DE60320551T2

DE60320551T2 - Verfahren, system und form zur herstellung von geformten speiseeisstücken

Info

Publication number: DE60320551T2
Application number: DE60320551T
Authority: DE
Inventors: Carsten Hermansen
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: WO2003099034A1; DK175320B1; DE60320551D1; DK200200819A; DK1507460T3; ATE392815T1; EP1507460A1; US7814754B2; AU2003229541A1; US20060034989A1; EP1507460B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4, sowie einen Formkasten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Beschreibung des Standes der Technik
Die ziemlich traditionelle Art und Weise, in der Speiseeis-Artikel erzeugt werden, besteht darin, dass eine Reihe von Formen zu transportieren ist, wobei sie sich nach unten in ein Gefrierbad erstrecken, typischerweise Salzsole, und zwar vorbei an einer Befüllstation und danach einen Abschnitt über einen angemessenen Zeitraum, damit die Eis-Artikel mindestens schalengefroren werden können, woraufhin die Formen übergehoben und entlang eines kürzeren Abschnitts in einem Heizbad weitertransportiert werden, um das besagte Freitauen und anschließende Lösen von der Form zu erzielen. Diese Technik macht es erforderlich, dass sich die Eis-Artikel ungehindert entnehmen lassen, d. h. dass die Formen im Inneren mit Formschlupf ausgebildet sind.
Es gibt einen bedeutenden Markt für "3D-Produkte", d. h. Speiseeis-Artikel, die nicht mit genau dieser Schlupfform erscheinen, sondern mit Beulen und Hinterschneidungen, und im Verlauf der Zeit sind mehrere verschiedene Verfahren zur Bildung von solchen Artikeln vorgeschlagen worden, z. B. durch Druckformen von vorgefertigten Artikeln, das Aufbringen von zusätzlicher Eismasse auf die Artikel oder die Verwendung von Formen, die geöffnet werden können. Die Erfindung konzentriert sich genau um diese zuletzt erwähnte Technik, die mechanisch und steuerungstechnisch Voraussetzungen aufweist, welche sie in der Funktionsweise verhältnismäßig einfach und zuverlässig machen.
In Verbindung mit Formen, die sich öffnen lassen, üblicherweise mit am Boden gelenkig miteinander verbundenen Formhälften, vgl. z. B. US-A 4,548,573 , ist es aus dem Grund, weil kleine Leckagen nicht völlig ausgeschlossen werden können, im Prinzip ein Problem, von Sole als umgebendem Gefriermedium Gebrauch zu machen, und, vgl. die besagte US-Veröffentlichung, man hat es daher als besser gefunden, kalte Luft als Gefriermedium zu verwenden. In Verbindung mit dem Gefrieren von Eis ist es auch bekannt, verschiedene Kryogen-Techniken zu verwenden, die, obwohl sie speiseeisartikelfreundlich sind, allerdings verhältnismäßig kompliziert oder teuer sind.
Aus der EP-A2 0 132 412 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Speiseeis-Artikeln durch das Einfüllen von Eismasse in eine Form bekannt, die durch zwei Formhälften erzeugt wird. Bei den Hälften ist es möglich, ein Gefriermedium durch die Hälften zuzuführen und die Eismasse hiermit zu gefrieren, um Eislutscher zu bilden. Wenn die Eislutscher aus den Formhälften befreit werden sollen, wird dies mittels Schwerkraft bewirkt, indem mechanisch auf die Form Einfluss genommen wird, oder indem in demselben Zeitpunkt, in dem die Hälften voneinander weg bewegt werden, mechanisch auf die Eislutscher Einfluss genommen wird. Das Entfernen der Eislutscher aus den Formhälften macht eine beträchtliche Kraft erforderlich, die unter anderem schädlich für die Oberflächengüte der Lutscher sein kann.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse bereitzustellen, wobei die oben erwähnten Nachteile der bekannten Technik beseitigt werden, zu der gleichen Zeit, zu der ein Kühl-/Gefriermedium in einer wirkungsvollen Weise in Verbindung mit der Erfindung benutzt wird.
Die Erfindung
Die Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren, wodurch ein Strom des Kühl- oder Heizmediums durch eine oder mehrere Steuereinheiten in den Formkästen gesteuert wird.
Indem man den Strom des Kühl- oder Heizmediums steuert, ist es möglich, eine wirkungsvolle Ausnutzung des Mediums zu erreichen, in erster Linie aus dem Grund, dass es an den Oberflächen entlang geleitet werden kann, welche die Formgebungsbereiche enthalten, dass gleichzeitig ein Druckverlust verringert werden kann, da die Anzahl/Menge von Wirbelströmungen (wie in 1 angezeigt) begrenzt wird. Der Strom kann auch so gesteuert werden, dass er unter einem geeigneteren Winkel auf Oberflächen auftrifft, und die Wirbelströmungen werden hierdurch weiter begrenzt.
