DE69900099T2

DE69900099T2 - Vorrichtung zur Herstellung von Schalen aus fetthaltigen, schokoladeähnlichen Massen

Info

Publication number: DE69900099T2
Application number: DE69900099T
Authority: DE
Inventors: Lars Aasted
Original assignee: Aasted Mikroverk ApS
Current assignee: Aasted Mikroverk ApS
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2019-02-20
Also published as: DE69803355D1; DE923876T1; DK0920810T3; DE69900099D1; DE920810T1; US6497568B1; DE925720T1; DK0925720T3; US20030003210A1; US6641386B2; US6644955B2; US20020168457A1; EP0920810A1; EP0920810B1; DE69803355T2; DE69900268T2; DE69900268D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fetthaltigen schokoladenartigen Massen, insbesondere Schokoladengegenständen, wobei eine Menge einer flüssigen Masse in wenigstens einem Formenhohlraum angeordnet wird, wonach wenigstens ein verbundenes Kernelement in die Masse eingetaucht wird, um die Gegenstände zu bilden.
Systeme zum Formen von Schalen aus fetthaltigen schokoladenartigen Massen durch Eintauchen eines Kernelements in die flüssige Masse eines verbundenen Hohlraumes und wodurch man die Masse in die gewünschte Form bringt, sind heutzutage im Stand der Technik wohlbekannt und werden umfassend von der schokoladenherstellenden Industrie verwendet.
Die EP 0 589 820 A 1 (AASTED-MIKROVERK APS) beschreibt das erste im Handel erhältliche Verfahren und eine damit verbundene Vorrichtung vom Verdrängungstyp für die industrielle Verwendung. Diese betrifft ein Verfahren, bei dem die schokoladenartige Masse sich unter Kristallisation aus dem Formenhohlraum und nach innen verfestigt, um die äußere Form der Schale zu bilden, wobei die Temperatur des Formenhohlraums geringer ist als die Temperatur der temperierten Masse, wobei ein Kühlelement mit einer Temperatur, die niedriger als 0ºC ist, in die Masse eingetaucht und in der Masse in einer vollständig eingetauchten Position für einen vorgegebenen Zeitraum gehalten wird. Das Kühlelement wird weiterhin sofort in die Masse eingetaucht, nachdem diese in den Formenhohlraum gefüllt wurde. Die verbundene Vorrichtung umfaßt weiterhin Mittel cum Regeln der Auf- und Abbewegung der Kühlelemente als auch zum Regeln der Verweilzeiten in der vollständig eingetauchten Position.
Im allgemeinen sind auf dem vorliegenden Gebiet schokoladenartige Massen Suspensionen aus Nichtfettpartikeln, wie beispielsweise Zucker, Milchpulver und Kakaofeststoffen, in einer flüssigen Fettphase. Die Fettphase umfaßt in den meisten Fällen eine Menge der echten Kakaobutter bis etwa 30%, kann aber auch Ersatzstoffe umfassen. Solche Ersatzstoffe können in der Form von anderen Arten von fetthaltigen Ölen vorliegen. Schokoladenartigen Massen, bei denen die Kakaobutter vollständig oder teilweise durch andere Fette ersetzt worden ist, werden häufig im Handel als Compound-Schokolade bezeichnet, bei der die Kakaobutter durch Palmkernöl oder entsprechende Öle ersetzt wurde.
Bei der nachfolgenden Behandlung der fertiggestellten Schale wird die Schale häufig mit einer zentralen Masse eines cremigen oder flüssigen Nahrungsmittelmaterials versehen, welches sich von dem der Schale unterscheidet. Danach wird die Schale entweder mit weiteren Schalenteilen entlang des Umfangs der Schale oder mittels einer Beschichtung geschlossen.
Weiterhin ist es möglich, eine hergestellte Schale mit anderen Arten von Schalen, unmittelbar nachdem diese geformt sind, zu verbinden, so dass der fertige Nahrungsmittelgegenstand als Hohlkörper beispielsweise in der Form von Eiern oder Figuren wie beispielsweise als Pixies und ähnliches vorliegt.
Weiterhin sollte erwähnt werden, dass hergestellte Schalen nicht aus lediglich einer Materialschicht bestehen müssen, sondern beispielsweise aus mehreren Schichten von schokoladenartigem Material bestehen können. Beispielsweise kann eine Schale aus dunkler Schokolade mit einer Innenbeschichtung aus weißer Schokolade (oder umgekehrt) mittels des gleichen Verfahrens und Systems bereitgestellt werden, sogar bevor die zuerst geformte Schale den Formenhohlraum verläßt.
Die schokoladenartigen Massen werden in dem Formenhohlraum in einem getemperten flüssigen Zustand angeordnet. Seit mehreren Dekaden ist die Technik des Bereitstellens von getemperten schokoladenartigen Massen für den Fachmann auf dem Gebiet der Schokoladenherstellung wohlbekannt. Die schokoladenartigen Massen, die auf 40-50ºC erwärmt werden, gelangen in das Temperverfahren, bei dem die Masse auf etwa 27- 32ºC abgekühlt wird, wodurch eine Kristallisation gestartet wird. Danach wird die schokoladenartige Masse wiedererwärmt, normalerweise nicht mehr als 2ºC, wobei man die fertig getemperte schokoladenartige Masse mit einem Gehalt an stabilen β- Kristallen in einer Menge von weniger als 5% bereitstellt. Dadurch werden niedriger schmelzende Kristalle wieder geschmolzen, so dass nur stabile Kristalle in der fertig getemperten Masse verbleiben. Ein solches Verfahren wird beispielsweise von den AMK-Tempermaschinen, die von Aasted-Mikroverk ApS, Dänemark, geliefert werden, durchgeführt.
