DE102007024028A1

DE102007024028A1 - Vorrichtung zum Giessen von Verzehrprodukten

Info

Publication number: DE102007024028A1
Application number: DE200710024028
Authority: DE
Inventors: Boris Ouriev; Ralf BÖMMELS
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2008-11-27
Also published as: US20100291269A1; WO2008141468A1; JP5204218B2; JP2010527594A; CN101754689A; EP2148574A1; US8585393B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1; 1') und ein Verfahren zum Gießen eines Verzehrproduktes aus einer gießbaren Masse (M), insbesondere einer Fettmasse wie z. B. Schokolade. Die Gießvorrichtung (1; 1') enthält einen Massebehälter (2; 2') zur Aufnahme der gießbaren Masse (M) und eine Dosiereinheit (3, 4; 3', 4') mit Düsen (32, 32'), die mit dem Massebehälter-Innenraum in Fluidverbindung stehen. Die Dosiereinheit (3, 4; 3'4') besitzt auf der vom Massebehälter (2; 2') abgewandten Seite einen Düsenblock (3; 3') mit Düsen (32; 32') und auf der dem Massebehälter (2; 2') zugewandten Seite einen Ventilblock (4; 4') mit mindestens einem Ventil (42; 42'), wobei zwischen dem Düsenblock (3; 3') und dem Ventilblock (4; 4') eine Dosierkammer (7; 7') mit einem Dosierkammer-Volumen (V) begrenzt ist, das durch eine Relativbewegung zwischen dem Düsenblock (3; 3') und dem Ventilblock (4; 4') veränderbar ist. Das Gießverfahren weist die folgenden Schritte auf: a) Befüllen des Massebehälters mit der gießbaren Masse; b) Ansaugen von Masse in die Dosierkammer durch Vergrößern des Dosierkammer-Volumens durch eine erste Relativbewegung zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock; c) Ausstoßen von Masse aus der Dosierkammer durch Verkleinern des Dosierkammer-Volumens durch eine zweite Relativbewegung zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Giessen eines Verzehrproduktes aus einer giessbaren Masse, insbesondere aus einer Fettmasse wie z. B. Schokolade.
Derartige Giessmaschinen enthalten einen Massebehälter zur Aufnahme der giessbaren Masse und eine Dosiereinheit mit Düsen, die mit dem Massebehälter-Innenraum in Fluidverbindung stehen.
In der Praxis bestehen die Bestandteile solcher Giessmaschinen aus starren Metallteilen. Der Massebehälter dient zur Aufnahme der giessbaren Masse. Von seinem Boden führen Leitungen weg, die jeweils in eine von einer Vielzahl von Kammern münden, in denen jeweils ein Kolben bewegbar ist. Jeder der Kammern ist andererseits mit jeweils einer Düse verbunden. Eine Ventilfunktion ist für jede Kammer/Kolben/Düsen-Einheit vorgesehen.
In einem Ansaughub öffnet das jeweilige Ventil die jeweilige Verbindungsleitung zwischen dem Massebehälter und der jeweiligen Kammer, während die jeweilige Verbindungsleitung zwischen der jeweiligen Kammer und der jeweiligen Düse blockiert wird. Der jeweilige Kolben bewegt sich in der Kammer dann derart, dass das freie Kammervolumen vergrössert und Masse in die jeweilige Kammer hineingesaugt wird.
In einem Ausstosshub schliesst das jeweilige Ventil die jeweilige Verbindungsleitung zwischen dem Massebehälter und der jeweiligen Kammer, während die jeweilige Verbindungsleitung zwischen der jeweiligen Kammer und der jeweiligen Düse geöffnet wird. Der jeweilige Kolben bewegt sich in der Kammer dann derart, dass das freie Kammervolumen verkleinert und Masse aus der jeweiligen Kammer heraus und zur jeweiligen Düse gepumpt wird.
Die aus der Düse austretende Masse wird dann auf eine Unterlage oder in eine Hohlform gepresst bzw. gegossen.
Bei einigen besonderen Bauformen derartiger Giessmaschinen ist die Ventilfunktion mit der Kolbenfunktion gekoppelt. Hierfür ist der Kolben z. B. als im wesentlichen zylindrischer Hub/Dreh-Kolben ausgebildet, der in einer Zylinderkammer einerseits eine Hubbewegung entlang der Achse der Kammer bzw. des Kolbens und andererseits eine Drehbewegung um die Achse der Kammer bzw. des Kolbens ausführen kann. Durch eine spezielle Anordnung der Einmündungen der Verbindungsleitungen in der jeweiligen Kammerwand und entsprechende Aussparungen und/oder Durchtritte in dem jeweiligen Kolben kann durch eine Abfolge von Hub- und Drehbewegungen des jeweiligen Kolbens in einer ersten Richtung und einer entgegengesetzten zweiten Richtung ein vollständiger Giesszyklus (Ansaugen + Ausstossen) durchgeführt werden.
Wenn auch bei den letztgenannten kompakteren Bauformen derartiger Giessmaschinen die Anzahl der beweglichen Teile durch die Vereinigung der Kolben- und Ventilfunktion etwas verringert werden konnte, besitzen solche herkömmlichen Giessmaschinen immer noch ein grosse Anzahl beweglicher Teile.
Darüber hinaus lässt sich in vielen Fällen beim Giessen dünnflüssiger Massen am Ende des Ausstosshubes ein Nachfliessen aus der Düse nicht verhindern. Bei den meisten Anwendungen, in denen Schokoladenmasse gegossen wird, erfolgt das Giessen bei derart hohen Temperaturen, dass zumindest die bei niedrigeren Temperaturen schmelzenden Kristallmodifikationen der Triglyceride aufgeschmolzen sind, so dass die Schokoladenmasse insgesamt in einem recht dünnflüssigen Zustand vorliegt und ein Nachfliessen an den Düsen stattfindet.
Da in der Regel kleine Mengen pro Giesszyklus gegossen werden, findet fast der gesamte Giessvorgang im transienten (nicht-stationären) Modus statt. Neben dem vorgenannten Nachfliessen und den dadurch zumindest mitverursachten Dosierabweichungen führt das vorwiegend im transienten Bereich stattfindende Giessen aber auch zu strukturellen Veränderungen in der Masse. Dies kann zu Beeinträchtigungen der Qualität der gegossenen Schokoladenmassen führen.
Ausserdem ist es praktisch nicht möglich, bei vorgegebenen Produktionsleistungen (Taktfrequenz und Dosiermenge pro Takt) den durch die Fliesseigenschaften (Viskosität) von zu giessender Schokoladenmasse und durch die geometrischen Randbedingungen bedingten zeitlichen Verlauf des Strömungswiderstandes zu beeinflussen.
Der stromaufseitig von der Düse wirkende absolute Druck muss ausreichend gross sein, um die Fliessgrenze der zu giessenden Schokoladenmasse zu Beginn des Giessens zu überwinden. Dies führt dazu, dass dieser Druck zunächst stark ansteigt. Sobald das Fliessen beginnt, bedarf es eines viel kleineren Druckes, um ein weiteres konstantes Fliessen aufrecht zu erhalten. Dazu kommt noch, dass sich aufgrund der nun fliessenden laminaren Scherströmung mit parabel-ähnlichem Strömungsprofil eine Veränderung der Fliesseigenschaften (Viskosität) der Schokoladenmasse dahingehend einstellt, dass die Viskosität abnimmt. Die Scherung wirkt hier also verdünnend. Der anfänglich benötigte Druck zur Überwindung der Fliessgrenze der Schokoladenmasse ist daher viel grösser als der nach Beginn des Fliessens benötigte Druck zur Aufrechterhaltung des Fliessens. Die Auslegung der Druckquellen und die Stabilität vieler Maschinenteile muss sich aber an diesem maximalen Druckbedarf orientieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Giessmaschine zum Herstellen eines Verzehrproduktes aus einer giessbaren Masse, insbesondere aus einer Fettmasse wie z. B. Schokolade, bereitzustellen, bei der die geschilderten Nachteile und Unzulänglichkeiten beim Giessen vermieden oder zumindest verringert werden können. Gleichzeitig soll die Giessmaschine einen einfachen und störunanfälligen Aufbau haben.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, dass bei der eingangs beschriebenen Giessvorrichtung die Dosiereinheit auf der vom Massebehälter abgewandten Seite einen Düsenblock mit Düsen und auf der dem Massebehälter zugewandten Seite einen Ventilblock mit mindestens einem Ventil aufweist, wobei zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock eine Dosierkammer mit einem Dosierkammer-Volumen begrenzt ist, das durch eine Relativbewegung zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock veränderbar ist.