Der Ausdruck "Kühlmedium" soll als etwas verstanden werden, das einen gegebenen Speiseeis-Artikel kühlen oder gefrieren kann, wobei eine typische Temperatur für ein Kühlmedium zwischen minus 20 und minus 50 Grad Celsius liegen wird, und wobei sich das Kühlmedium in Verbindung mit dem Kühlen des Inhalts in den Formen in den Formkästen typischerweise um 3 bis 5 Grad Celsius erwärmen wird.
Der Ausdruck "Steuereinheit" soll als eine Einheit verstanden werden, die ein Medium so steuert, dass die Strömungsrichtung sich von derjenigen ohne die Verwendung von Steuereinheiten im Formkasten unterscheidet. Die Steuereinheit kann auch die Strömungsmenge über einen gegebenen Bereich im Formkasten verbreiten und verteilen.
Der Ausdruck "Formkasten" soll breit als eine Struktur verstanden werden, die einen inneren, von einer Anzahl von äußeren Oberflächen begrenzten Hohlraum aufweist, wobei eine oder mehrere der Oberflächen einen Teil einer Form bilden können. Der Formkasten kann im Prinzip von einer beliebigen Gestalt sein, d. h. rund, dreieckig, rechteckig, quadratisch und so weiter, wobei gleichzeitig hinsichtlich seiner Länge, Höhe usw. keinerlei Einschränkung besteht, außer derjenigen, die durch den Zusammenhang, in dem er verwendet werden soll, natürlicherweise festgelegt wird.
Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass von gekühlter Sole als Kühlmedium Gebrauch gemacht wird. Die gekühlte Sole besitzt vorzugsweise eine Temperatur von etwa minus 40 Grad Celsius. Versuche haben gezeigt, dass bei solch niedrigen Temperaturen ein "Tunneleffekt" auftritt, was kurz gesagt bedeutet, dass das Kühlmedium in einem hohen Grad diejenige Struktur bewahrt, die es hat, wenn es die Steuereinheit verlässt, statt dass es sich z. B. ausbreitet, so dass es vor einer Öffnung/Düse Fächerformationen annimmt. Vorausgesetzt, dass keine Objekte vorhanden sind, mit denen der Strom kollidieren kann, ist es hiermit möglich, einen gesteuerten Strom entlang von einer Oberfläche zu erreichen, ohne dass in dem Strom irgendwelche großen Veränderungen stattfinden. Gleichzeitig wird der Strom in einer stärker gesteuerten Art und Weise der Oberfläche eines Objekts folgen, wenn dieses unter einem geeigneten Winkel getroffen wird, statt Wirbel zu bilden, welche den Strom anhalten oder verlangsamen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass mindestens eine Öffnung für die eine oder mehreren Steuereinheiten den Strom des Kühl- oder des Heizmediums in einer Richtung hauptsächlich im rechten Winkel zur Strömungsrichtung des Kühl- oder Heizmediums an den Einlassstutzen steuert.
Die Erfindung betrifft auch ein System, wo die besagten Formkästen eine oder mehrere Steuereinheiten zum Steuern eines Stroms des Kühl- oder Heizmediums enthalten. Hierdurch ist es möglich, ein System zu erzeugen, wo der Druckverlust für das Kühl- oder Heizmedium im System durch geeignete Steuerung der Strömung vermindert wird. Unter anderem macht es dies leichter, den Strom zu steuern und hiermit eine gleichförmige Temperatur über die gesamte Formoberfläche des Formkastens zu erreichen. Auch kann die Menge an Kühl- oder Heizmedium begrenzt werden, und zwar aus dem Grund, dass die Kühl-/Heizwirkung dieser Medien besser ausgenutzt wird.
Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die besagten mindestens zwei Verbindungskupplungen Schnappkupplungen sind, wie Schnappverriegelungskupplungen, und/oder wenigstens einer der Anschlüsse zu jeder der Verbindungskupplungen flexible Rohre umfasst. Hierdurch ist es möglich, die Formkästen schnell an das System anzuschließen und von diesem zu trennen, z. B. in Verbindung mit dem Aufbau eines neuen Systems oder der Reinigung eines vorhandenen Systems. Mit der Verwendung von Schnappkupplungen ist es gleichzeitig möglich, dem Monteur anzuzeigen, dass eine sichere und dichte Verbindung zwischen dem Formkasten und dem Rest des Systems hergestellt worden ist.
Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass das feste Teil einen Einlasskanal enthält, durch den das Kühlmedium gemeinsam zu den Formkästen zugeführt wird, sowie einen Auslasskanal, wo das Kühlmedium aufgefangen und weggeleitet wird, nachdem es durch die Formkästen geströmt ist. Hierdurch ist es möglich, sämtliche der Formkästen gleichzeitig zu beschicken/zu entleeren und hiermit eine gleichförmige Behandlung des Inhalts der einzelnen, zwischen den Formkästen erzeugten Formen sicherzustellen.
Ein dritter Aspekt der Erfindung besteht darin, dass von gekühlter Sole als Kühlmedium Gebrauch gemacht wird, wodurch eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erreicht wird.