Die Qualität der fertiggestellten Schokoladenschalen ist immer zunächst durch den Beschaffenheit der getemperten Schokoladenmassen bestimmt worden. Der Fachmann wußte, dass ein guter Geschmack und eine Schokolade mit gutem Mundgefühl, hohem Glanz, hoher Beständigkeit gegenüber Fettausscheidungen als auch eine erhöhte Beständigkeit gegenüber Wärme oder Hitze die Folge des optimalen Temperzustands war, bei dem die flüssige Schokolade nur stabile β-Kristalle umfaßt, insbesondere kleine Kristalle, bevor man diese in der Form anordnet. Vor der Erfindung gemäss der EP 0 589 820 B1 (AASTED-MIKROVERK APS), dachte jedoch der Fachmann, dass das Härten der angeordneten Schokolade in der Form vorsichtig und zeitraubend bis zu einem Ausmaß von häufig ¹/&sub2;-1 Stunde sein sollte, bevor die geformten Schalen aus dem Formenhohlraum entformt werden konnten. Durch die Erfindung gemäss der EP 0 589 820 B1 wurde dieses Vorurteil auf den Kopf gestellt, indem man ein Verfahren entdeckte, durch das die angeordnete getemperte Schokolade schnell gehärtet wurde, beispielsweise typischerweise innerhalb von 10 Sekunden, wodurch man enorm schnelle Produktionsgeschwindigkeiten für die schokoladenherstellende Industrie bereitstellte.
Die WO 95/32633 (AASTED-MIKROVERK APS) beschreibt ein Verfahren und ein System des Verdrängungstyps, bei denn ein Eingriffsring peripher um das Kühlelement durch eine Preßpassung oder durch einen Gewindeeingriff angeordnet ist. Der Eingriffsring umfaßt wenigstens eine sich peripher erstreckende Ausnehmung, die den geformten Schalenrand definiert, um Ungenauigkeiten bei der angeordneten Schokoladenmenge auszugleichen. In dem man größere Mengen an getemperter schokoladenartiger Masse in dem Formenhohlraum anordnet als das zur Verfügung stehende Volumen, wenn das Kühlelement vollständig eingetaucht ist, wird flüssige Masse an der oberen Fläche des Formenhohlraums austreten und von der Ausnehmung aufgenommen werden. Dadurch können vollständige Gegenstände mit einem gut definierten Rand hergestellt werden.
Die WO 98/52425 (KMB PRODUCTIONS AG) offenbart ein System zum Formen von Schalen, primär zum Formen von Schokoladenschalen. Dieses System umfaßt mehrere Kernelemente, die fest an einer Haltevorrichtung angebracht sind. Das Kühlen der Kernelemente wird durch Kanäle in den Kernelementen und in der Platte, auf welcher diese festgelegt sind, bewirkt. Da die Kernelemente fest angeordnet sind, ist es nicht möglich, die einzelnen Kernelemente auf verschiedene Tiefen in bezug auf die Platte, an der sie festgelegt sind, abzusenken.
Die EP 0 715 813 (GEBR. BINDLER) offenbart ein ähnliches System zum Formen von Schokoladengegenständen, insbesondere für Schokoladenschalen, durch Verdrängung der Schokoladenmasse in einer Form durch Eintauchen eines Kernelements. Die offenbarten Ausführungsformen weisen sämtlichst mehrere Kernelemente auf, die an der gleichen Haltevorrichtung fest angeordnet sind. Wie bei der vorstehenden WO 98/524255-Veröffentlichung weist das System keinen Weg für eine Kompensation von Ungenauigkeiten bei der Dosierung von Schokolade oder bei Unterschieden bei den Tiefen der einzelnen Formenhohlräume auf. So werden, wenn aus einem bestimmten Grund einer der Formenhohlräume eines Formelementes verstopft ist und der damit verbundene Kern nicht weiter als bis zur Tiefe der Verstopfung eingetaucht werden kann, sämtliche festgelegten Kerne angehalten und folglich werden sämtliche Schalen des Formelements unvollständig sein.
In der Praxis ist es nicht möglich, Formelemente herzustellen, bei denen die Formenhohlräume exakt die gleiche Größe, insbesondere Tiefe, aufweisen. Weiterhin ist es nicht möglich, eine exakte Dosierung der Schokolade zu erreichen, wenn diese in den Formenhohlräumen angeordnet wird. Folglich wird, wenn mehrere Kernelemente, die mit der gleichen Haltevorrichtung fest verbunden sind, in die Formenhohlräume abgesenkt werden, die resultierende Verdrängung der Schokolade Schalen von unterschiedlicher Größe ergeben.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches, robustes, flexibles und wirksames System zum Formen von Schokoladengegenständen bereitzustellen.
Die vorliegenden Erfindung betrifft ein System zur Herstellung von Schalen aus fetthaltigen, schokoladenartigen Massen, insbesondere für Schokoladengegenstände, das wenigstens einen Formenhohlraum zur Aufnahme der Masse, wenigstens ein Kernelement, das in die Masse eingetaucht werden soll, eine Haltevorrichtung, die ausgelegt ist, um mit wenigstens einem Kernelement in Eingriff zu stehen, umfaßt, wobei wenigstens ein Kanal in der Haltevorrichtung vorgesehen ist, in dem ein Medium zur Temperaturregulierung fließt und wobei die Kernelemente Gleitflächen aufweisen, die von gegenüberliegenden Gleitflächen der Haltevorrichtung gestützt sind.