Die blockweise Ausgestaltung der erfindungsgemässen Dosiereinheit und die blockweise Bewegung des Ventilblocks relativ zum Düsenblock ermöglichen einen einfachen Aufbau und Betrieb der erfindungsgemässen Dosiereinheit und Giessmaschine.
Zweckmässigerweise steht das Massebehälter-Volumen mit dem Dosierkammer-Volumen über mindestens ein Ventil in dem Ventilblock in Fluidverbindung, wobei die Ventile in der vom Massebehälter zur Dosierkammer weisenden Richtung durchlässig sind und in der von der Dosierkammer zum Massebehälter weisenden Richtung sperren. Einerseits ermöglicht dies durch Voneinanderweg-Bewegen des Ventilblocks von dem Düsenblock eine Vergrösserung des Volumens der Dosierkammer und somit ein Ansaugen von Masse über das mindestens eine Ventil in die Dosierkammer, wobei die in die Dosierkammer eintretende Masse unmittelbar zu den Düsen des Düsenblocks gelangt. Andererseits ermöglicht dies durch Aufeinanderzu-Bewegen des Ventilblocks zu dem Düsenblock eine Verkleinerung des Volumens der Dosierkammer und somit ein Ausstossen von Masse über die Düsen aus der Dosierkammer.
Die Dosiereinheit kann Kanäle enthalten, die sich von dem Massebehälter-Innenraum zu einer jeweiligen Düse der Dosiereinheit erstrecken. Vorzugsweise bildet die Dosiereinheit einen Teil der räumlichen Begrenzung des Massebehälter-Volumens, wobei die Dosiereinheit relativ zum Massebehälter bewegbar ist. So kann z. B. im Falle eines geschlossenen Massebehälters zusätzlich zur Sogwirkung beim Vergrössern des Dosierkammer-Volumens auch noch eine Druckwirkung durch Verringerung des Massebehälter-Volumens erzielt werden, wodurch das Füllen der Dosierkammer während des Ansaughubes beschleunigt wird.
Zweckmässigerweise hat die Düse eine Düsenöffnung, deren Strömungs- oder Öffnungsquerschnitt flexibel ist. Vorzugsweise ist die Düse elastisch. Dies ermöglicht primär eine Anpassung der geometrischen Randbedingungen der Düse und sekundär eine gezielte Beeinflussung der durch die Materialstruktur bedingten Fliesseigenschaften der giessbaren Masse. Durch Erhöhung des Strömungs- und/oder Öffnungsquerschnitts der Düse zu Beginn des Giessvorgangs und vorzugsweise Verringerung des Strömungs- und/oder Öffnungsquerschnitts der Düse während des Giessvorgangs kann so eine Vergleichmässigung des Druckverlaufs während eines gesamten Giesszyklusses erreicht werden.
Der Strömungs- und/oder Öffnungsquerschnitt der Düse kann steuerbar sein, wobei es besonders zweckmässig ist, wenn der Öffnungsquerschnitt der Düsenöffnung durch Druck steuerbar ist. Hierfür kann der absolute Druck im Massebehälter-Innenraum verwendet werden. Alternativ oder ergänzend kann der die Düsenöffnung steuernde Druck über die im Massebehälter-Innenraum enthaltene und die Innenwand der Düsenöffnung kontaktierende giessbare Masse vermittelt werden.
Neben dieser aktiven Beeinflussung des Düsenquerschnitts kann die Düse auch ein rein passives Verhalten gegenüber Strömungen haben. Hierfür besitzt die Düse eine Ventilfunktion. Diese Ausführung ermöglicht es, auf die eingangs geschilderten Ventilfunktionen zusätzlich zu den Kolben oder in Kombination mit den Kolben (Hub/Dreh-Kolben) zu verzichten.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung besitzt die Düse zumindest im Bereich der Düsenöffnung ein flexibles elastisches Material, insbesondere ein Elastomermaterial. Dies ermöglicht es, dass zumindest ein Teilbereich der Düse sich automatisch an die Druck- und Strömungsverhältnisse während eines Giesszyklusses anpasst (passiver Ausgleich). Indem sich das Elastomermaterial zu Beginn des Giesszyklusses dehnt, kann die Druckspitze zu Beginn des Giesszyklusses markant verringert werden, während nach Überwindung der Fliessgrenze sich das Elastomermaterial zusammenzieht und auf diese Weise die Strömungsgeschwindigkeit und somit die Scherrate in der Strömung hoch bleiben, was z. B. bei Schokoladenmasse zu einer niedrigen Viskosität führt.
Vorteilhafterweise weist die Düse ein elastisches Element auf, das die Düsenöffnung im Ruhezustand verschliesst. Dadurch wird jegliches Nachfliessen am Ende des Giesszyklusses verhindert. Das elastische Element kann ein ringartiges Element sein, das sich um die Düsenöffnung herum erstreckt.
Vorzugsweise ist der Öffnungsquerschnitt der Düsenöffnung durch Druck steuerbar. Hierfür kann die Düse ein elastisches Element mit einem Hohlraum aufweisen, der mit einer Fluidquelle mit veränderlichem Fluiddruck in Fluidverbindung steht. Dadurch kann das elastische Element mit einem Fluid gefüllt und mittels des Fluiddrucks mehr oder weniger stark aufgebläht werden. Während eines Giesszyklusses kann somit eine gezielte aktive Anpassung des Düsenquerschnitts und/oder der Düsenkanalgeometrie erfolgen (aktiver Ausgleich). Durch den Fluiddruck im Hohlraum des elastischen Elements kann dessen Elastizität und somit dessen Flexibilität gezielt eingestellt bzw. an die Fliesseigenschaften der zu giessenden Masse angepasst werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind an oder in den Kanälen Vibroelemente angeordnet. Mit diesen Vibroelementen kann auf die zu giessende Masse eingewirkt werden, um deren rheologische Eigenschaften, wie z. B. ihre Fliessgrenze oder ihre Viskosität, zu beeinflussen. Bei Suspensionen, wie z. B. geschmolzener Schokolade, in der Zucker- und Kakao-Partikel in einer Fettschmelze suspendiert sind, lassen sich durch Vibration der Suspension deren Fliessgrenze und Viskosität verringern. Eine zu giessende Masse, bei der die durch Vibration hervorgerufene effektive Viskosität ("Vibro-Viskosität") geringer als die gewöhnliche Viskosität ist ("Ruhe-Viskosität"), lässt sich mit weniger Energieaufwand durch eine Giessmaschine befördern.
Vorzugsweise sind die Düsen des Düsenblocks und die Ventile des Ventilblocks durch identische Elemente gebildet, d. h. sie sind untereinander frei austauschbar. Die in diesem Fall wesentlichen gemeinsamen Merkmale solcher Düsen- Elemente oder Ventil-Elemente sind das Durchlass-Verhalten in einer Richtung und das Sperr-Verhalten in der entgegengesetzten Richtung sowie eine erforderliche minimale Druckdifferenz zwischen dem förderaufseitigen und dem förderabseitigen Druck an dem Düsen- bzw. Ventil-Element, um dieses für den Durchlass zu öffnen.
Besonders vorteilhaft ist, wenn jeweils eine Düse des Düsenblocks und jeweils ein Ventil des Ventilblocks entlang einer jeweiligen die Relativbewegung zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock beschreibenden gedachten Linie angeordnet sind. Dies führt dazu, dass bei der erfindungsgemässen Relativbewegung des Ventilblocks zu dem Düsenblock eine identische Relativbewegung zwischen jedem der Ventile des Ventilblocks und jeder der zugeordneten Düsen des Düsenblocks stattfindet. Somit wird die zu giessende Masse in dem Bereich zwischen jedem Ventil/Düsen-Paar identischen Bedingungen ausgesetzt, was bei jeder Düse zu einem identischen Fliessverhalten der gegossenen Masse führt.
Entlang der gedachten Linie kann sich ein dem jeweiligen Ventil und der jeweiligen Düse zugeordnetes längliches Element erstrecken, das sich von der Seite des Massebehälters her bis zu dem jeweiligen Ventil oder durch das Ventil hindurch und mit seinem ersten Ende in die Dosierkammer erstreckt oder sogar durch die Dosierkammer und durch die Düse hindurch erstreckt. Die Düsen und die Ventile bestehen in diesem Fall aus einem elastischen Material und erstrecken sich vorzugsweise um die Linie der Relativbewegung, wobei die Düsen und die Ventile insbesondere lappenartig ausgebildet sind. Die Düsen und die Ventile können torusartig ausgebildet sein. Somit wird trotz der mehr oder weniger weit in die erfindungsgemässe Dosiereinheit ragenden länglichen Elemente eine Funktion der Ventile und Düsen ermöglicht.
Das längliche Element kann ein Vibroelement sein. Dadurch kann die zu giessende Masse bis kurz vor ihrem Durchtritt durch die jeweilige Düse durch Vibration beeinflusst werden, so dass sich die rheologischen Eigenschaften der Masse während des gesamten Giessprozesses gut steuern lassen.