Die Erfindung umfasst auch einen Formkasten, wo der wenigstens eine Hohlraum eine oder mehrere Steuereinheiten zum Steuern des Stroms des Kühl- oder Heizmediums enthält, wodurch eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erreicht wird.
Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die eine oder mehreren Steuereinheiten in direkter Verbindung mit dem Anschlussstutzen stehen und/oder wenigstens eine Abführ- oder Abgabeeinheit für den Strom eines Kühl- oder Heizmediums in direkter Verbindung mit dem Auslassstutzen steht. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Kühl- oder Heizmedium in seiner gesteuerten Form in einem Maß ausgenutzt wird, das so groß wie möglich ist, indem es unmittelbar nach dem Einlass in den Formkasten gesteuert wird und als erstes in einer gesteuerten Weise am Auslass aus dem Formkasten entnommen wird.
Es soll festgestellt werden, dass das Kühl- oder Heizmedium gesteuert und/oder in einer solchen Weise aus dem Formkasten geleitet werden kann, wodurch dies nicht so nahe bei den Stutzen wie möglich stattfindet, z. B. in einer Weise, wo die Einheiten in einem gewissen Abstand im Inneren des Kastens platziert sind, mit Rohrverbindungen zu den Stutzen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass eine Steuereinheit und eine Abgabeeinheit vorhanden ist. Hierdurch wird eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erreicht, wo das Kühl- oder Heizmedium in einer Weise, die so gesteuert wie möglich ist, einen Pfad durch den Formkasten beschreibt.
Es soll jedoch deutlich gemacht werden, dass die Erfindung in ihrer grundlegenden Form nur eine Steuereinheit ohne eine Abgabeeinheit umfasst. Gleichfalls soll festgestellt werden, dass ein Formkasten eine Mehrzahl von Steuereinheiten und/oder Abgabeeinheiten enthalten kann.
Ein dritter Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die eine oder mehreren Steuereinheiten und/oder die eine oder mehreren Abgabeeinheiten wenigstens eine Öffnung aufweisen, wie eine bis sieben Öffnungen, und vorzugsweise fünf oder sechs Öffnungen. Hierdurch wird die Möglichkeit zur Verteilung des Stroms des Kühl- oder Heizmediums in einer gleichmäßigen Weise entlang der Formoberflächen erreicht. Die vorteilhafte Anzahl von Öffnungen und ihre Größe hängt zumeist von der Größe des Formkastens ab, jedoch haben Versuche gezeigt, dass fünf oder sechs Öffnungen mit einer Größe von ca. 5 Millimetern in vielen praktischen Zusammenhängen vorteilhaft sind.
Ein vierter Aspekt der Erfindung besteht darin, dass wenigstens eine Öffnung von runder oder ovaler Gestalt ist. Hierdurch ist es möglich, den größtmöglichen durchgängigen "Tunneleffekt" sicherzustellen, indem Ecken/Winkel vermieden werden, die natürlicherweise Turbulenz verursachen.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die besagte wenigstens eine Öffnung eine längliche Öffnung ist, die sich ganz oder teilweise über die Länge der Steuereinheit und/oder Abgabeeinheit erstreckt. Hierdurch ist es möglich, entlang der Formoberflächen im Formkasten eine Art von "Mantel"-Strömung zu erzeugen, wobei die Strömung Kälte oder Wärme in einer besonders gleichförmigen Weise übertragen wird.
Ein sechster Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die besagte wenigstens eine Öffnung für die Steuereinheit eine Form und Anordnung aufweist, welche den Strom des Kühl- oder Heizmediums in einer Richtung hauptsächlich im rechten Winkel zur Richtung des Stroms des Kühl- oder Heizmediums an den Einlassstutzen steuert. Hierdurch ist es möglich, in einem vorzugsweise länglichen Formkasten den Strom nach unten entlang einer Formoberfläche zu steuern, was einen gleichmäßigen Strom entlang der Oberfläche der Form sicherstellt.
Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher mit Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der
1 eine perspektivische Ansicht ist, welche zwei zusammengebrachte Formkästen zeigt,
2 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Formkästen getrennt voneinander zeigt,
3 ein System zur Verwendung bei der Erzeugung von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse bei Betrachtung von oben zeigt,
4 eine zweite Art von System zur Verwendung bei der Erzeugung von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse bei Betrachtung von der Seite zeigt,
5 die Strömungsbedingungen für das Kühl- oder Heizmedium in einem Formkasten bei Betrachtung von der Seite zeigt,
6a und 6b die Strömungsbedingungen in einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formkastens bei Betrachtung von der Seite und von oben zeigen,
7a und 7b eine zweite und eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formkastens bei Betrachtung von der Seite zeigen,
8a und 8b eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formkastens bei Betrachtung von der Seite und von oben zeigen,
9a und 9b verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Steuereinheit zeigen,
10 eine Schnittansicht eines Systems zur Verwendung beim Erzeugen von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse zeigt, und
11 das System zur Verwendung beim Erzeugen von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse bei Betrachtung von oben zeigt.