Der große Vorteil der Erfindung ist, dass ein sehr einfaches und robustes System zur Übertragung von Wärmeenergie von der Schokoladenmasse auf das Medium zur Temperaturregulierung mit einem bislang nicht gesehenen Wirkungsgrad bereitstellt. Die Energie wird von der warmen Schokolade über die Kernelemente, die Gleitflächen zwischen den Kernelementen und der Haltevorrichtung in das Medium zur Temperaturregulierung in dem wenigstens einen Kanal in der Haltevorrichtung übertragen. Dadurch wird das Erfordernis vermieden, das Medium zur Temperaturregulierung in direkten Kontakt mit den Kernelementen zu bringen, wobei ein solches Verfahren die Herstellung von Kanälen in den Kernelementen und das Bereitstellen einer bestimmten Art von flexibler Verbindung mit jedem einzelnen Kernelement erfordern würde, um das Medium zur Temperaturregulierung über die Gleitflächen zu bringen. Da die Kernelemente in einigen Fällen ziemlich klein sein können (weniger als 10 mm im Durchmesser) und da eine Haltevorrichtung ohne weiteres wenigstens 100 Kernelement umfassen kann, könnte dieses ein sehr aufwendiges Verfahren sein. Bei einem solchen Werkzeug würde es auch viele Möglichkeiten für eine Leckage des Mediums zur Temperaturkontrolle geben, was dann die Schokolade verunreinigen würde.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Kerne in bezug auf die Haltevorrichtung mittels der gegenüberliegenden Gleitflächen bewegbar sind. Dadurch können die Kerne auf viele verschiedene Tiefen in bezug auf die Haltevorrichtung abgesenkt werden und können beispielsweise für Gegenstände, die verschiedene Dicken aufweisen, eingestellt werden, ohne dass man die Wirksamkeit der Wärmeübertragung verringert. Die Gleitflächen sind bevorzugt im wesentlichen vertikal.
Weiterhin kann das wenigstens eine Kernelement in der Haltevorrichtung versenkt werden. Hierdurch stellen die Gleitflächen, die die Wärmeübertragung vom Kern auf die Haltevorrichtung bewirken; einen größeren Teil der Oberfläche der Kerne dar und eine sehr wirksame Wärmeübertragung wird erreicht. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist eine verbesserte Genauigkeit der Bewegung des Kerns in bezug auf die Haltevorrichtung aufgrund der größeren Gleitflächen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist das System mit Mitteln versehen, die geeignet sind, die Temperatur des wenigstens einen Kernelementes zu regeln. Solche Mittel umfassen das Medium zur Temperaturregulierung und bekannte Arten von Mitteln, um dessen Temperatur und/ oder Fluß zu regeln. Solche Mittel können auf viele verschiedene Weisen ausgestaltet sein, und die Erfindung ist nicht auf irgend ein spezifisches Mittel beschränkt, so lang wie eine im wesentlichen konstante Temperatur des wenigstens einen Kernes erreicht wird.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Kanal in einem Teil der Haltevorrichtung in nahem Abstand zu dem wenigstens einen Kernelement angeordnet. Ein naher Abstand könnte beispielsweise weniger als 10 mm sein, die einzige Beschränkung ist, dass der Teil der Haltevorrichtung, der den Kanal von den Kernelementen trennt, haltbar genug bleibt. Hierdurch wird eine verbesserte Wärmeübertragung von dem Kernelement auf das Medium zur Temperaturregulierung erhalten, da der Abstand von dem Kernelement zu dem Kern sehr kurz ist.
Der Querschnitt des wenigstens einen Kanals kann auf verschiedene Weisen ausgestaltet sein, beispielsweise im wesentlichen kreisförmig oder im wesentlichen rechteckig. So können die Wände der Kanäle Grate oder Rippen oder verschiedenartige Vertiefungen aufweisen, die dazu dienen würden, die Fläche der Wände zu vergrößern, wodurch man die Wärmeübertragung verbessert.
In dem man weiter den Querschnitt mehr lang als breit macht, d. h. oval oder ellipsoid im Unterschied zu kreisförmig und rechteckig im Unterschied zu quadratisch, wird die Kontaktfläche des Kanals relativ zu seiner Querschnittsfläche vergrößert. Diese Ausführungsform ermöglicht sogar eine höhere Übertragung von Wärmeenergie von der Haltevorrichtung auf das Medium zur Temperaturregulierung. Die längere Seite des länglichen Querschnitts des wenigstens einen Kanals kann bevorzugt zu wenigstens einem Kernelement gerichtet sein.
Die Gleitflächen des Kernelements und der Haltevorrichtung können auch mit einer wärmeleitenden Verbindung versehen sein, wobei die wärmeleitende Verbindung geeignet ist, die Wärmeübertragung von den unabhängig aufgehängten Kernelementen zu der Haltevorrichtung zu verbessern. Um die Kerne gleiten zu lassen, ist eine bestimmte Toleranz zwischen den Kernen der Haltevorrichtung erforderlich. In dem man diese Toleranz mit einer wärmeleitenden Verbindung ausfüllt, wird die Wärmeübertragung stark verbessert. Überraschenderweise hat man von dieser wärmeleitenden Verbindung auch gefunden, dass diese eine Gleitwirkung zwischen den Gleitflächen bereitstellt.
Die erfinderische Idee betrifft auch Kernelemente, die aus einem Material mit einer hohen Wärmekapazität und einem hohen thermischen Leitfähigkeitsvermögen gefertigt sind, wie beispielsweise im wesentlichen Kupfer, im wesentlichen Silber oder im wesentlichen Aluminium. Hierdurch werden zwei Vorteile erhalten. Zuerst kann ein Kältereservoir in den Kernen aufgebaut werden, und die Temperatur der Kerne verbleibt während des Eintauchens und Stillstandzeiten stabil. Zweitens wird die Wärmeenergie schnell von dem wärmeren Ende der Kerne, d. h. dem Ende, das mit der schokoladenartigen Masse in Kontakt steht, zu den kälteren Teilen, welche mit der Haltevorrichtung in Kontakt stehen, übertragen.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine Kernelement im wesentlichen massiv. Dadurch kann ein besonders großes Kältereservoir in den Kernen aufgebaut werden, welches zu einer noch effizienteren Kühlung führt und dadurch die Produktionsgeschwindigkeit des gesamten Systems erhöht.