Das längliche Element kann ein Röhrchen sein, dessen zweites Ende in einen weiteren Behälter zur Aufnahme eines weiteren essbaren Produktes münden kann. Dies ermöglicht es, der zu giessenden Masse (z. B. Schokolade) ein weiteres Verzehrgut (z. B. Marzipan-Füllung, Krokant, Nüsse, etc.) während des Giessvorgangs beizumischen.
Zweckmässigerweise ist der erfindungsgemässen Giessvorrichtung bzw. der erfindungsgemässen Dosiereinheit eine Formeneinheit mit Hohlformen (Alveolen) zugeordnet, in welche die giessbare Masse gegossen werden kann. Vorzugsweise ist der Formeneinheit ein Vibroelement zum Vibrieren der Formeneinheit zugeordnet. Dadurch kann die gegossene Masse auch noch nach ihrem Austritt aus der Düse durch Vibration beeinflusst werden.
Bei der weiter oben beschriebenen Anordnung des Ventils und der Düse entlang der gedachten Linie der Relativbewehung zwischen Ventilblock und Düsenblock wird vorzugsweise zwischen jeweils einer Düse des Düsenblocks und jeweils einem Ventil des Ventilblocks eine jeweilige Dosierkammer mit einem Dosierkammer-Volumen begrenzt, das sich durch die Relativbewegung zwischen der Düse und dem Ventil verändern lässt. Die jeweiligen Dosierkammern haben ein relativ kleines Volumen, das auf jeden Fall viel kleiner als das Volumen des Massebehälters ist, so dass das für einen Giesszyklus aus dem Massebehälter abgezogene Masse-Volumen auf viele einzelne Dosierkammern verteilt wird.
Dies ermöglicht nicht nur eine gezielte mechanische Beeinflussung der zu giessenden Masse in jeder Dosierkammer, sondern auch deren gezielte thermische Beeinflussung. Hierfür ist vorzugsweise jeder Dosierkammer ein Temperierelement zugeordnet. Das Temperierelement kann ein Heizelement, ein Kühlelement oder ein kombiniertes Heiz/Kühl-Element sein. Bevorzugte Heizelemente sind Wärmetauscher mit heissem Wärmeträgerfluid, insbesondere Wasser, oder resistive Heizelemente. Bevorzugte Kühlelemente sind Wärmetauscher mit kaltem Wärmeträgerfluid, insbesondere Wasser, oder Peltier-Elemente.
Der Düsenblock, der Ventilblock und die Kanalwände können aus Metall, insbesondere Aluminium, oder aus Polymermaterial bestehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Ventilblock und der Düsenblock aus Polymermaterial oder aus Keramikmaterial bestehen, das gut wärmeisolierend ist, und nur die das Dosierkammer-Volumen begrenzenden Innenwände des Ventilblocks und des Düsenblocks mit einem gut wärmeleitenden Metall, wie z. B. Aluminium, Kupfer oder Silber, beschichtet sind. Insbesondere wird eine mehrschichtige Innenauskleidung an den die Dosierkammer bildenden Innenwänden mit verschiedenen Metallen vorgesehen, vorzugsweise in der Reihenfolge Aluminium, Silber oder Aluminium, Kupfer oder Aluminium, Kupfer, Silber vom Block zur Oberfläche. Die dem Dosierkammer-Volumen zugewandte Innenfläche kann auch abschnittsweise Kupfer und Silber auf einer Aluminium-Grundschicht oder eine Kupfer/Silber-Legierung auf der Aluminium-Grundschicht aufweisen. Durch diese Massnahmen kann eine weitgehend gleichmässige Temperatur an den während des Giessvorgangs mit der Masse in Berührung kommenden Innenflächen der Giessvorrichtung erreicht werden, und lokale Temperaturunterschiede in der Masse können schnell ausgeglichen werden. Darüber hinaus wird insbesondere durch die Metalle Kupfer und Silber eine mikrobizide Wirkung erzielt, die zur Hygiene der erfindungsgemässen Vorrichtung beiträgt.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Giessen eines Verzehrproduktes aus einer giessbaren Masse, insbesondere einer Fettmasse wie z. B. Schokolade, die ggf. weitere Portionen eines essbaren Produktes, insbesondere essbare Partikel wie Nüsse oder gefüllte Kapseln enthält, unter Verwendung der weiter oben beschriebenen Vorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

a) Befüllen des Massebehälters mit der giessbaren Masse;
b) Ansaugen von Masse in die Dosierkammer durch Vergrössern des Dosierkammer-Volumens durch eine erste Relativbewegung zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock;
c) Ausstossen von Masse aus der Dosierkammer durch Verkleinern des Dosierkammer-Volumens durch eine zweite Relativbewegung zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock.

Aufgrund der Verwendung der zwischen dem Ventilblock und dem Düsenblock begrenzten Dosierkammer wird eine einfache Funktionsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung gewährleistet. Das erfindungsgemässe Verfahren verwendet nur zwei einfache Bewegungen, nämlich eine erste Relativbewegung des Ventilblocks zu dem Düsenblock als Hinbewegung für den Ansaughub und eine zweite Relativbewegung des Ventilblocks zu dem Düsenblock als Rückbewegung für den Ausstosshub.
Die Ventile des Ventilblocks sind so eingebaut, dass sie beim Vergrössern des Dosierkammer-Volumens aufgrund der positiven Druckdifferenz zwischen dem Massebehälter-Volumen und dem Dosierkammer-Volumen geöffnet sind (Ansaughub, erste Relativbewegung) und beim Verkleinern des Dosierkammer-Volumens aufgrund der negativen Druckdifferenz zwischen dem Massebehälter-Volumen und dem Dosierkammer-Volumen geschlossen sind (Ausstosshub, zweite Relativbewegung).
Die Düsen des Düsenblocks sind so eingebaut, dass sie beim Vergrössern des Dosierkammer-Volumens aufgrund der negativen Druckdifferenz zwischen dem Dosierkammer-Volumen und dem Umgebungsdruck/Atmosphärendruck geschlossen sind (Ansaughub, erste Relativbewegung) und beim Verkleinern des Dosierkammer-Volumens aufgrund der positiven Druckdifferenz zwischen dem Dosierkammer-Volumen und dem Umgebungsdruck/Atmosphärendruck geöffnet sind (Ausstosshub, zweite Relativbewegung).
Zur Beeinflussung der rheologischen Eigenschaften der gegossenen Masse kann diese vor, zwischen oder nach den Schritten a) bis c) in Vibrationen versetzt werden.
Vorzugsweise wird die Masse zumindest zwischen den Schritten b) und c) in Vibrationen versetzt oder während der Schritte b) und c) in Vibrationen versetzt.
Zweckmässigerweise weist das erfindungsgemässe Giessverfahren nach Schritt c) einen weiteren Schritt aufweist zum d) Giessen der aus der Dosierkammer ausgestossenen Masse in die Hohlformen (Alveolen) der Formeneinheit. Die Masse kann während des Schrittes d) in Vibrationen versetzt werden, wobei das Vibrieren der Masse vorzugsweise durch Vibrieren der Formeneinheit erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Formeneinheit in horizontaler Richtung vibriert wird.
Typischerweise ist die giessbare Masse (z. B. Schokolade) strukturviskos. Die durch die Schritte b) und c) bestimmte Zykluszeit ist kleiner als die Struktur-Erholungszeit der giessbaren Masse, d. h. kleiner als die Zeit zur Wiederherstellung der Struktur der Masse nach Beendigen der Deformation der Masse.