Ausführliche Beschreibung
1 zeigt zwei zusammengebrachte hohle Formkästen 2, wobei jeder Kasten in den gegenüberliegenden Oberflächen mit Ausnehmungen in Form von Formhälften 4 ausgebildet ist. Wenn die Kästen zusammengebracht werden, wird daher in der Mitte eine Reihe von Formhohlräumen gebildet, die am Boden und an den Seiten geschlossen sind, während sie am oberen Ende eine Einfüllöffnung 6 besitzen. Jeder Kasten hat im Boden an der einen Seite einen Einlassstutzen 8 und an der entgegengesetzten Seite einen Auslassstutzen 10 zur Herstellung einer Strömung durch den Kasten.
1 zeigt, dass in die Einfüllöffnungen 6 jeweilige Füllrohre 12 eingeführt werden, durch welche die Formhohlräume mit Eismasse ausgefüllt werden, woraufhin die Füllrohre entfernt werden.
In Verbindung mit dem Befüllen der Formhohlräume mit der Eismasse wird ein Kühlmedium, vorzugsweise kalte Sole, durch die Kästen 2 zugeführt, wobei dieses vom Einlassstutzen 8 aus durch jeden Formkasten zum Auslassstutzen 10 strömt.
Wenn das Eis halb gefroren ist, können Haltestiele nach unten durch die Öffnungen 6 eingeführt werden.
Wenn das Gefrieren abgeschlossen worden ist, wird eine Veränderung vorgenommen, und zwar zu einem kurzen Durchströmen mit einem geeigneten Heizmedium, wie heißer Sole oder einem anderen Medium zum Freitauen der gefrorenen Eis-Artikel, woraufhin die Kästen voneinander getrennt werden. Beim Freitauen wird die äußerste Schicht des gefrorenen Eis-Artikels wieder aufschmelzen.
Wenn die Eis-Artikel mit Haltestielen versehen sind, können diese mit bekannten Stielgreifeinrichtungen vor dem öffnen der Form ergriffen werden, jedoch kann ansonsten für spezielle Greifelemente gesorgt werden. In diesem Zusammenhang kann es eine relevante Möglichkeit sein, dass in einer ersten Phase ein einseitiges Freitauen bewirkt werden kann, so dass beim öffnen der Form die Eis-Artikel mit ein und demselben Kasten in Verbindung bleiben, der dann nach einem Ergreifen der Artikel für die endgültige Freigabe der Eis-Artikel erwärmt wird. In speziellen Fällen können die Artikel freigegeben werden, indem man sie einfach nach unten auf einen Förderer, wie einen Verpackungsförderer, fallen lässt. Was die Handhabung der Gegenstände angeht, wird es ein Vorteil sein, dass die Arbeit in einer völlig trockenen Umgebung ausgeführt werden kann.
2 zeigt, dass die Formhälften 14 möglicherweise in einer austauschbaren Weise in den Kästen platziert werden können. Hierdurch ist es möglich, mit denselben Formkästen verschiedene Arten von Speiseeis-Artikeln zu erzeugen, indem austauschbare Formhälften 14 mit verschiedenen Formen verwendet werden. Die Befestigung der austauschbaren Formhälften 14 an den Kästen soll unter Verwendung von Dichtmitteln bewirkt werden, die sicherstellen, dass das Kühl- oder Heizmedium im Kasten nicht nach außen zu den Eis-Artikeln entweichen kann.
3 zeigt, dass die Formkästen so angeordnet werden können, dass sie sich in einer kreisförmigen Weise erstrecken, wobei sie den Form-Tragsegmenten in einer konventionellen Formgebungsmaschine von einer Art mit kreisförmigem Tisch völlig entsprechen. An einer einzigen Stelle A ist Platz, um die Erzeugung der notwendigen Öffnung zwischen den Kästen für die Entnahme der Eis-Artikel zu ermöglichen. Diese Stelle kann eine feste Positionierung haben, wenn der Ring von Kästen in der Kreisrichtung bewegt wird, jedoch kann alternativ der Ring als Ganzes unbeweglich sein, wobei lediglich vorgesehen ist, dass die Kästen in einer solchen Weise verschwenkt werden können, dass sie wie bei A nacheinander zum öffnen voneinander getrennt werden können. Hierdurch wird es die Stelle A sein, die sich in Kreisrichtung bewegt, und daher muss natürlich dafür gesorgt werden, dass sowohl die Greifanordnung und die Befüllanordnung in einer entsprechenden Bewegung herumgeschwenkt werden.
4 zeigt, dass die Kästen 2 auch entlang eines geraden Abschnitts gefördert werden können, z. B. auf einem Förderer, wodurch sich die Öffnungssteile A automatisch an einem Umkehrende befinden wird, wie dargestellt. Im Prinzip können die Kästen so ausgebildet werden, dass sie nur in Paaren zusammenwirken, wodurch sie in dem zusammengebrachten Zustand um einen solchen Umkehrpunkt herumgeleitet werden können, für eine weitere Gefriereinwirkung während des unteren Rücklaufs. Alternativ kann auch hier ein selektives oder einseitiges Freitauen bewirkt werden, um die in 4 dargestellte Öffnungsabfolge zu ermöglichen, so dass beim Übergang zum Rücklauf ein erneutes Verschließen der Kästen um die geförderten, teilweise gefrorenen Eis-Artikel zum anschließenden endgültigen Gefrieren der Artikel stattfindet.