Schließlich kann das wenigstens eine Kernelement von einer Haltevorrichtung unabhängig aufgehängt werden. Mit unabhängig ist gemeint, dass die Aufhängung eines Kernelements nicht die Aufhängung der weiteren Kerne beeinflussen kann. Ebenso wird die Aufhängung eines einzelnen Kerns nicht durch die Aufhängung der weiteren Kerne beeinflußt.
Hierdurch wird der weitere Vorteil erhalten, dass die einzelnen Kernelemente auf verschiedene Tiefen abgesenkt werden können, um sämtliche Gegenstände in einem gegebenen Formelement vollständig herzustellen, unabhängig von den Abweichungen in der tatsächlichen Tiefe der Formenhohlräume oder in der Menge von angeordneter Schokolade, ohne dass man die Wirksamkeit der Wärmeübertragung beeinträchtigt. Dies ergibt eine nicht vorhersehbare Flexibilität des Formsystems, welches in der Lage ist, Abweichungen, die viel größer als die tatsächlich erfahrenen sind, zu kompensieren. Wenn ein Formenhohlraum in einem Formelement deutlich mehr flüssige Schokolade als die anderen enthält, wird das Kernelement, das mit diesem Formenhohlraum verbunden ist, einfach seine vertikale Bewegung vor den anderen Kernelementen anhalten und aufgrund der Unabhängigkeit der Aufhängung wird die fortgesetzte vertikale Bewegung der verbleibenden Kernelemente nicht beeinträchtigt. Wenn auf der anderen Seite deutlich weniger Schokolade in einer besonderen Form angeordnet wurde, wird der verbundene Kern seine vertikale Bewegung unabhängig von den anderen Kernen bis zu dem Punkt fortsetzen, bei dem diese Schale auch vollständig ist. Das gleiche wird im Fall eines deutlich tieferen oder weniger tieferen Formenhohlraums erfolgen. Das Bodenteil der Schalen kann in der Dicke leicht variieren.
Die Erfindung wird nun vollständiger unter Bezug auf besonders bevorzugte Ausführungsformen als auch unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Schritte, die durchzuführen sind, um ein verpacktes Schalenprodukt zu erhalten.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Umkehrpunktes eines Endlosträgers für die Formelemente, die durch die Schritte von Fig. 1 getragen werden.
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung entlang A-A des Formelements aus Fig. 2.
Fig. 4 ist eine Ausführungsform, die als seitliche, schematische Querschnittsansicht durch eines der Kernelemente, die Gleitflächen und einen verbundenen, unten liegenden Formenhohlraum, der mit Schokolade gefüllt ist, zeigt.
Fig. 5 ist eine Darstellung desselben in einer geschlossenen Position, wobei das Kernelement vollständig in die Schokoladenmasse eingetaucht ist.
Fig. 6 ist eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine Haltevorrichtung, die einen oberen und unteren Teil, wobei man die Kanäle für das Medium zur Temperaturregulierung bereitstellt, und die mehrere massive Kernelemente mit Gleitflächen trägt, umfaßt.
Fig. 7 ist eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine Haltevorrichtung, die mehrere im wesentlichen massive Kernelemente trägt und einen Kanal für ein Medium zur Temperaturregulierung, eine wärmeleitende Verbindung auf den Gleitflächen, umfaßt.
Fig. 8 ist eine seitliche, schematische Querschnittsdarstellung durch eine Haltevorrichtung, die mehrere unabhängig aufgehängte Kernelement trägt und unten liegende Formenhohlräume, welche nunmehr mit flüssiger Masse gefüllt sind.
Fig. 9 ist eine Darstellung desselben in einer geschlossenen Position.
Die zum Erhalten eines verpackten Schalenproduktes durchzuführenden Sehritte sind in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Zwischen zwei Umkehrpunkten 4 trägt normalerweise ein Förderband 1 Formelemente 2 durch den Einfüllabschnitt (Anordnungsabschnitt), den Formabschnitt, den Kühlabschnitt, den Entformabschnitt und schließlich zu dem Verpackungsabschnitt. Danach führt das Förderband 1 die Formelemente 2 zu dem Einfüllabschnitt zurück. Die Formelemente 2 können einen oder mehrere Formenhohlräume 3, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, aufweisen.
Weiterhin sollte erwähnt werden, dass die Fig. 1-3 offenbaren, dass Formelemente kontinuierlich durch die spezifischen Abschnitte, wie beispielsweise den Formabschnitt, bewegt werden. In dem Formabschnitt können die Formelemente stationär gehalten werden, wenn die verbundenen Kernelemente eingetaucht werden, oder die Kernelemente können synchron mit den Formelementen innerhalb des Formabschnitts bewegt werden. Mittel zum Erreichen solcher Bewegungen sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Schokoladenherstellung wohl bekannt.