Während oder nach Schritt b) und vor Schritt c) kann ein weiterer Schritt erfolgen zum e) Eindosieren einer Portion oder mindestens eines Partikels eines weiteren essbaren Produktes in die Dosierkammer. Dadurch kann der Masse (z. B. Schokolade) während des Giessens ein weiteres Verzehrgut (z. B. eine Portion Marzipan-Füllung, Krokant, Nüsse, eine gefüllte Kapsel etc.) beigemischt werden. Das weitere Verzehrgut stammt aus einem von dem Massebehälter gesonderten Verzehrgut-Behälter. Die Taktung des Beimischens wird dabei mit der Taktung des Giessens abgestimmt, so dass jeder Mas se-Portion (z. B. Schokolade) eine entsprechende Verzehrgut-Portion (Marzipan-Füllung, Krokant, Nüsse, gefüllte Kapsel(n) etc.). beigemischt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungen anhand der Zeichnung, wobei
1A, 1B, 1C und 1D eine erste, zweite, dritte und vierte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer ersten Betriebsphase zeigen;
2A, 2B, 2C und 2D die erste, zweite, dritte und vierte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer zweiten Betriebsphase zeigen;
3A, 3B, 3C und 3D die erste, zweite, dritte und vierte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer dritten Betriebsphase zeigen;
4A, 4B, 4C und 4D die erste, zweite, dritte und vierte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer vierten Betriebsphase zeigen;
5A, 5B, 5C und 5D die erste, zweite, dritte und vierte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer fünften Betriebsphase zeigen;
6A, 6B, 6C und 6D die erste, zweite, dritte und vierte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer sechsten Betriebsphase zeigen;
7A, 7B, 7C und 7D anhand der ersten Ausführung die Druckverhältnisse während des Betriebs der ersten, zweiten, dritten und vierten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit zeigen;
8A und 8B die erste Ausführung (vgl. 1A) und 8C und 8D eine fünfte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit zeigen;
9 eine Perspektivansicht einer entlang einer vertikalen Ebene geschnittenen ersten Variante der erfindungsgemässen Giessvorrichtung ist, wobei die erste Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit einen Teil der Giessvorrichtung bildet; und
10 eine Perspektivansicht einer entlang einer vertikalen Ebene geschnittenen zweiten Variante der erfindungsgemässen Giessvorrichtung ist, wobei eine fünfte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit einen Teil der Giessvorrichtung bildet.
Anhand von 1A wird nun der Aufbau der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben, die einen Düsenblock 3 sowie einen Ventilblock 4 aufweist.
Der Düsenblock 3 enthält eine Vielzahl nebeneinander angeordneter und zueinander paralleler Düsenkanäle 5, von denen nur einer in der Figur dargestellt ist und deren Querschnitt vorzugsweise kreisförmig ist. Jeder der Düsenkanäle 5 wird durch eine Kanalwand 31 begrenzt, die vorzugsweise zylinderförmig ist. Am unteren Ende eines Düsenkanals 5 befindet sich eine Düse 32, und am oberen Ende eines Düsenkanals 5 befindet sich ein Ventil 42. Durch die Kanalwand 31, die Düse 32 und das Ventil 42 wird eine Dosierkammer 7 definiert, deren Volumen V veränderlich ist und durch einen variablen Abschnitt des Düsenkanals 5 gebildet ist.
Der Ventilblock 4 enthält ebenfalls eine Vielzahl nebeneinander angeordneter und zueinander paralleler Ventilkanäle 6, von denen ebenfalls nur einer in der Figur dargestellt ist und deren Querschnitt dem Querschnitt der Düsenkanäle 5 entspricht, vorzugsweise also ebenfalls kreisförmig ist. Jeder der Ventilkanäle 6 wird durch eine Kanalwand 41 begrenzt, die vorzugsweise zylinderförmig ist. Am unteren Ende eines Ventilkanals 6 befindet sich ein Ventil 42, und am oberen Ende ist jeder Ventilkanal 6 mit einem Massenbehälter 2 (siehe 9) verbunden.
Die Kanalwand 31, die Düse 32 und das Ventil 42 bestimmen die Dosierkammer 7 mit ihrem Volumen V. Der Innenquerschnitt eines Düsenkanals 5 entspricht dem Aussenquerschnitt eines Ventilkanals 6. Jeder Ventilkanal 6 ist im Innern eines Düsenkanals 5 entlang der gemeinsamen Achse X der Kanäle 5 und 6 verschiebbar. Durch diese Relativbewegung der Kanalwand 41 zur Kanalwand 31 kann das im wesentlichen durch die Kanalwand 31, die Düse 32 und das Ventil 42 bestimmte Volumen V der Dosierkammer 7 verändert werden. Eine ringförmige Dichtung 43, die als Dichtungsring 43 in einer Ringnut in der Aussenfläche der Kanalwand 41 gelagert ist, sorgt für eine Abdichtung der Dosierkammer 7 und verhindert, dass sich giessbare Masse zwischen der Kanalwand 31 und der Kanalwand 41 ausbreiten und unkontrolliert aus der Dosierkammer 7 austreten kann. Die ringförmigen Dichtung kann auch als mit der Kanalwand einstückiger Ringwulst (nicht dargestellt) ausgebildet sein. Optional können auch mehrere axial beabstandete Dichtungsringe 43 oder Ringwülste (nicht dargestellt) an der Kanalwand 41 vorgesehen sein.
Die Düse 32 ist aus einem elastischen Material gebildet. Wenn an der Düse 32 eine ausreichend geringe Druckdifferenz zwischen der Dosierkammer 7 und der Umgebung (Atmosphäre) vorliegt, d. h. wenn eine minimale Düsen-Druckdifferenz nicht überschritten wird, bleibt das elastische Material der Düse im wesentlichen unverformt, und die Düse 32 bleibt geschlossen. Erst wenn die minimale Düsen-Druckdifferenz überschritten wird, öffnet sich die Düse 32.
Ähnliches gilt für das Ventil 42. Das Ventil 42 ist ebenfalls aus einem elastischen Material gebildet. Wenn an dem Ventil 42 eine ausreichend geringe Druckdifferenz zwischen dem Ventilkanal 6 und der Dosierkammer 5 vorliegt, d. h. wenn eine minimale Ventil- Druckdifferenz nicht überschritten wird, bleibt das elastische Material des Ventils im wesentlichen unverformt, und das Ventil 42 bleibt geschlossen. Erst wenn die minimale Ventil-Druckdifferenz überschritten wird, öffnet sich das Ventil 42.
Anhand der 1A, 2A, 3A, 4A, 5A und 6A wird nun die Funktionsweise der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben.
1A zeigt die erste Phase eines Giesszyklus der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Der Ventilblock 4 befindet sich am Ende des Ansaughubes und ruht bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 nimmt seinen maximalen Wert ein. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit giessbarer Masse M gefüllt, die ausreichend viskos ist, dass sie praktisch sofort nach dem Ansaugen zur Ruhe kommt. Dies ist gleichzeitig der Beginn des Ausstosshubes. Die Düse 32 und das Ventil 42 sind geschlossen. Die Masse M ruht.
2A zeigt die zweite Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 wird in den Düsenblock 3 bzw. in den jeweiligen Düsenkanal 5 entlang der Achse X hineingeschoben. Das Ventil 42 ist geschlossen, und die Düse 32 ist offen. Die Masse M in der Dosierkammer 7 wird aus dem sich verkleinernden Volumen V der Dosierkammer durch die Düse 32 ausgestossen. Der Ventilblock 4 befindet sich an einer Stelle innerhalb des Ausstosshubes und bewegt sich bezüglich des Düsenblocks 3. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt, die sich während des Ausstosshubes bewegt.
3A zeigt die dritte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist in den Düsenblock 3 bzw. in den jeweiligen Düsenkanal 5 fast so weit entlang der Achse X hineingeschoben, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Das Ventil 42 ist geschlossen, und die Düse 32 ist immer noch offen. Die Masse M in der Dosierkammer 5 wird weiterhin durch die Düse 32 ausgestossen.
Der Ventilblock 4 befindet sich kurz vor dem Ende des Ausstosshubes und bewegt sich noch bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 hat fast seinen minimalen Wert erreicht. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt.
4A zeigt die vierte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 wird aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 entlang der Achse X herausgezogen. Das Ventil 42 ist offen, und die Düse 32 ist geschlossen. Die Masse M wird durch das Ventil 42 in das sich vergrössernde Volumen V der Dosierkammer 7 gesaugt. Der Ventilblock 4 befindet sich an einer Stelle innerhalb des Ansaughubes und bewegt sich bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 vergrössert sich. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt, die sich während des Ansaughubes bewegt.
5A zeigt die fünfte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 fast so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Das Ventil 42 ist immer noch offen, und die Düse 32 ist immer noch geschlossen. Die Masse M wird weiterhin durch das Ventil 42 in das sich vergrössernde Volumen V der Dosierkammer 7 gesaugt. Der Ventilblock 4 befindet sich kurz vor dem Ende des Ansaughubes und bewegt sich noch bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 5 hat fast seinen maximalen Wert erreicht. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt.
6A zeigt die sechste Phase eines Giesszyklus der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Der Ventilblock 4 befindet sich am Ende des Ansaughubes und ruht bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 nimmt wieder seinen maximalen Wert ein. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt. Dies ist gleichzeitig der Beginn des Ausstosshubes (siehe 1A). Die Düse 32 und das Ventil 42 sind geschlossen. Die Masse M ruht.
Anhand von 1B wird nun der Aufbau der zweiten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben, die einen Düsenblock 3 sowie einen Ventilblock 4 aufweist. Elemente, die zu denjenigen der ersten Ausführung identisch sind, tragen dieselben Bezugsziffern. Elemente, deren Funktion dieselbe wie in der ersten Ausführung ist, werden nur kurz oder nicht mehr beschreiben.
