DE102007022346B4

DE102007022346B4 - Formungsstation für Süßwarenschalen

Info

Publication number: DE102007022346B4
Application number: DE200710022346
Authority: DE
Inventors: Ortwin Noll; Helmut Scheide; Rainer Runkel
Original assignee: Winkler and Duennebier Suessbarenmaschinen GmbH
Current assignee: Winkler and Duennebier Suessbarenmaschinen GmbH
Priority date: 2007-05-12
Filing date: 2007-05-12
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2027-05-13
Also published as: DE102007022346A1

Abstract

Formungsstation (1) zur Formung von Süßwarenschalen (S) aus Süßwarenmasse (5), umfassend wenigstens ein Stempelelement (2) und wenigstens eine förderbare Gießform (3) mit wenigstens einer Formvertiefung (4), wobei das Stempelelement (2) und die Gießform (3) mittels einer Bewegungseinrichtung zwecks Erzeugung einer trennbaren Form (12) bis in eine Endposition (E) aufeinander zu bewegbar sind, und wobei in der Endposition (E) ein Schließrand (19) der Formvertiefung (4) und eine Schließkante (18) des Stempelelements (2) so aneinandergestoßen sind, dass in Umfangsrichtung eine Trennfuge (20) der Form (12) gebildet ist, wobei das Stempelelement (2) mit einer Formfläche (13) zur Gestaltung der Innenkontur (Si) der Süßwarenschale (S) und mit einer von der Formfläche (13) umgebenen Ausgleichsvertiefung (15) versehen ist, wobei die Ausgleichsvertiefung (15) zur Aufnahme einer Überschussmenge der Süßwarenmasse (5) vorgesehen ist, die darin eindringen und erstarren kann, und wobei das Volumen der Ausgleichsvertiefung (15) größer ist als das Volumen der Überschussmenge der Süßwarenmasse (5), damit...