Wie in der EP 0 589 820 B1 (AASTED-MIKROVERK APS) beschrieben, umfassen solche Systeme Mittel zum Regeln der Auf- und Abbewegung der Kernelemente als auch Mittel zum Regeln der Verweilzeiten der Kernelemente in der vollständig eingetauchten Position, bei der vorliegenden Erfindung insbesondere für einen vorgegebenen Zeitraum. Weiterhin sind bei der vorliegenden Erfindung die Verweilzeiten typischerweise geringer als 60 Sekunden, obgleich die Erfindung nicht auf eine solche Begrenzung beschränkt ist. Die Verweilzeiten sind insbesondere geringer als 20 Sekunden und man hat gefunden, dass diese besonders zweckmäßig sind, wenn diese zwischen 0,1 und 5 Sekunden liegen.
In dem Temperabschnitt wird fetthaltige, schokoladenartige Masse normalerweise auf eine Temperatur von etwa 27-34ºC getempert, wobei diese einen Gehalt an stabilen β- Kristallen aufweist. Die tatsächlichenlemperaturen als auch die Gehalte an stabilen β- Kristallen hängen jedoch von der Wahl des Fachmanns für die in Rede stehende schokoladenartige Masse ab. Die getemperte schokoladenartige Masse wird dem Einfüllabschnitt zugeführt, in dem die flüssige Masse in den Formenhohlraum 3 gegeben wird. In dem Formabschnitt, der folgt, wird ein Kernelement in die Masse eingetaucht und die Schale wird tatsächlich geformt. Danach kann ein Kühlabschnitt folgen als auch ein Abschnitt zum Entformen der Schale aus der Form und schließlich ein Verpackungsabschnitt, in dem die Schalen zur Abgabe verpackt werden. Die Systeme gemäss der vorliegenden Erfindung betreffen den Formabschnitt.
Es sollte erwähnt werden, dass in den restlichen Zeichnungen dieser Beschreibung es offenbart ist, dass die getemperte Masse 5 bereits in den Formenhohlräumen 3, 3', 3" angeordnet wurde.
Der grundliegende Aufbau des Formwerkzeuges ist schematisch in den Fig. 4 und 5 offenbart. Aus Gründen der Klarheit offenbaren diese Figuren nicht den Kanal für das Medium zur Temperaturregulierung, welcher in der Haltevorrichtung 7 abgebildet sein sollte. Wie in der Fig. 4 offenbart, weist das Kernelement 6 Gleitflächen 10 auf, die geeignet sind, gegenüberliegende Gleitflächen der Haltevorrichtung 7 zu stützen, wodurch man eine Führung und Mittel zur Wärmeübertragung von dem Kern 6 zur Haltevorrichtung 7 bereitstellt. Die geometrische Form des Teils des Kerns, der die Gleitflächen umfaßt, könnte auf sehr viele verschiedene Weisen ausgestaltet werden. Der Querschnitt könnte im wesentlichen kreisförmig oder im wesentlichen rechteckig sein, aber es sollte hervorgehoben werden, dass die Erfindung nicht auf irgendwelche spezifischen geometrischen Formen beschränkt ist. Jede Form kann verwendet werden, so lang wie die Oberflächen in der Lage sind zu gleiten und so lange wie die Wärmeübertragung über die Gleitflächen möglich ist.
Ebenso ist der Abstand, den das Kernelement 6 in die Haltevorrichtung 7 hineinragt, nicht auf einen bestimmten spezifischen Abstand beschränkt. Die Länge der Gleitflächen kann typischerweise zwischen 5 und 100 mm liegen, aber andere Längen können auch verwendet werden. Noch einmal; es ist nur wichtig, dass die Oberflächen tatsächlich gleiten, Wärme übertragen und die Bewegung des Kerns führen können.
Bei dieser Ausführungsform ist das Kernelement 6 axial bewegbar von einer Haltevorrichtung 7 aufgehängt, welche die Bewegungen des Kerns 6 kontrolliert. Bei dieser Ausführungsform stellen die Verschlußmittel einen Teil der Haltevorrichtung 7 dar. Das Kernelement 6 wird axial in bezug auf die Haltevorrichtung 7 mittels bekannter Arten von Gleitführung 8 geführt. Die Aufhängung kann typischerweise komprimierbare Federn 9 von jeder Art umfassen. Ein pneumatischer oder hydraulischer Druck, der an der oberen Fläche des Kernelements erzeugt wird, kann jedoch den geeigneten Aufhängungseffekt auch erzeugen, entweder allein oder in Kombination mit den erwähnten Federn 9.
Es sollte angemerkt werden, dass, obgleich nicht offenbart, die Ausführungsform gemäss Fig. 4-9 einen getrennten Formenhohlraumverschlußring, der an der Haltevorrichtung 7 aufgehängt ist, umfassen kann.
In dem man das Kernelement 6 nach unten in die Masse 5 bewegt, kommt die Haltevorrichtung 7 selbst oder der möglicherweise zwischengeordnete Verschlußring in sicheren Eingriff mit der oberen Oberfläche des Formelementes 2, wie in Fig. 5 offenbart. Auf diese Weise wird das Kernelement 6 in die Masse eingetaucht, um ein vollständiges Ausfüllen des verschlossenen Formenhohlraums zu erreichen, da die Kompression der Feder 9 den Kern 6 in Richtung gegen den Boden des Formenhohlraums 3 drückt. Dadurch werden vollständige Schalen 11 hergestellt.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Mittel angeordnet, um die Temperatur des Kernelements zu regeln. Diese Mittel können wohlbekannte Temperaturregelungsvorrichtungen als auch einen Temperaturmeßsensor, der über einen Draht mit einer Regelungseinheit verbunden ist, welche die Regelung eines Mediumflusses, welcher in dem Kanal in der Haltevorrichtung zirkuliert, regelt, umfassen. Diese Temperaturregelungsvorrichtungen können auf viele verschiedene Weisen ausgestaltet sein, die beispielsweise eine Kühlung oder elektrische Heizung umfassen, so lange wie sie für den Fachmann eine im wesentlichen konstante Temperatur des Kernelements 6 erreichen. Die Temperatur des Kernelements könnte geregelt werden, um gleich oder geringer als 0ºC zu sein, könnte aber sogar geregelt sein, um höher als 0ºC zu sein. Eine besonders gute Qualität an Schalen als auch eine schnelle und effiziente Herstellung wurde erreicht, wenn die Temperatur des Kernelements geregelt wird, um niedriger als etwa 10ºC zu sein. Ganz besonders hervorragende Ergebnisse wurden erhalten, wenn die Temperatur des Kernelements auf unter -5ºC geregelt wird.