Die zweite Ausführung unterscheidet sich von der ersten Ausführung dadurch, dass das Ventil 42 im Ventilkanal 6 viel weiter oben, d. h. näher am Massebehälter 2 (siehe 9) angeordnet ist. Somit ist das Volumen V der Dosierkammer 7 hier etwa doppelt so gross wie bei der ersten Ausführung.
Anhand der 1B, 2B, 3B, 4B, 5B und 6B wird nun die Funktionsweise der zweiten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben.
1B zeigt die erste Phase eines Giesszyklus der zweiten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4. Der Ventilblock 4 befindet sich am Ende des Ansaughubes und ruht bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 nimmt seinen maximalen Wert ein. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit giessbarer Masse M gefüllt. Dies ist gleichzeitig der Beginn des Ausstosshubes. Die Düse 32 und das Ventil 42 sind geschlossen. Die Masse M ruht.
2B zeigt die zweite Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 wird in den Düsenblock 3 bzw. in den jeweiligen Düsenkanal 5 entlang der Achse X hineingeschoben. Das Ventil 42 ist geschlossen, und die Düse 32 ist offen. Die Masse M in der Dosierkammer 7 wird aus dem sich verkleinernden Volumen V der Dosierkammer durch die Düse 32 ausgestossen.
3B zeigt die dritte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist in den Düsenblock 3 bzw. in den jeweiligen Düsenkanal 5 fast so weit entlang der Achse X hineingeschoben, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Das Ventil 42 ist geschlossen, und die Düse 32 ist immer noch offen. Die Masse M in der Dosierkammer 5 wird weiterhin durch die Düse 32 ausgestossen. Ein Restvolumen an Masse M, das etwa dem Volumen des Ventilkanals 6 unterhalb des Ventils 42 entspricht, wird jedoch während dieses Ausstosshubes nicht ausgestossen.
4B zeigt die vierte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 wird aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 entlang der Achse X herausgezogen. Das Ventil 42 ist offen, und die Düse 32 ist geschlossen. Weitere Masse M wird durch das Ventil 42 in das sich vergrössernde Volumen V der Dosierkammer 7 gesaugt und vermischt sich dabei mit dem Masse-Restvolumen in dem Ventilkanal 6.
5B zeigt die fünfte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 fast so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Das Ventil 42 ist immer noch offen, und die Düse 32 ist immer noch geschlossen. Masse M wird weiterhin durch das Ventil 42 in das sich vergrössernde Volumen V der Dosierkammer 7 gesaugt und vermischt sich weiterhin mit dem Masse-Restvolumen in dem Ventilkanal 6.
6B zeigt die sechste Phase eines Giesszyklus der zweiten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Der Ventilblock 4 befindet sich am Ende des Ansaughubes und ruht bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 nimmt wieder seinen maximalen Wert ein. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt, die durch das Masse-Restvolumen des vorherigen Ausstosshubes einerseits und durch die in dem soeben beendeten Ansaughub eingesaugte Masse andererseits gebildet wurde. Dies ist gleichzeitig der Beginn des nächsten Ausstosshubes (siehe 1B). Die Düse 32 und das Ventil 42 sind geschlossen. Die Masse M ruht.
Anhand von 1C wird nun der Aufbau der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben, die einen Düsenblock 3 sowie einen Ventilblock 4 aufweist. Elemente, die zu denjenigen der ersten Ausführung identisch sind, tragen die selben Bezugsziffern. Elemente, deren Funktion dieselbe wie in der ersten Ausführung ist, werden nur kurz oder nicht mehr beschreiben.
Die dritte Ausführung unterscheidet sich von der ersten Ausführung dadurch, dass in den Ventilkanal 6 ein konzentrisch angeordnetes Röhrchen 61 ragt, das mit einem weiteren Verzehrgut in Form von Verzehrgut-Stücken 62 gefüllt ist. Dies können Nüsse, Trockenfrüchte, Krokant, Zuckerkapseln oder dgl. sein, wobei die Zuckerkapseln insbesondere eine pastöse oder flüssige Lebensmittel-Füllung enthalten. Das Röhrchen 61 ist über eine (nicht dargestellte) Verbindung mit dem Ventilblock 4 starr verbunden, so dass der Abstand A zwischen dem unteren Ende 62a des Röhrchens 62 und dem Ventil 42 konstant ist. Dieser Abstand A ist so eingestellt, dass er ungefähr dem Durchmesser eines Verzehrgut-Stückes 62 entspricht oder sogar noch grösser ist.
Anhand der 1C, 2C, 3C, 4C, 5C und 6C wird nun die Funktionsweise der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben.
1C zeigt die erste Phase eines Giesszyklus der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Der Ventilblock 4 befindet sich am Ende des Ansaughubes und ruht bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 nimmt seinen maximalen Wert ein. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit giessbarer Masse M gefüllt. Dies ist gleichzeitig der Beginn des Ausstosshubes. Die Düse 32 und das Ventil 42 sind geschlossen. Die Masse M ruht.
2C zeigt die zweite Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 wird nun in den Düsenblock 3 bzw. in den jeweiligen Düsenkanal 5 entlang der Achse X hineingeschoben. Das Ventil 42 ist geschlossen, und die Düse 32 ist offen. Die Masse M in der Dosierkammer 7 wird aus dem sich verkleinernden Volumen V der Dosierkammer 7 durch die Düse 32 ausgestossen. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt. Gleichzeitig wird ein Verzehrgut-Stück 62 durch Schwerkraft und/oder eine zusätzliche nach unten gerichtete Kraft durch ein (nicht dar gestelltes) Mittel nach unten aus dem Röhrchen 61 herausgedrückt und wird zwischen dem unteren Ende 62a des Röhrchens und dem Ventil 42 platziert, befindet sich also auf der Strecke des Abstandes A.
3C zeigt die dritte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist in den Düsenblock 3 bzw. in den jeweiligen Düsenkanal 5 fast so weit entlang der Achse X hineingeschoben, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Das Ventil 42 ist geschlossen, und die Düse 32 ist immer noch offen. Die Masse M in der Dosierkammer 5 wird weiterhin durch die Düse 32 ausgestossen. Der Ventilblock 4 befindet sich kurz vor dem Ende des Ausstosshubes und bewegt sich noch bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 hat fast seinen minimalen Wert erreicht. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt.
4C zeigt die vierte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 wird aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 entlang der Achse X herausgezogen. Das Ventil 42 ist offen, und die Düse 32 ist geschlossen. Eine Portion der Masse M und mit ihr das Verzehrgut-Stück 62 unterhalb des Röhrchens 61 wird durch das Ventil 42 in das sich vergrössernde Volumen V der Dosierkammer 7 gesaugt. Der Ventilblock 4 befindet sich an einer Stelle innerhalb des Ansaughubes und bewegt sich bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 vergrössert sich. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt, die sich während des Ansaughubes bewegt.
5C zeigt die fünfte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 fast so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Das Ventil 42 ist immer noch offen, und die Düse 32 ist immer noch geschlossen. Weitere Masse M wird durch das Ventil 42 in das sich vergrössernde Volumen V der Dosierkammer 7 gesaugt. Das Verzehrgut-Stück 62 bleibt im wesentlichen an derselben Stelle im unteren Bereich der Dosierkammer 7. Der Ventilblock 4 befindet sich kurz vor dem Ende des Ansaughubes und bewegt sich noch bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 5 hat fast seinen maximalen Wert erreicht. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt.
6C zeigt die sechste Phase eines Giesszyklus der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Der Ventilblock 4 befindet sich am Ende des Ansaughubes und ruht bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 nimmt wieder seinen maximalen Wert ein. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt. In der durch den Düsenkanal 5 gebildeten Dosierkammer 7 befindet sich zusätzlich zur Masse M noch das Verzehrgut-Stück 62. Dies ist gleichzeitig der Beginn des Ausstosshubes (siehe 1C). Die Düse 32 und das Ventil 42 sind geschlossen. Die Masse M ruht.
Anhand von 1D wird nun der Aufbau der vierten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben, die einen Düsenblock 3 sowie einen Ventilblock 4 aufweist.
Die vierte Ausführung unterscheidet sich von der ersten Ausführung dadurch, dass in den Ventilkanal 6 ein konzentrisch angeordnetes Röhrchen 63 ragt, das mit einem weiteren Verzehrgut in Form einer Verzehrgut-Paste 64 gefüllt ist. Dies kann eine Masse auf Nussbasis (Nougat), eine Masse auf Mandelbasis (Marzipan), feiner Krokant, feiner Zucker, eine Fruchtpaste oder dgl. sein. Das Röhrchen 63 ist über eine (nicht dargestellte) Verbindung mit dem Ventilblock 4 starr verbunden, und sein unteres Ende 63a ragt bis an das Ventil 42.
