專利名稱：模制食品的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模制食品的技術(shù)并特別著眼于開發(fā)其在巧克力制品的模制方面的應(yīng)用。
當(dāng)然，提及的這個(gè)可能應(yīng)用領(lǐng)域不應(yīng)理解成以任何方式限制本發(fā)明的范圍，應(yīng)對(duì)本發(fā)明的范圍作廣義的理解。
而且，這里所用的術(shù)語(yǔ)“巧克力”是指根據(jù)其流變特性可以看成巧克力的任何物質(zhì)。這一點(diǎn)與所討論的物質(zhì)按照食物成分的標(biāo)準(zhǔn)是否能被稱為巧克力無(wú)關(guān)。雖然上述標(biāo)準(zhǔn)顯然不適用于產(chǎn)品本身的流變特性，事實(shí)上如果必要的話，因標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)局的介入這些標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行修改。
背景技術(shù)：
食品的模制通常是這樣實(shí)現(xiàn)的，將開始處在流體狀態(tài)(這也當(dāng)然包括液體狀態(tài))和在給定的溫度下的物質(zhì)澆入任何類型和特性的模具，然后過(guò)渡到低溫度下進(jìn)行凝固。
純粹和簡(jiǎn)單地暴露到室溫能夠?qū)崿F(xiàn)凝固作用。然而，在食品工業(yè)中流行的做法是依靠一些通過(guò)致冷作用至少加速冷卻的裝置和設(shè)置。
例如，在糖果工業(yè)中廣泛使用冷卻通道將已經(jīng)澆入食品物質(zhì)的模具送入該通道，由于該通道連接到致冷源而通常保持在低的溫度。暴露在所述溫度下加速了澆入模具的物質(zhì)的冷卻過(guò)程，這樣該物質(zhì)能夠以較高的速率達(dá)到凝固溫度(脂肪相的結(jié)晶作用)，這能夠在最終分析(利用通常稱為“脫?！钡淖饔?中從模具提取出在其中形成的制品。
然而普遍看法是，這種解決方案有三個(gè)基本缺點(diǎn)。
首先，在所述通道中執(zhí)行的冷卻過(guò)程具有較低的能量效率。事實(shí)上致冷作用主要由通道內(nèi)的大氣(通常包括可能過(guò)濾和凈化過(guò)的環(huán)境空氣)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)大氣本身具有熱絕緣體的特性而且與放置在模具中的物質(zhì)熱交換容量低。在許多情況下，與所述物質(zhì)的熱交換主要通過(guò)澆入模具的物質(zhì)的自由表面發(fā)生；很常見的是，為了滿足輕巧性和易維修的要求，模具由具有良好熱絕緣特性的塑料制造。
第二缺點(diǎn)是模具在冷卻通道內(nèi)的停留時(shí)間主要取決于澆注物質(zhì)從澆注溫度到能進(jìn)行下一步或脫模步驟的凝固溫度所必需的時(shí)間。如果所有其他參數(shù)相等，這個(gè)時(shí)間間隔實(shí)際上具有固定的長(zhǎng)度。因此，當(dāng)澆注模具的推進(jìn)速度(模具通常插在生產(chǎn)裝置中，為了有效地使用，該生產(chǎn)裝置常常要盡快起作用)增加，通道的縱向尺寸相應(yīng)地增加。
上面的尺寸會(huì)輕易地達(dá)到十分大的尺寸，隨著產(chǎn)品送進(jìn)速度的增加，不僅對(duì)于小規(guī)模的或中等規(guī)模的生產(chǎn)設(shè)施而且對(duì)于食品工業(yè)中的大公司的生產(chǎn)裝置，越來(lái)越難使上述尺寸在現(xiàn)有空間的限制范圍內(nèi)。
第三個(gè)缺點(diǎn)是在前述的傳統(tǒng)解決方案的情況下，澆入模具的物質(zhì)的冷卻過(guò)程不能精確地控制。顯然，通過(guò)增加作用到冷卻通道的致冷能量的量，能夠加速冷卻過(guò)程。然而在模具中的物質(zhì)上施加特定的冷卻曲線是困難的而且實(shí)際上也是不可能的。
另一方面，在本領(lǐng)域中已知有一些解決方案在某種程度上克服了上述缺點(diǎn)。
例如在US-A-4324108中描述一種用于制作冷凍食品(例如棒棒糖)的設(shè)備，其中使許多模具在管式熱交換器上方前送。在相鄰的模具之間進(jìn)行機(jī)械密封，以能夠?qū)χ＞叩南卤砻鎳娚淅鋮s劑，防止該材料可能污染澆注的食品物質(zhì)。
在US-A-4583375中描述了與上述的解決方案在某種程度上類似的一個(gè)解決方案，其中圖示了食品的生產(chǎn)，然而食品具有其自己的連續(xù)性以利用皮帶輸送機(jī)的頂部分支能夠使它們直接輸送。
在FR-A-2530421中描述了另一種通過(guò)將冷卻氣體噴射在產(chǎn)品上來(lái)實(shí)施的強(qiáng)迫冷卻機(jī)構(gòu)。不管任何其他考慮，為了防止產(chǎn)品受到不希望的污染，在這種應(yīng)用中必須使用具有與食品相容的質(zhì)量的冷卻劑車輛(collant vehicle)，諸如液化氮?dú)?，且具有必須承受的操作困難。