Sogar die Temperatur des Formenhohlraums kann geregelt werden, insbesondere auf zwischen 10ºC und 30ºC. Dabei wurde erstaunlicherweise entdeckt, dass eine glatte äußere Oberfläche der Schalen erhalten wird, ohne dass diese irgendwelche Schrumpfungen oder Vertiefungen, wie beispielsweise die sog. "Saturn"-Ringe, aufweisen.
Fig. 6 offenbart schematisch, wie die Kanäle 19 für das Medium zur Temperaturregulierung in der Haltevorrichtung 7 vorgesehen sind. Der große Vorteil der Erfindung ist, dass diese ein sehr einfaches und robustes System zur Übertragung von Wärmeenergie von der Schokoladenmasse 5 zu dem Medium zur Temperaturregulierung mit einer noch nicht gesehenen Wirksamkeit bereitstellt. Die Energie wird von der warmen Schokolade 5 über die Kernelemente 6, die Gleitflächen 10 zwischen den Kernelementen 6 und der Haltevorrichtung 7 in das Medium zur Temperaturregulierung in dem wenigstens einen Kanal 19 in der Haltevorrichtung übertragen. Dadurch wird das Erfordernis vermieden, das Medium zur Temperaturregulierung in direkten Kontakt mit den Kernelementen zu bringen, wobei ein solches Verfahren die Herstellung von Kanälen in den Kernelementen und eine bestimmte Art von flexibler Verbindung mit jedem einzelnen Kernelement erfordern würde, um das Medium zur Temperaturregulierung über die Gleitflächen zu bringen. Da die Kernelemente ziemlich klein sein können (weniger als 10 mm im Durchmesser) und da eine Haltevorrichtung ohne weiteres wenigstens 100 Kernelemente umfassen kann, könnte dies ein sehr aufwendiges Verfahren sein. Bei einem solchen Werkzeug würde es auch viele Möglichkeiten einer Leckage für das Medium zur Temperaturregulierung geben, welche dann die Schokolade verschmutzen würde.
Die Kanäle 19 in der Haltevorrichtung können durch Bohren von Kanälen in die Haltevorrichtung hergestellt werden. Ein anderer Weg des Bereitstellens von Kanälen wird in Fig. 6 schematisch dargestellt. Die Rinnen können in zwei Platten, der obere 12 und der untere 12 Teil der Haltevorrichtung gefräst werden, welche nachfolgend zusammengebaut werden, in dem man deren Vorderseiten 14 mittels bekannter Verfahren zusammenfügt; um die vollständige Haltevorrichtung 7 zu bilden.
Die Kanäle 19 in der Haltevorrichtung können vorteilhafterweise in nahem Abstand 15 von den Kernelementen 6 vorgesehen werden. Je näher die Kanäle 19 an die Kernelemente 6 kommen, desto wirksamer ist die Wärmeübertragung von dem Kern zu dem Medium zur Temperaturregulierung, wobei die einzige Beschränkung ist, dass das Material, das den Abstand 15 aufbaut, haltbar genug sein sollte.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform können die Kanäle 19 im wesentlichen kreisförmig oder im wesentlichen rechteckig sein. Die Wände der Kanäle können auch mit Rippen oder Vertiefungen versehen sein, um deren Fläche zu vergrößern. In dem man den Querschnitt der Wände länglich macht, d. h. oval oder ellipsoid, wenn mit einer Kreisform verglichen, oder rechteckig, wenn mit einem Quadrat verglichen, ist das Verhältnis des Umfangs zur Querschnittsfläche erhöht und eine verbesserte Wärmeübertragung wird erhalten. Der längliche Querschnitt sollte bevorzugt nahe an den Kernelementen 6 vorgesehen werden.
Wie in Fig. 7 schematisch offenbart, können die Gleitflächen 10 mit einer wärmeleitenden Verbindung versehen sein. Um die Kerne gleiten zu lassen, ist eine bestimmte Toleranz zwischen den Kernen und der Haltevorrichtung erforderlich. Indem man diese Toleranz mit einer wärmeleitenden Verbindung ausfüllt, wird die Wärmeübertragung stark verbessert. Die wärmeübertragende Verbindung sollte bevorzugt von einer Art mit hoher thermischer Leitfähigkeit sein, und diese sollte einen Temperaturbereich aufweisen, der Temperaturen umfaßt, die für die Gleitflächen verwendet werden. Weiterhin sollte die Verbindung mit dem für die Haltevorrichtung 7 ausgewählten Material und den Kernelementen 6 kompatibel sein. Solche wärmeleitenden Verbindungen sind üblich, und eine geeignete Verbindung ist die wärmeleitende Verbindung (HEAT CONDUCTION COMPOUND) von Danfoss (Dänemark). Überraschenderweise hat man auch herausgefunden, dass die wärmeleitende Verbindung eine Gleitwirkung zwischen den Gleitflächen bewirkt.