Description

Die Erfindung betrifft eine Formungsstation zur Formung von Süßwarenschalen aus Süßwarenmasse.
Die Formungsstation umfasst 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, wobei das Stempelelement mit einer Formfläche zur Gestaltung der Innenkontur der Süßwarenschale und mit einer von der Formfläche umgebenen Ausgleichsvertiefung versehen ist, wobei in die Ausgleichsvertiefung zur Aufnahme Süßwarenmasse, sofern einer Überschussmenge der Süßwarenmasse vorgesehen ist, vorhanden ist, eindringen und die darin erstarren kann, und wobei das Volumen der Ausgleichsvertiefung größer ist als das Volumen der Überschussmenge der Süßwarenmasse, damit die Ausgleichsvertiefung einen Einschluss von Luft ermöglicht, die darin ausreichend komprimierbar ist, um Süßwarenmasse zum Rand der Formvertiefung zu verdrängen.
Grundsätzlich wird die Außenkontur der in dem Formhohlraum zu formenden Süßwarenschale durch eine Formfläche einer Formver tiefung 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 die Innenkontur beziehungsweise Außenkontur der Süßwarenschale.
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.
Aus dem Stand der Technik der EP 0 945 069 B1 ist eine Formungsstation bekannt, deren Form jeweils mit einer Überschussmenge Süßwarenmasse befüllt werden kann.
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.
Andererseits sind aus dem Stand der Technik Formungsstationen bekannt, die mit einer Unterdosierung arbeiten. Das heißt, es wird stets eine geringere Menge Süßwarenmasse in die Form eingefüllt, als benötigt würde, um das Volumen der geschlossenen Form vollständig zu füllen. Zur Kategorie der unterdosierenden Formungsstationen zählt die aus der WO 03/099031 A1 bekannte Formungsstation zum Herstellen von Verzehrgütern mit einer äußeren Schale aus einer Masse, beispielsweise Schokoladenmasse, die in eine Form eingegeben wird, in welche dann ein temperiertes Stempelelement eintaucht und die Masse nach dem Eintauchen des Stempelelements unter Druck gesetzt wird. Eine Aufnahme einer Überschussmenge der Süßwarenmasse und ein Lufteinschluss sind nicht vorgesehen.
Ebenfalls zur Kategorie der unterdosierenden Formungsstationen zu rechnen ist die aus der WO 2004/068963 A1 bekannte Formungsstation zur Herstellung eines schalenartigen Verzehrgutes aus einer Fettmasse, insbesondere einer schokoladeartigen Fettmasse, durch Kaltstempeln mittels eines in eine Alveole absenkbaren Stempelelements. Das Stempelelement weist einen Alveolen-Randbereich auf, in dem ein Druck- beziehungsweise Gaspolster erzeugt wird. Da keine Überschussmenge der Fettmasse eingefüllt wird kann die Fettmasse nicht bis an den Alveolen-Randbereich gelangen. Das Gaspolster ist einem formgebenden Kontakt der Fettmasse mit der Oberfläche des Stempelelements im Weg. Das Gaspolster wirkt somit einem Verteilungsvorgang der Fettmasse in den Randbereich der Alveole entgegen.
Eine weitere Formungsstation der unterdosierenden Art kennt der Fachmann aus DE 694 11 196 T2 , nämlich eine Formungsstation zur Herstellung von Schalen aus fetthaltigen, schokoladenartigen Massen. Dort wird ein den Schalenrand bildendes Aufnahmevolumen vorgeschlagen, das kleine Änderungen der dosierten Menge der schokoladenartigen Masse anpassen soll, indem die Masse in dem Aufnahmevolumen hochsteigt, um es nahezu vollständig zu füllen. Eine vollständige Füllung ist nicht vorgesehen. Zumindest ein Teil des Aufnahmevolumens bleibt ohne Massefüllung.
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 die Herstellung einer Süßwarenschale mit geformtem Schalenrand ermöglicht und wobei wenig relativ zueinander bewegbare Baueinheiten vorgesehen sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Formungsstation gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
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.
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.
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.
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 Ausgleichsvertiefung 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Zweckmäßig ist die Konstruktion so gestaltet, dass die Umfangsdichtfläche des Abdichtungselements auf den Fußbereich des Stempelelements aufgeschoben ist, wenn sich das Stempelelement und die Gießform in deren Endposition befinden.
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.
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.
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.
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.
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.
Zweckmäßig ist die die Trägerplatte mit einem Kühlmittel in Kontakt.
Nachstehend ist die Erfindung in einer Zeichnung beispielhaft dargestellt. Anhand schematischer Figuren sind mehrere Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben. Es zeigen:
1 eine Formungsstation für Süßwarenschalen mit einem Stempelelement und einer Gießform, in die Süßwarenmasse eingefüllt ist,
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,
3 die Formungsstation gemäß 2 mit teilweise verdrängter Süßwarenmasse,
4 die Formungsstation gemäß der 1–3 in der Endposition des Stempelelements und der Gießform mit fertig geformter Süßwarenschale,
5 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Formungsstation mit einem Stempelelement und einer Gießform, in deren Formvertiefung Süßwarenmasse eingefüllt ist,
5a einen vergrößerten Ausschnitt gemäß Va in 5,
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,
7 die Formungsstation gemäß 6 mit teilweise verdrängter Süßwarenmasse,
8 die Formungsstation gemäß 7, wobei ein Abdichtungselement mit einer Oberseite der Gießform in Kontakt gekommen ist,
9 die Formungsstation gemäß der 5–8 mit fertig geformter Süßwarenschalen,
10 die Formungsstation gemäß der 5–9 im auseinander bewegten Zustand mit fertiger Süßwarenschalen in der Formvertiefung der Gießform,
11 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Formungsstation mit einer besonderen Ausbildung des Schließrands der Formvertiefung der Gießform,
12 die Formungsstation gemäß 11 mit dem Stempelelement und der Gießform in Endposition mit einer fertig geformten Süßwarenschale.
In den Figuren der einzelnen Ausführungsbeispiele sind für gleiche technische Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.
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.
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.
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 S_i 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 S_a der Süßwarenschale S ihre Gestalt.
Eine Besonderheit der neuen Formungsstation 1 besteht darin, dass ein Teilbereich der Innenkontur S_i 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 S_i der Süßwarenschale S in dem Bereich der Ausgleichsvertiefung 15 durch die eingeschlossene Luft-(blase) 16 erfolgt, die mit der Süßwarenmasse 5 in Kontakt ist.
Ein Schalenrand S_t 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 S_t der zu formenden Süßwarenschale S befindet sich zunächst noch Luft 17.
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.
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.
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.
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 S_i der geformten Süßwarenschale S, bis ein Druckausgleich zur Umgebung erfolgt ist.
Die entstandene Süßwarenschale S weist dort, wo sie im Bereich der Ausgleichsvertiefung 15 war, eine Innenkontur S_i 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 Stempel elements 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.
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.
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.
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 (elastisches Material) 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 Dich tungsfläche 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 Stempelelements 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.
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.
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.
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 Dichtungsfläche 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.
Weil sich in diesem Stadium noch die Luft 17 in demjenigen Randbereich der Form 12 befindet, der den Schalenrand S_t 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.
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.
Das Abdichtungselement 21 ist ferner so gestaltet, dass zunächst kein hoher Anpressdruck zum Anpressen der Dichtungsflä che 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.
Je nach Form und Größe der zu bildenden Süßwarenschale S ist die Größe der Ausgleichsvertiefung 15 individuell gestaltet. 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 S_t der Süßwarenschale S erzeugt wird.
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.
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 S_i 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.
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 S_i 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 S_i auf, deren Form durch die Luftblase 16 erzeugt worden ist.
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.
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.
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 Außendicht fläche 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 S_t der zu formenden Süßwarenschalen S möglich ist, aber Süßwarenmasse 5 innerhalb der Form 12 zurückgehalten wird.
In 12 ist die Endposition E dargestellt, in der das Stempelelement 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 S_i der Süßwarenschale S gebildet hat, eine davon abweichende Wandstärke vorhanden ist.