5 zeigt eine Seitenansicht der Strömungsbedingungen für ein Kühl- oder Heizmedium in einem Formkasten.
Wie man sehen wird, wird eine Kühl- oder Heizmedium-Hauptströmung 15 mittig durch den Kasten, sowie eine Reihe von sekundären Strömungen 16a–16c um die Hauptströmung herum erzeugt. Die Hauptströmung wird vom Einlassstutzen 8 ausgehen und sich in einem Bogen bis zum Auslassstutzen 10 erstrecken. Die sekundären Strömungen werden in erster Linie in den Ecken des Kastens 16a, 16b auftreten, wo die Strömung angehalten wird, sowie in dem unter der Hauptströmung erzeugten Bereich 16b, wo eine kleine Kühl- oder Heizmediumströmung vorhanden sein wird. In den Bereichen mit sekundären Strömungen wird das Kühl- oder Heizmedium entweder vollständig statisch sein oder eine bedeutend geringere Geschwindigkeit als die Hauptströmung besitzen.
6a und 6b zeigen die Strömungsbedingungen in einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formkastens 2 bei Betrachtung von der Seite und von oben.
In 6a wird gezeigt, wie der Formkasten 2 mit einem ersten Beispiel einer Steuereinheit 17 zum Steuern des Stroms des Kühl- oder Heizmediums 24 im Inneren des Kastens versehen ist. Die Steuereinheit 17 ist innerhalb des Kastens und unmittelbar oberhalb des Einlassstutzens 8 platziert, wo das "frische" Kühl- oder Heizmedium 19 in den Kasten eintritt. Um das Kühl- oder Heizmedium zu steuern oder zu leiten, ist die Einheit mit einer Anzahl von Öffnungen 18 in derjenigen Seite der Einheit versehen, die nach unten in Richtung des Auslassstutzens 10 weist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Anzahl von fünf Öffnungen gleichförmig nach oben zu entlang der Seite der Einheit angeordnet, jedoch kann auch eine größere oder kleinere Anzahl von Öffnungen gewählt werden. Mit den Öffnungen wird ein gleichmäßiger und gleichförmiger Strom von Kühl- oder Heizmedium 24 nach unten entlang der Innenseiten des Kastens erzeugt, bis der Auslassstutzen 10 erreicht wird, wo das "verbrauchte" Kühl- oder Heizmedium 20 herausläuft.
In 6b sieht man den Strom des Kühl- oder Heizmediums 24 im Kasten 2 von oben. Hier sieht man, dass die Öffnungen 18 in der Einheit 17 mittig in der Einheit angeordnet sind, so dass sich der Strom gleichmäßig durch den Kasten nach unten bis zum Auslassstutzen 10 erstreckt. Bei einer Variation der Ausführungsform können mehrere Öffnungen nebeneinander angeordnet sein, so dass entlang der Innenseiten des Kastens 2 zwei kleinere Strömungen erzeugt werden.
7a und 7b zeigen Seitenansichten einer zweiten und einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formkastens.
In 7a ist eine zweite Ausführungsform dargestellt, wo die Steuereinheit 17 zum Steuern des Stroms des Kühl- oder Heizmediums 24 im Inneren des Kastens gegenüber von einer Abführ- oder Abgabeeinheit 21 platziert ist, die sicherstellt, dass der Strom des Kühl- oder Heizmediums ohne die Bildung von sekundären Strömungen nach unten zum Auslassstutzen 10 geleitet wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Abgabeeinheit 21 mit einer der Anzahl von Öffnungen in der Steuereinheit 17 entsprechenden Anzahl von Öffnungen dargestellt.
In 7b ist eine dritte Ausführungsform dargestellt, wo die Steuereinheit 22 und die Abgabeeinheit jeweils mit einer langgestreckten Öffnung 23, 26 versehen sind.
8a und 8b zeigen eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formkastens 2 bei Betrachtung von der Seite und von oben. In dem Formkasten ist die Steuereinheit 27 als integraler Teil der Oberflächen im Kasten gebaut, wo die zwei seitlichen Oberflächen im Kasten mit einer weiteren Oberfläche verbunden sind, die mit einer Öffnung oder mit Öffnungen 28 versehen ist. Die drei Oberflächen umgeben den Einlassstutzen 8 und stellen sicher, dass das Kühl- oder Heizmedium 24 durch den Kasten gesteuert wird, wie in den Figuren dargestellt.
9a bis 9c zeigen verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Steuereinheit 29, 32, 34, und zwar jede Steuereinheit mit ihrer Art von Öffnungen. Die Steuereinheiten sind über dem Einlassstutzen 8 platziert dargestellt, jedoch getrennt von der Unterseite 31 des Formkastens.
