
in der das Stempelelement 2 und die Gießform 3 weiter
aufeinander zu bewegt worden sind. Dabei ist die Luft 16 in
der Ausgleichsvertiefung 15 komprimiert worden. Der Randbereich
der Form 12 ist, wie auch in 3, noch
mit der Luft 17 gefüllt. Diese Luft 17 wird
jedoch beim Fortschreiten der Formungsbewegung von der aufsteigenden
Süßwarenmasse 5 durch einen Spalt aus
der Form 12 herausgedrängt, wobei der Querschnitt
des Spalts immer geringer wird und schließlich zu Null
wird, weil daraus die geschlossene Trennfuge 20 entstanden
ist.
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8 zeigt
ein Stadium der Formungsbewegung, bei dem das Stempelelement 2 und
die Gießform 3 noch weiter aufeinander zu bewegt
worden sind als in 7. Das an dem Stempelelement 2 angeordnete
Abdichtungselement 21 ist, mit seiner Dichtungsflä che 22 auf,
die parallel zu einer Oberfläche 3a der Gießform 3 angeordnet
und mit dieser Oberfläche 3a in Kontakt gekommen
ist. Auf diese Weise wird eine Dichtungsfuge gebildet. Die Formungsbewegung
ist noch nicht beendet und die Form 12 noch nicht vollständig
mit Süßwarenmasse 5 gefüllt.
Das Stempelelement 2 und die Gießform 3 müssen
noch soweit aufeinander zu bewegt werden, bis die Schließkante 18 des
Stempelelements 2 mit dem Schließrand 19 der
Formvertiefung 4 Kontakt bekommt.
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Weil
sich in diesem Stadium noch die Luft 17 in demjenigen Randbereich
der Form 12 befindet, der den Schalenrand St der
Süßwarenschale S bilden soll, muss die Luft 17 aus
diesem Randbereich der Form 12 entfernt werden. Dies geschieht
durch eine Strömung der Luft 17 durch die Dichtungsfuge 23 hindurch.
Weil die Dichtungsfläche 22 des Abdichtungselements 21 zunächst
mit einem geringen Druck gegen die Oberfläche 3a der
Gießform 3 gedrückt wird, kann die Luft 17 noch
durch die Dichtungsfuge 23 entweichen.
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Die
Ausgleichsvertiefung 15 ist so gestaltet, dass der Druck
der in ihr eingeschlossenen Luft 16 so hoch ist, dass eine
problemlose Verdrängung der Süßwarenmasse 5 bis
an den Schließrand 19 der Formvertiefung 4 und
ein Herausdrängen der im Randbereich der Form 12 enthaltenen
Luft 17 gewährleistet ist.
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Das
Abdichtungselement 21 ist ferner so gestaltet, dass zunächst
kein hoher Anpressdruck zum Anpressen der Dichtungsfläche 22 gegen
die Oberseite 3a der Gießform 3 erzeugt
wird. Der Strömungswiderstand für die Luft 17,
die durch die Dichtungsfuge 23 strömt, ist ausreichend
gering, um die Luft 17 in ausreichendem Maß, nämlich
nahezu vollständig aus dem Bereich des Schließrands 19 der Formvertiefung 4 zu
entfernen und eine vollständige Füllung der Form 12 mit
Süßwarenmasse 5 zu gewährleisten.
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Je
nach Form und Größe der zu bildenden Süßwarenschale
S ist die Größe der Ausgleichsvertiefung 15 individuell
gestaltet.
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Dies,
damit ein genügender Druck innerhalb der Luftblase 16 in
der Ausgleichsvertiefung 15 erzeugt wird, der im Zusammenspiel
mit dem Abdichtungselement 21 eine vollständige
Füllung der Form 12 gewährleistet ist
und ein lückenloser Schalenrand St der
Süßwarenschale S erzeugt wird.
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In 9 ist
die Endposition E nach Aufeinanderzubewegen des Stempelelements 2 und
der Gießform 3 gezeigt, in der die Schließkante 18 des Stempelelements 2 mit
dem Schließrand 19 der Formvertiefung 4 eine
geschlossene Trennfuge 20 bildet, und die Formgebung der
Süßwarenmasse 5 abgeschlossen ist. Das
Abdichtungselement 21 verbessert die durch die geschlossene
Trennfuge 20 bereits hergestellte Dichtheit der Form 12.
Eine Überschussmenge Süßwarenmasse 5 ist
in den Bereich der Ausgleichsvertiefung 15 eingedrungen,
wodurch sich das Volumen der Luftblase 16 verringert und
der Druck auf seinen maximalen Wert erhöht hat.
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Beim
anschließenden Auseinanderbewegen des Stempelelements 2 und
der Gießform 3 entspannt sich die Luftblase 16 innerhalb
der Ausgleichsvertiefung 15. Am Rand der Ausgleichsvertiefung 15 strömt
die Luft 16 aus und entweicht über den Zwischenraum
zwischen der Innenkontur Si der Süßwarenschale
S und der Formfläche 13 des Stempelelements 2.
Dies begünstigt das Lösen der Süßwarenschalen
S vom Stempelelement 2 und verhindert ein Anhaften der
Süßwarenschale S an dem Stempelelement 2.