Anhand der 1D, 2D, 3D, 4D, 5D und 6D wird nun die Funktionsweise der vierten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben.
1D zeigt die erste Phase eines Giesszyklus der vierten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Der Ventilblock 4 befindet sich am Ende des Ansaughubes und ruht bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 nimmt seinen maximalen Wert ein. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit giessbarer Masse M gefüllt. Das Röhrchen 63 ist mit Verzehrgut-Paste 64 gefüllt. Dies ist gleichzeitig der Beginn des Ausstosshubes. Die Düse 32 und das Ventil 42 sind geschlossen. Die Masse M und die Verzehrgut-Paste 64 ruhen.
2D zeigt die zweite Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 wird nun in den Düsenblock 3 bzw. in den jeweiligen Düsenkanal 5 entlang der Achse X hineingeschoben. Das Ventil 42 ist geschlossen, und die Düse 32 ist offen. Die Masse M in der Dosierkammer 7 wird aus dem sich verkleinernden Volumen V der Dosierkammer 7 durch die Düse 32 ausgestossen. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt. Das Röhrchen 63 ist mit Verzehrgut-Paste 64 gefüllt. 3D zeigt die dritte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist in den Düsenblock 3 bzw. in den jeweiligen Düsenkanal 5 fast so weit entlang der Achse X hineingeschoben, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Das Ventil 42 ist geschlossen, und die Düse 32 ist immer noch offen. Die Masse M in der Dosierkammer 5 wird weiterhin durch die Düse 32 ausgestossen. Der Ventilblock 4 befindet sich kurz vor dem Ende des Ausstosshubes und bewegt sich noch bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 hat fast seinen minimalen Wert erreicht. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt. Das Röhrchen 63 ist mit Verzehrgut-Paste 64 gefüllt.
4D zeigt die vierte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 wird aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 entlang der Achse X herausgezogen. Das Ventil 42 ist offen, und die Düse 32 ist geschlossen. Eine Portion der Masse M wird durch das Ventil 42 in das sich vergrössernde Volumen V der Dosierkammer 7 gesaugt. Gleichzeitig wird ein Strang Verzehrgut-Paste 64 aus dem Röhrchen 63 nach unten durch das offene Ventil 42 in die Dosierkammer 7 (durch nicht dargestellte Mittel) herausgedrückt. Der Ventilblock 4 befindet sich an einer Stelle innerhalb des Ansaughubes und bewegt sich bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 vergrössert sich. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt, die sich während des Ansaughubes bewegt. Während sich das Volumen V der Dosierkammer 7 vergrössert, wird weiterhin Verzehrgut-Paste 64 aus dem Röhrchen 63 herausgedrückt, so dass sich der Strang aus Verzehrgut-Paste 64 weiter verlängert.
5D zeigt die fünfte Phase des Giesszyklus. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 fast so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Das Ventil 42 ist immer noch offen, und die Düse 32 ist immer noch geschlossen. Weitere Masse M wird durch das Ventil 42 in das sich vergrössernde Volumen V der Dosierkammer 7 gesaugt, und weitere Verzehrgut-Paste 64 wird in die Dosierkammer 7 gedrückt. Der Ventilblock 4 befindet sich kurz vor dem Ende des Ansaughubes und bewegt sich noch bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 5 hat fast seinen maximalen Wert erreicht. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt. Der Strang aus Verzehrgut-Paste 64 erstreckt sich aus dem Röhrchen 63 durch das Ventil 42 praktisch über die gesamte Höhe der Dosierkammer 7.
6D zeigt die sechste Phase eines Giesszyklus der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4. Der Ventilblock 4 bzw. jeder der Ventilkanäle 6 ist aus dem Düsenblock 3 bzw. aus dem jeweiligen Düsenkanal 5 so weit entlang der Achse X herausgezogen, wie es dem benötigten Dosiervolumen entspricht. Der Ventilblock 4 befindet sich am Ende des Ansaughubes und ruht bezüglich des Düsenblocks 3. Das Volumen V der Dosierkammer 7 nimmt wieder seinen maximalen Wert ein. Jeder Ventilkanal 6 und jeder Düsenkanal 5 ist mit Masse M gefüllt. In der durch den Düsenkanal 5 gebildeten Dosierkammer 7 befindet sich zusätzlich zur Masse M noch ein Abschnitt 65 des Strangs aus Verzehrgut-Paste 64. Dieser Abschnitt 65 wurde beim Übergang von der fünften Phase (5D) zur sechsten Phase (6D) durch das sich schliessende Ventil 42 von dem aus dem Röhrchen 63 ragenden Strang 64 abgezwickt. Dies ist gleichzeitig der Beginn des Ausstosshubes (siehe 1D). Die Düse 32 und das Ventil 42 sind geschlossen. Die Masse M ruht. Der Abschnitt 65 des Strangs aus Verzehrgut-Paste 64 befindet sich in der Dosierkammer 7.
Anhand der 7A, 7B, 7C und 7D werden nun die Druckverhältnisse während des Betriebs der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 beschrieben.
7A zeigt die Druckverhältnisse am Ende des Ansaughubes bzw. am Beginn des Ausstosshubes. Der Ventilblock 4 ruht bezüglich dem Düsenblock 3. Dies Masse M ruht ebenfalls. Der Druck P1 in der durch den Düsenkanal 5 gebildeten Dosierkammer 7 ist gleich gross wie der Druck P2 in dem Ventilkanal 6 (P1 = P2). Aufgrund des hydrostatischen Drucks kann es vorkommen, dass die absoluten Werte der Drücke P1 und P2 etwas höher sind als der Atmosphärendruck P0. Diese Druckdifferenz P1 – P0 = P2 – P0 ist aber kleiner als die minimale Düsen-Druckdifferenz (Öffnungsdruck).
7B zeigt die Druckverhältnisse während des Ausstosshubes. Der Ventilblock 4 bewegt sich bezüglich dem Düsenblock 3 nach unten. Der Druck P1 in der durch den Düsenkanal 5 gebildeten Dosierkammer 7 ist grösser als der Druck P2 in dem Ventilkanal 6 (P1 > P2). Das Ventil 42 ist geschlossen. Ausserdem ist der Druck P1 in der Dosierkammer 7 grösser als der Atmosphärendruck P0. Die Düse 32 ist geöffnet.
7C zeigt die Druckverhältnisse während des Ansaughubes. Der Ventilblock 4 bewegt sich bezüglich dem Düsenblock 3 nach oben. Der Druck P1 in der durch den Düsenkanal 5 gebildeten Dosierkammer 7 ist kleiner als der Druck P2 in dem Ventilkanal 6 (P1 < P2). Das Ventil 42 ist geöffnet. Ausserdem ist der Druck P1 in der Dosierkammer 7 kleiner als der Atmosphärendruck P0. Die Düse 32 ist geschlossen.
7D zeigt die Druckverhältnisse gegen Ende des Ansaughubes. Der Ventilblock 4 bewegt sich noch bezüglich dem Düsenblock 3. Der Druck P1 in der durch den Düsenkanal 5 gebildeten Dosierkammer 7 ist immer noch kleiner als der Druck P2 in dem Ventilkanal 6 (P1 < P2). Das Ventil 42 ist noch geöffnet. Ausserdem ist der Druck P1 in der Dosierkammer 7 kleiner als der Atmosphärendruck P0. Die Düse 32 ist noch geschlossen.
8A zeigt die erste Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer vertikalen Schnittansicht (vgl. 1A), wobei in dieser Ansicht nur eine Düsenka nal/Ventilkanal-Einheit 5, 6 zwischen dem Düsenblock 3 und dem Ventilblock 4 (siehe 9) dargestellt ist.
8B zeigt die erste Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer Ansicht von unten, wobei in dieser Ansicht drei nebeneinander angeordnete Düsenkanal/Ventilkanal-Einheiten 5, 6 dargestellt sind.
8C zeigt eine fünfte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer vertikalen Schnittansicht (vgl. 1A), wobei in dieser Ansicht nur eine Düsenkanal/Ventilkanal-Einheit 5, 6 zwischen dem Düsenblock 3 und dem Ventilblock 4 (siehe 9) dargestellt ist. Die fünfte Ausführung unterscheidet sich von der ersten dadurch, dass über die Düse 32 am unteren Ende des Düsenkanals 5 ein Verteileraufsatz 9 aufgesetzt ist, der an seinem oberen Ende dem Querschnitt des Düsenkanals 5 entspricht und an seinem unteren Ende insgesamt vier Düsen 34, 35, 36, 37 enthält. Die Aufsatzwand 33 des Verteileraufsatzes 9 hat eine ähnliche Form wie die Kanalwand 31 des Düsenkanals 5. Beide sind an ihrem unteren Ende in Strömungsrichtung konusartig verjüngt. Zwischen der Aufsatzwand 33, der Düse 32 und den Düsen 34, 35, 36, 37 ist eine Verteilerkammer 8 begrenzt. Ausgehend von einem Innenbereich zwischen den vier Düsen 34, 35, 36, 37 ragt entgegengesetzt zur Strömungsrichtung, d. h. in 8C von unten nach oben, ein sich entlang der zur Strömungsrichtung entgegengesetzten Richtung verjüngender Verteilerkörper 38 in die Verteilerkammer 8. Der Verteilerkörper 38 hat eine pyramidale oder konische Form.