In den ersten zwei Figuren ist dargestellt, dass die Steuereinheit 29, 32 fünf Öffnungen aufweist, die übereinander und in gleichen Abständen voneinander platziert sind. Bei der ersten Ausführungsform sind die Öffnungen rund 30, während sie in der zweiten Figur oval 33 sind. Weiter können die Öffnungen von einer rechteckigen oder einer ähnlichen, wenigstens vierseitigen Form sein. Noch weiter können die Öffnungen von einer unregelmäßigeren Form sein.
In Abwandlungen von diesen können Öffnungen vorhanden sein, die zum Beispiel nicht unmittelbar übereinander platziert sind, sondern alternativ in gleichen Abständen auf jeder Seite einer vertikalen Mittellinie, oder alle auf derselben Seite der besagten Mittellinie. Die Anzahl von Öffnungen kann ebenfalls von der besagten Anzahl von fünf abweichen, und die Größe der Öffnungen und die Form der Öffnung kann gleichfalls verändert werden.
Ein Beispiel einer Ausführungsform der Steuereinheit, wo die Form der Öffnung verändert ist, kann man in 9c sehen. Hier ist die Öffnung ein langer Schlitz 35, der sich vom unteren bis zum oberen Ende in der Steuereinheit 34 erstreckt. Bei diesem Beispiel ist der Schlitz in Beziehung zu einer vertikalen Mittellinie für die Steuereinheit versetzt dargestellt, kann jedoch auch auf der Mittellinie platziert sein.
Allgemein können die Steuereinheiten aus verschiedenen Arten von Metall oder Kunststoff ausgebildet sein, welche die Belastung vom Kühl- oder Heizmedium und die Temperatur desselben aushalten können. Die Steuereinheiten können auch aus Kombinationen von Metall und Kunststoff bestehen, z. B. kann die Einheit mit Ausnahme von Kunststoffteilen um die Öffnungen herum aus Metall bestehen. Aus dem Kunststoffmaterial können austauschbare Teile der Einheit sein, z. B. um die Öffnungsform verändern zu können.
Die Form der Steuereinheiten kann gleichfalls in vielen verschiedenen Wegen verändert werden.
10 zeigt einen Querschnitt eines Systems 3 zur Verwendung bei der Erzeugung von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse. Der Querschnitt zeigt denjenigen Teil des Systems, der die Zufuhr von Kühlmedium zu einem Formkasten und wieder weg beinhaltet.
Das System besteht aus einem festen Teil 5, in das eine Anzahl von Formkästen 2 abgesenkt und mit einer Anlage für Kühlmedium verbunden werden kann. Die Anlage besteht aus einer Pumpe 40, die Kühlmedium 19 durch ein Rohr 39 zu einem Einlasskanal 38 pumpt. Der Einlasskanal ist an der Unterseite 7 von derjenigen Oberfläche befestigt, welche die äußere Umgebung des Bereichs begrenzt, in den die Kästen 2 abgesenkt werden. Im Einlasskanal wird ein Überdruck ausgebildet, der sicherstellt, dass das Kühlmedium in dem Rohr 37, das in einer Schnappkupplung 36 endet, weiter nach oben gedrückt wird.
Die Schnappkupplung 36 ermöglicht das Absenken und Anschließen eines Formkastens 2 an die Kühlmediumversorgung 19 durch des Kastens Einlassstutzen 8 für ein Kühl- oder Heizmedium.
Entsprechend ermöglicht eine Schnappkupplung 44 ein Anschließen des Formkastens Auslassstutzen 10, wodurch das "verbrauchte" Kühlmedium 19 aus dem Kasten 2 weggeleitet werden kann. Das "verbrauchte" Kühlmedium 19 läuft durch ein Rohr 43 zu einem Auslass 42, wo es ungehindert in einen Abgabekanal 41 ausläuft, der wiederum mit einem Abgaberohr 45 verbunden ist. Aus dem Abgaberohr wird das "verbrauchte" Kühl- oder Heizmedium 20 zur erneuten Abkühlung oder Aufheizung zurückgeleitet, woraufhin es wieder in das System zugeführt werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die dargestellten Rohre 37, 43 ganz oder teilweise aus einem flexiblen Material hergestellt, wie Gummi oder Kunststoff. Alternativ können die Rohre in einer flexiblen Art und Weise aufgehängt sein, z. B. mittels Gummi- oder Kunststoffmuffen, um eine Bewegung im Formkasten zu erreichen, die ausreicht, um es zu ermöglichen, seine Positionierung an die gegebenen Bedingungen anzupassen.
11 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Systems 3 bei Betrachtung von oben zur Verwendung beim Erzeugen von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse.
Das System 3 besteht, unter anderem, aus einer Anzahl von Formkästen 2, die in einer kreisförmigen Ausnehmung im festen Teil 5 des Systems platziert sind. Die Formkästen können über Einlässen für ein Kühlmedium 46 mit einem zugehörigen Abgabekanal 41 mit einem Auslass für Kühlmedium 45, oder über einem Einlass 47 für Heizmedium mit einen zugehörigen Auslass 48 angeordnet sein.