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Die
fertige Süßwarenschale S ist in 10 dargestellt,
in der das Stempelelement 2 und die Gießform 3 komplett
auseinander bewegt sind. Die Süßwarenschale S
befindet sich noch in der Formvertiefung 4 der Gießform 3.
Die Süßwarenschale S weist eine weitgehend konstante
Wandstärke auf. In dem Bereich der Innenkontur Si der Süßwarenschale, die
durch die Luftblase 16 der Ausgleichsvertiefung 15 gebildet
worden ist, ist die Wandstärke der Süßwarenschale
S etwas größer und weist eine Innenkontur Si auf, deren Form durch die Luftblase 16 erzeugt
worden ist.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel einer Formungsstation 1 ist
in den 11 und 12 dargestellt.
In 11 sind das Stempelelement 2 und die Gießform 3 bereits
soweit aufeinander zu bewegt, dass ein Rand der Ausgleichsvertiefung 15 des Stempelelements 2 gerade
in Kontakt ist mit einer glatten Oberfläche 5a der
Süßwarenmasse 5, die in eine Formvertiefung 4 der
Gießform 3 eingefüllt ist. Die Formvertiefung 4 der
Gießform 3 weist wiederum einen Schließrand 19 auf,
der mit einer Schließkante 18 des Stempelelements 2 eine
Trennfuge 20 bildet, wenn sich das Stempelelement 2 und
die Gießform 3 in der Endposition E befinden und
die endgültige Form 12 des Formhohlraums 12a erreicht
ist.
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Wie
am besten in 12 zu sehen, ist die Oberfläche 3a der
Gießform 3 höher angeordnet als die Trennfuge 20 des
geschlossenen Formhohlraums 12a. Daher liegt der Schließrand 19 der
Formvertiefung 4 tiefer als die Oberfläche 3a der
Gießform 3.
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Zwischen
dem Schließrand 19 der Formvertiefung 4 und
der Oberfläche 3a der Gießform 3 ist ein
Bereich vorhanden, der ein Abdichtungselement 24 bildet.
Dieser Bereich kann, wie in 11 und 12 gezeigt,
einstückig mit der Gießform 3 ausgebildet
sein. Alternativ kann dieser Bereich als separate Baueinheit ausgebildet
sein, die an der Gießform 3 angeordnet ist. Das
Abdichtungselement 24 weist eine als Innendichtfläche
ausgebildete Umfangsdichtfläche 24a auf, welche
mit einer Außendichtfläche 2b des Stempelelements 2 zusammenwirkt,
und den Formhohlraum 12a abdichtet, bevor das Stempelelement 2 und
die Gießform 3 ihre Endposition E erreicht haben
und die Formgebung abgeschlossen ist. Die Innendichtfläche 24a des
Abdichtungselements 24 und die Außendichtfläche 2b des
Stempelelements 2 sind so gestaltet, dass ein Entweichen der
Luft 17 aus dem Bereich des Schalenrands St der zu
formenden Süßwarenschalen S möglich ist,
aber Süßwarenmasse 5 innerhalb der Form 12 zurückgehalten
wird.
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In 12 ist
die Endposition E dargestellt, in der das Stem pelelement 2 und
die Gießform 3 die Formgebung der Süßwarenmasse 5 abgeschlossen haben.
Es ist erkennbar, dass die Süßwarenschale S, dort,
wo ihre Wand durch die Formfläche 13 des Stempelelements 2 und
die Formfläche 14 der Formvertiefung 4 unmittelbar
gebildet worden ist, eine definierte Wandstärke aufweist,
wohingegen in dem Bereich, in dem die Luftblase 16 in der
Ausgleichsvertiefung 15 die Innenkontur Si der
Süßwarenschale S gebildet hat, eine davon abweichende
Wandstärke vorhanden ist.
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- 1
- Formungsstation
- 2
- Stempelelement
- 2a
- Stirnseite
- 2b
- Außendichtfläche
- 2c
- Hinterschneidung
- 3
- Gießform
- 3a
- Oberfläche
- 4
- Formvertiefung
- 5
- Süßwarenmasse
- 5a
- Oberfläche
- 6
- Trägerplatte
- 7
- Wärmetauscher
- 8
- Kanal
- 9
- Wärmetransportmittel
- 10
- Öffnung
- 11
- Öffnung
- 12
- Form
- 12a
- Formhohlraum
- 13
- Formfläche
(Stempelelement)
- 14
- Formfläche
(Formvertiefung)
- 15
- Ausgleichsvertiefung
- 15a
- Rand
- 16
- Luft(blase)
- 17
- Luft
(am Schalenrand)
- 18
- Schließkante
- 19
- Schließrand
- 20
- Trennfuge
- 21
- Abdichtungselement
- 21a
- Umfangsdichtfläche
- 21b
- Vorsprung
- 21c
- Ausnehmung
- 21d
- Rückseite
- 21r
- fester
Bereich
- 21w
- weicher
Bereich
- 22
- Dichtungsfläche
- 23
- Dichtungsfuge
- 24
- Abdichtungselement
- 24a
- Umfangsdichtfläche
- E
- Endposition
- F
- Fußbereich
- S
- Süßwarenschale
- Si
- Innenkontur
- Sa
- Außenkontur
- St
- Schalenrand
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0945069
B1 [0002, 0005, 0005]