8D zeigt die fünfte Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit in einer Ansicht von unten, wobei in dieser Ansicht drei nebeneinander angeordnete Düsenkanal/Ventilkanal-Einheiten 5, 6 dargestellt sind. Man erkennt, dass durch den Verteileraufsatz 9 mit seinen Düsen 34, 35, 36, 37 die Anordnungsdichte bzw. "Packungsdichte" der Düsen gegenüber der ersten Ausführung (8A) vervierfacht wird, was durch eine Verringerung des Querschnitts jeder der Düsen 34, 35, 36, 37 gegenüber dem Querschnitt der Düse 32 erkauft wird.
9 ist eine Perspektivansicht einer entlang einer vertikalen Ebene geschnittenen ersten Variante der erfindungsgemässen Giessvorrichtung 1, wobei die erste Ausführung (siehe 1A; 8A) der erfindungsgemässen Dosiereinheit 3, 4 einen Teil der Giessvorrichtung 1 bildet. Die Giessvorrichtung 1 enthält von oben nach unten angeordnet im wesentlichen drei Elemente, nämlich einen Massebehälter 2, einen Ventilblock 4 und einen Düsenblock 3.
Der Ventilblock 4 ist hier plattenförmig ausgebildet und an seiner Oberseite mit dem Massebehälter 2 und an seiner Unterseite mit einer Vielzahl von zylinderförmigen Ventilkanälen 6 verbunden, die sich jeweils normal zur ebenen Unterseite des Ventilblocks 4 erstrecken und die jeweils durch eine zylinderförmige Kanalwand 41 gebildet sind. An ihrem unteren Ende besitzen sie jeweils ein Ventil 42. Der Boden des Massebehälters 2 enthält eine Vielzahl von Löchern 21, von denen jedes in einen der Ventilkanäle 6 mündet.
Der Düsenblock 3 ist hier durch eine untere Platte 3a und eine obere Platte 3b gebildet, die parallel zum Ventilblock 4 und dem Boden des Massebehälters 2 ausgerichtet sind. Die beiden Platten 3a und 3b besitzen eine Vielzahl von Löchern, an denen sie über eine Vielzahl zylinderförmiger Düsenkanäle 5 verbunden sind, die sich vom Ort eines der Löcher in den Platten 3a und 3b stegartig zwischen der unteren Platte 3a und der oberen Platte 3b erstrecken und die jeweils durch eine zylinderförmige Kanalwand 31 gebildet sind. Der Düsenblock 3 besteht somit aus einer starren Einheit, die durch die untere Platte 3a, die obere Platte 3b und die Vielzahl der stegartigen Düsenkanäle 5 gebildet ist. An seinem unteren Ende besitzt jeder Düsenkanal 5 eine Düse 32.
Der Düsenblock 3 und der Ventilblock 4 sind aneinander gleitend gelagert. Die gleitende Lagerung wird dabei durch die Vielzahl der zylinderförmigen Kanalwände 41 der Ventilkanäle 6 und die Vielzahl der zylinderförmigen Kanalwände 31 der Düsenkanäle 5 gebildet, wobei die Aussenwand einer jeweiligen Ventil-Kanalwand 41 an der Innenwand einer jeweiligen Düsen-Kanalwand 31 anliegt und entlang der jeweiligen Zylinderachse X der konzentrischen Zylinder-Kanalwände 31, 41 relativ zueinander gleiten können. Durch diese lineare Relativbewegung zwischen dem Düsenblock 3 und dem Ventilblock 4 wird das Volumen V der im wesentlichen durch die Düsen-Kanalwand 31 sowie durch die Düse 32 und das Ventil 42 bestimmten Dosierkammern 7 verändert, wie man auch an dem Zyklus der 1A, 2A, 3A, 4A, 5A und 6A sieht. Für die Druck verhältnisse in dem Düsenkanal 5 bzw. in der innerhalb einer von ihm bestimmten Dosierkammer 7 sowie in dem Ventilkanal 6 gilt das anhand von 7A, 7B, 7C und 7D Gesagte.
Für die wesentliche Funktion der Giessmaschine 1 spielt es keine Rolle, ob während eines Giesszyklus der Düsenblock 3 bewegt wird und der Ventilblock 4 ruht oder umgekehrt oder ob beide gleichzeitig oder nacheinander bewegt werden.
In jeder der Dosierkammern 7 befindet sich ein Vibroelement 11, über das in die zu giessende Masse Vibrationen eingetragen werden können. Die Vibroelemente 11 haben die Form von Stäbchen, die sich quer durch jede Dosierkammer 7 bzw. jeden Düsenkanal 5 erstrecken und in der Düsen-Kanalwand 31 gelagert sind.
10A und 10B sind jeweils eine Perspektivansicht einer entlang einer vertikalen Ebene geschnittenen zweiten Variante der erfindungsgemässen Giessvorrichtung 1', bei der eine sechste Ausführung der erfindungsgemässen Dosiereinheit einen Teil der Giessvorrichtung 1' bildet. Alle Elemente der 10A und 10B, die denjenigen der 9 entsprechen, sind mit einem Strich (...') gekennzeichnet.
Im Gegensatz zur ersten Variante sind hier mehrere Ventilblöcke 4' vorgesehen, die jeweils an ihrer Oberseite mit dem Massebehälter 2' verbunden sind und die jeweils mehrere Ventilkanäle 6' aufweisen, die sich jeweils normal zur ebenen Unterseite des Massebehälters 2' erstrecken und die jeweils durch eine zylinderförmige Ventil-Bohrung 41' gebildet sind. An seinem unteren Ende besitzt jeder Ventilkanal 6' jeweils ein Ventil 42'. Der Boden des Massebehälters 2' enthält eine Vielzahl von Löchern 21', von denen jedes in einen der Ventilkanäle 6' mündet.
Es sind auch mehrere Düsenblöcke 3' vorgesehen, von denen jeder einem der Ventilblöcke 4' zugeordnet ist. Jeder der Düsenblöcke 3' weist mehrere Düsenkanäle 5' auf, die sich jeweils normal zur ebenen Unterseite des Massebehälters 2' erstrecken und die jeweils durch eine zylinderförmige Düsen-Bohrung 31' gebildet sind. In seinem unteren Bereich besitzt jeder Düsenkanal 6' jeweils ein Ventil 32'.
Die Düsenblöcke 3' und die Ventilblöcke 4' sind aneinander gleitend gelagert. Die gleitende Lagerung wird dabei durch ebene Gleitflächen 33' an den jeweiligen Düsenblöcken 3' sowie durch ebene Gleitflächen 43' an den jeweiligen Ventilblöcken 4' ermöglicht (nur zwei Gleitflächen-Paare 33', 43' pro Düsenblock-Ventilblock-Einheit sind gezeigt), wobei jeweils eine Düsenblock-Gleitfläche 33' an einer Ventilblock-Gleitfläche 43' anliegt, die entlang der jeweiligen Achse X' parallel zu den Bohrungen 31', 41' der Düsenblöcke 3' und der Ventilblöcke 4' relativ zueinander gleiten können. Durch diese lineare Relativbewegung zwischen dem Düsenblock 3' und dem Ventilblock 4' wird das Volumen V der Dosierkammer 7' jeder Düsenblock-Ventilblock-Einheit 3', 4' verändert.
Im Gegensatz zur ersten Variante, bei der die Düsenblock-Ventilblock-Einheit 3, 4 (siehe 9) mehrere voneinander getrennte Dosierkammern 7 besitzen, besitzt jede Düsenblock-Ventilblock-Einheit 3', 4' der zweiten Variante eine einzige Dosierkammer 7', die sich bis zu allen Ventilen 42' und Düsen 32' erstreckt und sämtliche Ventil-Bohrungen 41' sowie Düsen-Bohrungen 31' umfasst, die über einen sich über den gesamten Grundriss des Ventilblocks 4' erstreckenden Bereich der Dosierkammer 7' miteinander kommunizieren. Mit anderen Worten wird die Dosierkammer 7' durch die einander zugewandten Seiten eines Düsenblocks 3' und des Ventilblocks 4' sowie durch die innen liegenden Gleitflächen 33 eines Düsenblocks 3' begrenzt.