Das System 3 wird in der Art und Weise eines Karussells funktionieren, wo die einzelnen Formkästen 2 einen kreisförmigen Weg aus einer ersten Position beschreiben. In der ersten Position werden die Formen mit der Eismasse gefüllt und das Kühlmedium wird erstmals durch den Kasten hinein gedrückt. Danach beschreibt der Kasten seinen Umlauf im Karussell, wobei der Kasten an jeder neuen Position neues Kühlmedium aufnimmt, bis er nach vorne zu einer Heizmediumposition reicht. An der Heizmediumposition wird das Heizmedium durch den Kasten gedrückt, wodurch die äußerste Oberfläche der nunmehr gefrorenen Eismasse schmelzen wird. Mit dem Schmelzen wird sich der Eis-Artikel, der geformt worden ist, von den Oberflächen der Form lösen und wird sich aus der Form entnehmen lassen, während der Prozess wieder von Anfang an beginnen kann.
Die Erfindung ist oben beispielhaft mit Bezugnahme auf spezifische Beispiele erläutert worden. Jedoch sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen speziellen Beispiele begrenzt ist, sondern in Verbindung mit einer breiten Vielfalt von Anwendungen verwendet werden kann. Weiter sollte klar sein, dass innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie in den Ansprüchen angegeben, besonders die Form der Steuereinheiten und der Öffnungen gemäß der Erfindung in einer Vielzahl von Varianten ausgelegt werden kann.

1: In einer Form geformter Eis-Artikel, wie eine 3D-Figur
2: Formkasten zum Formen von Eis
3: System zum Formen von Eis-Artikeln, wie 3D-Figuren, in einer Form
4: Formhälfte
5: Fester Teil des Systems zum Formen von Eis-Artikeln in einer Form
6: Die Öffnungen zum Einführen und für Haltestiele
7: Bereich für die Anbringung einer Anzahl von Formkästen
8: Einlassstutzen für ein Kühl- oder Heizmedium
10: Auslassstutzen für ein Kühl- oder Heizmedium
12: Einfüllrohr für Eismasse
14: Auswechselbare Formhälfte
15: Hauptströmung für ein Kühl- oder Heizmedium in einem Kasten
16a–c: Sekundäre Strömung für ein Kühl- oder Heizmedium in einem Kasten
17: Erstes Beispiel einer Steuereinheit zum Steuern des Stroms eines Kühl- oder Heizmediums
18: Öffnung, wie eine Düse
19: Kühl- oder Heizmedium vor einem Kasten
20: Kühl- oder Heizmedium nach einem Kasten
21: Abgabeeinheit für den Strom eines Kühl- oder Heizmediums
22: Zweites Beispiel einer Steuereinheit zum Steuern des Stroms eines Kühl- oder Heizmediums
23: Langgestreckte Öffnung
24: Strömung des Kühl- oder Heizmediums im Kasten
25: Weiteres Beispiel einer Steuereinheit zum Steuern des Stroms eines Kühl- oder Heizmediums
26: Zweites Beispiel einer Abgabeeinheit für den Strom eines Kühl- oder Heizmediums
27: Drittes Beispiel einer Steuereinheit zum Steuern des Stroms eines Kühl- oder Heizmediums
28: Öffnung
29: Erstes Beispiel einer Steuereinheit
30: Runde Öffnung
31: Bodenfläche im Formkasten
32: Zweite Ausführungsform des ersten Beispiels einer Steuereinheit
33: Ovale Öffnung
34: Zweites Beispiel einer Steuereinheit
35: Langgestreckte Öffnung
36: Schnappkupplung für Einlassstutzen
37: Einlassrohr
38: Einlasskanal
39: Rohr
40: Pumpe
41: Abgabekanal
42: Ausströmen von Kühlmedium
43: Auslassrohr
44: Schnappkupplung für Auslassstutzen
45: Auslass für Kühlmedium
46: Einlass für Kühlmedium
47: Einlass für Heizmedium
48: Auslass für Heizmedium
A: Öffnungsstelle

Claims

Verfahren zum Erzeugen von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln aus einer Eismasse, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Einfüllen von Eismasse in wenigstens eine zwischen einer Anzahl von Formkästen erzeugte Form, und Zuführen von Kühl- oder Heizmedium in die Formkästen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strom des Kühl- oder Heizmediums von einer oder mehreren Steuereinheiten in den Formkästen gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gekühlte Sole als Kühlmedium verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Öffnung für die eine oder mehreren Steuereinheiten den Strom des Kühl- oder Heizmediums in einer Richtung hauptsächlich im rechten Winkel zur Strömungsrichtung für Kühl- oder Heizmedium an den Einlassstutzen steuert.