Bei einigen Ausführungsformen wird ein pneumatischer oder hydraulischer Druck zwischen dem oberen Ende der Kernelemente 6 und den gegenüberliegenden Flächen der Haltevorrichtung 7 ausgelöst. Eine solche Ausführungsform ist schematisch in Fig. 7 offenbart, wobei der Druck durch einen Kanal 17 zugeführt wird. Bei diesen Ausführungen kann eine Dichtung an der Haltevorrichtung oder bevorzugt an den. Kernelementen vorgesehen sein. Der große Vorteil der Dichtung ist es, die wärmeleitende Verbindung daran zu hindern, herausgepreßt zu werden auf die Teile des Kernelements, die mit der Schokolade in Kontakt kommen, und die Kammer oberhalb des Kernelements wirksam abzudichten, um den Aufbau eines pneumatischen oder hydraulischen Drucks zu ermöglichen.
Sehr viele verschiedene Ausführungsformen der Dichtung können verwendet werden, und die Erfindung ist nicht auf irgendein spezifisches Profil oder Material beschränkt, so lange wie eine wirksame Dichtung bereitgestellt wird. In vielen Fällen kann ein einfacher O-Ring genügen, aber es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Dichtungen mit einem spezifischen Profil, beispielsweise den vierlippigen Dichtungen (Quad-Ring®- Dichtung), die von Busak+Shamban geliefert werden, zu verwenden. Dieses Material sollte mit der erforderlichen Berücksichtigung der Kompatibilität zwischen der wärmeleitenden Verbindung und der Dichtung gewählt werden.
Die erfinderische Idee betrifft auch Kernelemente, die aus einem Material mit einer hohen Wärmekapazität und einer hohen thermischen Leitfähigkeit, wie beispielsweise im wesentlichen Kupfer, im wesentlichen Silber oder im wesentlichen Aluminium, hergestellt sind. Hierdurch werden zwei Vorteile erhalten. Zuerst kann ein Kältereservoir in den Kernen aufgebaut werden, und die Temperatur der Kerne bleibt während des Eintauchens und den Stillstandzeiten stabil. Zweitens wird die Wärmeenergie schnell von dem wärmeren Ende der Kerne, d. h., dem Ende, das mit der schokoladenartigen Masse in Kontakt steht, zu den kälteren Teilen, welche mit der Haltevorrichtung in Kontakt stehen, übertragen.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine Kernelement im wesentlichen massiv. Dadurch kann ein besonders großes Kältereservoir in den Kernen aufgebaut werden, welches zu einer noch effektiveren Kühlung führt und dadurch die Herstellungsgeschwindigkeit des gesamten Systems erhöht.
Bevorzugt ist der obere Teil im wesentlichen frei von Kanälen mit dem Zweck der Temperaturregelung des Kernelements, wie das Kernelement selbst auch im wesentlichen frei von solchen Kanälen ist.
Diese erfinderische Idee ist tatsächlich so allgemein, dass diese auch Kernelemente betrifft, die fest mit einer Haltevorrichtung verbunden sind, wo die Kanäle für das Medium zur Temperaturregulierung in dem Kernelement hergestellt werden können. Die experimentellen Daten zeigen, dass die Arbeitstemperatur eines im wesentlichen massiven Kernelements niedriger gehalten werden kann als die Arbeitstemperatur eines Kernelements, in dem Kühlmedium fließt, wobei sämtliche weitere Faktoren (Temperatur des Kühlmediums, Kernmaterial, Abmessung des Kerns) gleich bleiben. Für eine spezifische Kernabmessung, wo die Temperatur des Mediums zur Temperaturregulierung auf -12º bis -14ºC eingestellt wurde, war die Arbeitstemperatur eines im wesentlichen massiven Aluminiumskerns 4, 5ºC niedriger als die Temperatur eines Aluminiumskerns, in dessen Kern ein Medium zur Temperaturregulierung floß.
Bei den Ausführungsformen gemäss den Fig. 8 und 9 umfaßt das System mehr als ein Kernelement 6. Bei dem offenbarten Beispiel umfaßt das System drei Kernelemente 6, die von der gleichen Haltevorrichtung 7 geführt werden, und drei unten liegende Formenhohlräume 3, 3', 3" in einem Formelement 2. Die spezifische Anzahl der Formenhohlräume und verbundenen Kernelemente sind jedoch bei diesem Aspekt der Erfindung unbegrenzt. Aus Gründen der Klarheit ist der wenigstens eine Kanal für das Medium zur Temperaturregulierung in diesem Fall nicht gezeigt worden.
Wichtig ist, dass die Haltevorrichtung 7 mehr als ein Kernelement umfaßt, wodurch wenigstens zwei unabhängig aufgehängt sind von der Haltevorrichtung. Dadurch wird der unerwartete Vorteil erhalten, dass die gleiche vorgegebene Preßkraft in jedem Formenhohlraum 3, 3' 3" erhalten werden kann, was auch immer die tatsächliche Tiefe des spezifischen Hohlraums unter der oberen Oberfläche 18 des Formelementes 2 sein kann. In dem man dieses erreicht, ist man sicher, dass die angeordnete Menge einer Masse in jeder Kavität 3, 3', 3" des Formelementes den spezifischen Formenhohlraum ausfüllt, wenn sämtliche Kernelemente 6 zum gleichen Zeitpunkt eingetaucht werden, wie in Fig. 9 gezeigt.
Wie in Fig. 8 schematisch gezeigt, zeigt jedes Formelement normalerweise verschiedene Tiefen bei den spezifischen Formenhohlräumen von der Oberfläche 18 des Formelementes. Diese Unterschiede können bis zu etwa 1 mm in der Abweichung betragen - plus (a), wie durch den Hohlraum 3' dargestellt, oder minus (b), wie durch den Hohlraum 3" dargestellt, von der tatsächlich gewünschten Tiefe, wie durch den Hohlraum 3 dargestellt. Solche Ungenauigkeiten bei den Formelementen sind wohl bekannt.