In dem Massebehälter 2' sind Vibroelemente 11' angeordnet, über die in die zu giessende Masse Vibrationen eingetragen werden können. Die insgesamt mit 11' bezeichneten Vibroelemente 11' haben die Form von Stäbchen oder Kabeln 11'a, die sich quer durch den Massebehälter 2' erstrecken und alle über einen gemeinsamen Rahmen 11'b verbunden sind, der mit einem Vibroantrieb 11'c verbunden ist.
Unterhalb jedes Düsenblocks 3' ist eine Formeneinheit 12 angeordnet, die jeweils mehrere Hohlformen (Alveolen) 13 enthält, die sich jeweils unterhalb einer Düse 32' bzw. unterhalb eines Düsenkanals 5' befinden.
Der Massebehälter 2' und die Ventilblöcke 4' sind mit einem Maschinenrahmen 15 starr verbunden, während die Düsenblöcke 3' und die Formeneinheiten 12 mit einem Hubrahmen 14 starr verbunden sind, der an dem Maschinenrahmen 15 gleitend gelagert ist.
Zwischen diesen beiden Rahmen 14 und 15 sind Hubantriebe 16 angeordnet, die den Hubrahmen 14 samt Formeneinheiten 12 und Düsenblöcken 3' relativ zum Maschinenrahmen 15 und somit relativ zu den Ventilblöcken 4' bewegen können.
Während der Hubrahmen 14 relativ zum Maschinenrahmen 15 abgesenkt wird, vergrössert sich das Volumen der jeweiligen Dosierkammer 7' zwischen dem Ventilblock 4' und dem Düsenblock 3', so dass in den Dosierkammern 7' ein Unterdruck entsteht, die Ventile 42' öffnen und aus dem Massebehälter 2' Masse in die Dosierkammern 7' eingesaugt wird. Während dieses Ansaughubes sind die Düsen 32' geschlossen.
Während der Hubrahmen 14 relativ zum Maschinenrahmen 15 angehoben wird, verkleinert sich das Volumen der jeweiligen Dosierkammer 7' zwischen dem Ventilblock 4' und dem Düsenblock 3', so dass in den Dosierkammern 7' ein Überdruck entsteht, die Ventile 42' schliessen und aus der Dosierkammer 7' Masse über die nun offenen Düsen 32' in die Alveolen 13 eindosiert wird.

Claims

Vorrichtung (1) zum Giessen eines Verzehrproduktes aus einer giessbaren Masse (M), insbesondere einer Fettmasse wie z. B. Schokolade, mit: – einem Massebehälter (2; 2') zur Aufnahme der giessbaren Masse (M); und – einer Dosiereinheit (3, 4; 3', 4') mit Düsen, die mit dem Massebehälter-Innenraum in Fluidverbindung stehen; dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinheit (3, 4; 3', 4') auf der vom Massebehälter (2; 2') abgewandten Seite einen Düsenblock (3; 3') mit Düsen (32; 32') und auf der dem Massebehälter (2; 2') zugewandten Seite einen Ventilblock (4; 4') mit mindestens einem Ventil (42; 42') aufweist, wobei zwischen dem Düsenblock (3; 3') und dem Ventilblock (4; 4') eine Dosierkammer (7; 7') mit einem Dosierkammer-Volumen (V) begrenzt ist, das durch eine Relativbewegung zwischen dem Düsenblock (3; 3') und dem Ventilblock (4; 4') veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Massebehälter-Volumen mit dem Dosierkammer-Volumen (V) über das mindestens eine Ventil (42; 42') in dem Ventilblock (4; 4') in Fluidverbindung steht, wobei die Ventile (42; 42') in der vom Massebehälter (2; 2') zur Dosierkammer (7; 7') weisenden Richtung durchlässig sind und in der von der Dosierkammer (7; 7') zum Massebehälter (2; 2') weisenden Richtung sperren.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinheit (3, 4; 3', 4') Kanäle (5, 6; 5', 6') enthält, die sich von dem Massebehälter-Innenraum zu einer jeweiligen Düse (32; 32') der Dosiereinheit (3, 4; 3', 4') erstrecken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinheit (3, 4; 3', 4') einen Teil der räumlichen Begrenzung des Massebehälter-Volumens bildet; und dass die Dosiereinheit (3, 4; 3', 4') relativ zum Massebehälter (2; 2') bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (32; 32') eine Düsenöffnung hat, deren Strömungs- oder Öffnungsquerschnitt flexibel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (32; 32') elastisch ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt der Düsenöffnung steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt der Düsenöffnung durch Druck steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in den Kanälen (5; 5') Vibroelemente (11) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (32; 32') des Düsenblocks (3; 3') und die Ventile (42; 42') des Ventilblocks (4; 4') durch identische Elemente (32, 42; 32', 42') gebildet sind, d. h. untereinander austauschbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Düse (32; 32') des Düsenblocks (3; 3') und jeweils ein Ventil (42; 42') des Ventilblocks (4; 4') entlang einer jeweiligen die Relativbewegung zwischen dem Düsenblock (3; 3') und dem Ventilblock (4; 4') beschreibenden gedachten Linie (X-X) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang der gedachten Linie (X-X) ein dem jeweiligen Ventil (42) und der jeweiligen Düse (32) zugeordnetes längliches Element (61; 63) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das längliche Element (61; 63) von der Seite des Massebehälters (2) her bis zu dem jeweiligen Ventil (42) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das längliche Element (61; 63) von der Seite des Massebehälters (2) her durch das Ventil (42) hindurch und mit seinem ersten Ende in die Dosierkammer (7) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das längliche Element (61; 63) von der Seite des Massebehälters (2) her durch das Ventil (42), durch die Dosierkammer (7) und durch die Düse (32) hindurch erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (32; 32') und die Ventile (42; 42') aus einem elastischen Material bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Düsen (32; 32') und die Ventile (42; 42') ringförmig um die Linie (X-X) der Relativbewegung erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (32; 32') und die Ventile (42; 42') lappenartig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (32; 32') und die Ventile (42; 42') torusartig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Element (61; 63) ein Vibroelement ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Element (61; 63) ein Röhrchen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Röhrchens (61; 63) in einen weiteren Behälter zur Aufnahme eines weiteren essbaren Produktes (62; 64) mündet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ihr eine Formeneinheit (12) mit Hohlformen bzw. Alveolen (13) zugeordnet ist, in welche die giessbare Masse (M) gegossen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Formeneinheit (12) ein Vibroelement zum Vibrieren der Formeneinheit zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils einer Düse (32; 32') des Düsenblocks (3; 3') und jeweils einem Ventil (42; 42') des Ventilblocks (4; 4') eine jeweilige Dosierkammer (7; 7') mit einem Dosierkammer-Volumen (V) begrenzt ist, das durch eine Relativbewegung zwischen der Düse (32; 32') und dem Ventil (42; 42') veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dosierkammer ein Temperierelement zugeordnet ist.
Verfahren zum Giessen eines Verzehrproduktes aus einer giessbaren Masse, insbesondere einer Fettmasse wie z. B. Schokolade, die ggf. weitere Portionen eines essbaren Produktes, insbesondere essbare Partikel wie Nüsse oder gefüllte Kapseln enthält, unter Verwendung einer Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Befüllen des Massebehälters mit der giessbaren Masse; b) Ansaugen von Masse in die Dosierkammer durch Vergrössern des Dosierkammer-Volumens durch eine erste Relativbewegung zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock; c) Ausstossen von Masse aus der Dosierkammer durch Verkleinern des Dosierkammer-Volumens durch eine zweite Relativbewegung zwischen dem Düsenblock und dem Ventilblock.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass vor, zwischen oder nach den Schritten a) bis c) die giessbare Masse in Vibrationen versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen den Schritten b) und c) die giessbare Masse in Vibrationen versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schritte b) und c) die giessbare Masse in Vibrationen versetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass es nach Schritt c) einen weiteren Schritt aufweist zum d) Giessen der aus der Dosierkammer ausgestossenen Masse in die Hohlformen (Alveolen) der Formeneinheit.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes d) die gegossene Masse in Vibrationen versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrieren der Masse durch Vibrieren der Formeneinheit erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Formeneinheit in horizontaler Richtung vibriert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die giessbare Masse strukturviskos ist, und dass die durch die Schritte b) und c) bestimmte Zykluszeit kleiner als die Struktur-Erholungszeit der giessbaren Masse ist (Zeit zur Wiederherstellung der Struktur nach Beendigen der Deformation).
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass es während oder nach Schritt b) und vor dem Schritt c) einen weiteren Schritt auf weist zum e) Eindosieren einer Portion oder mindestens eines Partikels eines weiteren essbaren Produktes in die Dosierkammer.