System (3) zur Verwendung beim Erzeugen von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln (1) aus einer Eismasse, wobei das System umfasst eine Anzahl von Formkästen (2), die wenigstens eine Form zur Aufnahme einer Eismasse bilden, ein festes Teil (5), das wenigstens eine Zufuhr von Kühl- und Heizmedium (19, 38, 40) mit zugehörigem Abgabesystem für Kühl- und Heizmedium (39, 40) und wenigstens eine Ansammlung von Kühl- und Heizmedium (41) enthält, sowie einen Bereich (7) für die Platzierung einer Anzahl von Formkästen (2), wenigstens zwei Verbindungskupplungen (36, 44) zwischen der wenigstens einen Zufuhr von Kühl- und Heizmedium (19, 38, 40) und Verbindungsstutzen (8) in den Formkästen, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkästen (2) eine oder mehrere Steuereinheiten (17, 21, 22, 25, 27, 29, 32, 34) zum Steuern des Stroms (24) von Kühl- oder Heizmedium enthalten.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Verbindungskupplungen Schnappkupplungen (36, 44) sind, wie eine Schnappverriegelungskupplung, und/oder wenigstens eine der Verbindungen (8, 10, 37, 43) für jede von den Verbindungskupplungen ein flexibles Rohr (37, 43) umfasst.
System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Teil (5) einen Einlasskanal (38), durch den Kühlmedium gemeinsam zu den Formkästen (2) zugeführt wird, sowie einen Auslasskanal (41) umfasst, wo das Kühlmedium aufgefangen und weggeleitet wird, nachdem es durch die Formkästen (2) geströmt ist.
System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass gekühlte Sole als Kühlmedium verwendet wird.
Formkasten (2) zur Verwendung bei der Erzeugung von in einer Form geformten Speiseeis-Artikeln (1) aus einer Eismasse, wobei der Formkasten umfasst eine Anzahl von Oberflächen, wobei wenigstens eine Oberfläche wenigstens eine Form oder einen Teil einer Form (4), wie eine Formhälfte, enthält, wenigstens einen von den Oberflächen begrenzten inneren Hohlraum, wobei eine oder mehrere Gruppen von Einlass- und Auslassstutzen (8, 10) mit dem wenigstens einen Hohlraum in Verbindung stehen, wobei ein Kühl- oder Heizmedium (24) dazu gebracht werden kann, vom Einlassstutzen (8) durch den wenigstens einen Hohlraum zum Auslassstutzen (10) zu strömen, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Hohlraum eine oder mehrere Steuereinheiten (17, 21, 22, 25, 27, 29, 32, 34) zum Steuern des Stroms des Kühl- oder Heizmediums (24) umfasst.
Formkasten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Steuereinheiten (17, 22, 27, 29, 32, 34) in direkter Verbindung mit dem Einlassstutzen (8) stehen, und/oder wenigstens eine Abgabeeinheit (21, 25, 29, 32, 34) für den Strom eines Kühl- oder Heizmediums (24) in direkter Verbindung mit dem Auslassstutzen (10) steht.
Formkasten nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (17, 22, 27, 29, 32, 34) und eine Abgabeeinheit (21, 25, 29, 32, 34) vorhanden ist.
Formkasten nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Steuereinheiten (17, 22, 27, 29, 32, 34) und/oder die eine oder mehreren Abgabeeinheiten (21, 25, 29, 32, 34) wenigstens eine Öffnung (18, 23, 26, 28, 30, 33, 35) aufweisen, wie eine bis sieben Öffnungen, und vorzugsweise fünf bis sechs Öffnungen.
Formkasten nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Öffnung (18, 23, 26, 28, 30, 33, 35) kreisförmig (18, 30) oder von ovaler (33) Form ist.
Formkasten nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Öffnung (18, 23, 26, 28, 30, 33, 35) rechteckig oder eine ähnliche, wenigstens vierseitige Form ist.
Formkasten nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Öffnung (18, 23, 26, 28, 30, 33, 35) eine längliche Öffnung (35) ist, die sich ganz oder teilweise entlang der Länge der Steuereinheit und/oder Abgabeeinheit (34) erstreckt.
Formkasten nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Steuereinheiten (17, 22, 27, 29, 32, 34) Kombinationen von Öffnungsformen, wie kreisförmige und rechteckige Öffnungen, umfassen.
Formkasten nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Öffnung (18, 23, 26, 28, 30, 33, 35) für die Steuereinheit (17, 21, 22, 25, 27, 29, 32, 34) eine Form und Anordnung aufweist, die den Strom des Kühl- oder Heizmediums (24) in einer Richtung hauptsächlich im rechten Winkel zur Strömungsrichtung für Kühl- und Heizmedium (19) an den Einlassstutzen (8) steuert.
Formkasten nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Steuereinheiten (17, 22, 27, 29, 32, 34) aus Metall oder Kunststoffmaterialien oder Kombinationen hiervon hergestellt sind.
Formkasten nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Steuereinheiten (17, 22, 27, 29, 32, 34) Abschnitte von austauschbaren Öffnungen umfassen, die z. B. als Kunststoffabschnitt hergestellt sind.