Weiterhin wird die tatsächlich abgegebene Menge an Masse in jedem Hohlraum mehr oder weniger irrelevant, wenn jedes Kernelement 6 automatisch seine Eintauchtiefe in Abhängigkeit damit anpaßt, wobei man immer erhält, dass der spezifische in Rede stehende Formenhohlraum vollständig von der Masse ausgefüllt wird. In Fig. 9 ist gezeigt, dass in der geschlossenen Position des Systems das Kernelement des Hohlraums 3' ein bißchen weiter nach unten als das Kernelement des ersten Hohlraums 3 bewegt wurden, und daß das Kernelement des Hohlraums 3" bei einem Abstand b angehalten wurde, bevor es die Position des Kernelements des ersten Hohlraums 3 erreicht, wobei man so ein vollständiges Füllen jedes Hohlraums sicherstellt. Im Stand der Technik, wo die Kernelemente sämtlichst an der Haltevorrichtung festgelegt wurden, blieben die Positionen der eingetauchten Kernelemente in bezug auf den Formenhohlraum die gleichen, was auch immer die tatsächliche Tiefe des Hohlraums sein kann oder die eingefüllte Menge an Masse sein kann. Das Ergebnis war, dass nicht hinnehmbare Schwankungen in der Erscheinungsform, der Dicke als auch der Homogenität auftraten.
Wie durch die Kanäle 17 offenbart, kann ein pneumatischer oder hydraulischer Druck vorteilhaft an dem oberen Ende von jedem Kernelement angelegt werden, wodurch man die gleiche Druckkraft für jede der Schalen, die in dem Formelement zur gleichen Zeit geformt werden, erhält. Der angelegte pneumatische Druck könnte beispielsweise geringer als 10 bar sein.
Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 8, 9 wird ein besonders schnelles und produktives System zur Schalenherstellung zur Verfügung gestellt, wobei man eine nicht vorhergesehene hohe Qualität von dem vollständigen Satz an hergestellten Schalen erhält.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von Schalen aus fetthaltigen, schokoladeartigen Massen, insbesondere für Artikel aus Schokolade,

die wenigstens einen Formenhohlraum (3, 3', 3") zum Aufnehmen der Masse (5), wenigstens ein Kernelement (6, 6', 6") zum Eintauchen in die Masse, eine Haltevorrichtung (7), die ausgelegt ist, um mit dem wenigstens einen Kernelement in Eingriff zu stehen, umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens ein Kanal (19) in der Haltevorrichtung vorgesehen ist, worin ein Medium zur Temperaturregulierung fließt, und

daß das wenigstens eine Kernelement Gleitflächen (10) aufweist, die von gegenüberliegenden Gleitflächen (10) der Haltevorrichtung gestützt sind.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Gleitflächen (10) im wesentlichen vertikal sind.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das mindestens eine Kernelement (6, 6', 6") in der Haltevorrichtung (7) versenkt ist.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die eine Vorrichtung zum Regeln der Temperatur des wenigstens einen Kernelements (6, 6', 6' ') umfaßt.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Kanal (19) in einem Teil der Haltevorrichtung (7) in kurzem Abstand (15) zu dem wenigstens einen Kernelement (6, 6', 6' ') angeordnet ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Querschnitt des wenigstens einen Kanals (19) zumindest in einem Teil des Kanals im wesentlichen kreisförmig ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Querschnitt des wenigstens einen Kanals (19) zumindest in einem Teil des Kanals im wesentlichen rechteckig ist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Querschnitt des wenigstens einen Kanals (19) zumindest in einem Teil des Kanals länglich ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die längere Seite des länglichen Querschnitts des wenigstens einen Kanals (9) in Richtung des wenigstens einen Kernelements (6, 6', 6") weist.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die eine wärmeleitende Verbindung an den Gleitflächen (10) umfaßt, wobei diese wärmeleitende Verbindung geeignet ist, die Wärmeleitung von dem wenigstens einen Kernelement (6, 6', 6") zu der Haltevorrichtung (7) zu verbessern.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die Kernelemente (6, 6', 6"), die im wesentlichen aus Kupfer hergestellt sind, umfassen.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die Kernelemente (6, 6', 6"), die im wesentlichen aus Silber hergestellt sind, umfassen.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die Kernelemente (6, 6', 6"), die im wesentlichen aus Aluminium hergestellt sind, umfassen.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Kernelement (6, 6', 6") im wesentlichen massiv ist.

15. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Kernelement (6, 6', 6") im wesentlichen frei von Kanälen ist.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei mehr als ein Kernelement (6, 6', 6") von einer Haltevorrichtung unabhängig aufgehängt ist.

17. Haltevorrichtung für eine Vorrichtung zur Herstellung von Schalen aus fetthaltigen, schokoladeartigen Massen, insbesondere für Artikel aus Schokolade, wobei die Haltevorrichtung ausgelegt ist, um mit wenigstens einem Kernelement in Eingriff zu stehen, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens ein Kanal in der Haltevorrichtung vorgesehen ist, worin ein Medium zur Temperaturregulierung fließt, und

daß die Haltevorrichtung Gleitflächen (10) aufweist, die ausgelegt sind, um gegenüberliegende Gleitflächen (10) wenigstens eines Kernelementes (6, 6', 6") zu stützen.

18. Haltevorrichtung gemäß Anspruch 17, die Mittel, die ausgelegt sind, um eine unabhängige Aufhängung von mehr als einem Kernelement (6, 6', 6' ') zu bewirken, umfaßt.