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/elastisches Material
22: Dichtungsfläche
23: Dichtungsfuge
24: Abdichtungselement
24a: Umfangsdichtfläche
E: Endposition
F: Fußbereich
S: Süßwarenschale
S_i: Innenkontur
S_a: Außenkontur
S_t: Schalenrand

Claims

Formungsstation (1) zur Formung von Süßwarenschalen (S) aus Süßwarenmasse (5), umfassend wenigstens ein Stempelelement (2) und wenigstens eine förderbare Gießform (3) mit wenigstens einer Formvertiefung (4), wobei das Stempelelement (2) und die Gießform (3) mittels einer Bewegungseinrichtung zwecks Erzeugung einer trennbaren Form (12) bis in eine Endposition (E) aufeinander zu bewegbar sind, und wobei in der Endposition (E) ein Schließrand (19) der Formvertiefung (4) und eine Schließkante (18) des Stempelelements (2) so aneinandergestoßen sind, dass in Umfangsrichtung eine Trennfuge (20) der Form (12) gebildet ist, wobei das Stempelelement (2) mit einer Formfläche (13) zur Gestaltung der Innenkontur (Si) der Süßwarenschale (S) und mit einer von der Formfläche (13) umgebenen Ausgleichsvertiefung (15) versehen ist, wobei die Ausgleichsvertiefung (15) zur Aufnahme einer Überschussmenge der Süßwarenmasse (5) vorgesehen ist, die darin eindringen und erstarren kann, und wobei das Volumen der Ausgleichsvertiefung (15) größer ist als das Volumen der Überschussmenge der Süßwarenmasse (5), damit die Ausgleichsvertiefung (15) einen Einschluss von Luft ermöglicht, die darin ausreichend komprimierbar ist, um Süßwarenmasse (5) zum Rand der Formvertiefung zu verdrängen.
Formungsstation (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trennfuge (20), nämlich auf der Außenseite der Form (12) ein Abdichtungselement (21, 24) vorgesehen ist.
Formungsstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtungselement (21, 24) eine Umfangsdichtfläche (21a, 24a) aufweist, dass vor dem Schließen der Form (12) ein Spalt vorhanden ist, dass der Spalt sich zwischen dem Schließrand (19) der Formvertiefung (4) und der Schließkante (18) des Stempelelements (2) befindet, und dass der Spalt zumindest auf einem Reststück der Formungsbewegung mittels der Umfangsdichtfläche (21a, 24a) verschlossen ist.
Formungsstation (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelelement (2) einen Fußbereich (F) für das Abdichtungselement (21) aufweist, auf den die Umfangsdichtfläche (21a) des Abdichtungselements (21) aufschiebbar ist.
Formungsstation (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsdichtfläche (21a) des Abdichtungselements (21) auf den Fußbereich (F) des Stempelelements (2) aufgeschoben ist, wenn sich das Stempelelement (2) und die Gießform (3) in deren Endposition (E) befinden.
Formungsstation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtungselement (21) eine Dichtungsfläche (22) aufweist, die der Gießform (3) zugewandt ist.
Formungsstation (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdich tungselement (21) zumindest teilweise aus elastischem Material (21w) besteht.
Formungsstation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelelement (2) einstückig an einer Trägerplatte (6) angeordnet ist.
Formungsstation (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (6) mit einem Wärmetransportmittel (9) in Kontakt ist.