從文件EP-A-0429969中可知一些用于澆注巧克力物質(zhì)的模具，它們布置成使冷卻劑氣體流在模具的下表面下方通過(guò)；該文件不提供關(guān)于所述冷卻作用的實(shí)施例的具體形態(tài)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
為了完成對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的評(píng)論，可以再引用另外一些文件，諸如EP-A-0589820和EP-A-0914776，對(duì)巧克力制品的模制，它們?cè)O(shè)想，使用由一個(gè)正模和一個(gè)反模構(gòu)成的組件，其中使“過(guò)冷”裝置循環(huán)。不管任何與所述過(guò)冷裝置的循環(huán)關(guān)聯(lián)的其他考慮，在所述現(xiàn)有技術(shù)文件中描述的解決方案固有地限制在模制薄殼制品。
上面引用的現(xiàn)有技術(shù)文件中所示的所有解決方案能夠在一定程度上有助于改善冷卻過(guò)程的能量效率，與傳統(tǒng)的致冷通道相比能夠提供更小尺寸的冷卻站。
以獨(dú)立于所述可能改善的貢獻(xiàn)之外的一種方式，在任何情況中，這些解決方案都不能精確控制冷卻澆進(jìn)模具的物質(zhì)的周期。
還有，這些已知的解決方案首先在很高生產(chǎn)流中留下了許多在食品工業(yè)中可能被認(rèn)為是特別重要的未解決的方面。列舉這些問(wèn)題中的一個(gè)，重要的是關(guān)注在不需要停止生產(chǎn)循環(huán)中的設(shè)備的情況下模具能夠定期地從模具上取出，以進(jìn)行維護(hù)操作(例如，清洗以去除產(chǎn)品的殘余物)而能夠用已剛清洗的其他模具代替。非常明顯的是，模具必須以固定方式或在任何情況下安裝在相應(yīng)設(shè)備上以致只能在相當(dāng)大困難的情況下取出，考慮到廣泛使用的模制裝置通常設(shè)想成模具能夠定期地進(jìn)行清洗的這個(gè)事實(shí)，這些解決方案遠(yuǎn)不能適于真正滿意地使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠完全克服上面對(duì)照先前已知的解決方案所明確提到的困難和重要性的所有原因的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)具有在隨后的權(quán)利要求中特別記載的一些特征的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)所述目的。
特別地，本發(fā)明的目前優(yōu)選的實(shí)施例設(shè)想將模具中存在的空腔(凹窩)與獨(dú)立的和可調(diào)整的致冷單元諸如珀耳帖效應(yīng)單元相關(guān)聯(lián)。
珀耳帖單元應(yīng)用到模制單元本身是已知的，例如從US-A-3804362中可知。在所述現(xiàn)有技術(shù)文件中所描述的設(shè)備被設(shè)計(jì)成模制塑料，由于塑料的固有結(jié)構(gòu)，該設(shè)備不適合于用在連續(xù)生產(chǎn)食品的裝置中。


本發(fā)明將僅僅用非限制性的例子參照附圖加以描述，其中圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)備的總體透視圖；圖2是圖1示出的設(shè)備的一塊模具的詳細(xì)視圖，表示了所述模具連同與其關(guān)聯(lián)的一些元件；圖3是根據(jù)圖2的線III-III的一個(gè)斷面視圖；和圖4是可以用圖1到圖3的設(shè)備來(lái)完成的熱處理循環(huán)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，附圖標(biāo)記10整體表示能夠用于模制食物諸如巧克力的設(shè)備(所謂“模制機(jī)”)。
就其主要部分而言，這里圖示的設(shè)備10(當(dāng)然，作為例子)再現(xiàn)了本領(lǐng)域已知的模制機(jī)的結(jié)構(gòu)，例如它可以從EP-A-0083324、EP-A-0583739、EP-A-0583740、EP-A-0736257、EP-A-0766922、EP-A-0945070中得到，所有的這些文件授權(quán)給了本申請(qǐng)人。
基本上，討論的模制機(jī)表示成輸送機(jī)的型式，它包括由馬達(dá)13驅(qū)動(dòng)并設(shè)計(jì)成支承和進(jìn)給模具14的環(huán)形鏈條12。
在這里示出的實(shí)際上僅僅是一個(gè)示例的實(shí)施例中，模具14基本上類似矩形托盤，其中存在許多的澆注空腔或凹窩16(其中放置流態(tài)食品物質(zhì))，這里表示成半球形，但是它們可以具有任何形狀。
在采用固定模具的解決辦法的情況中模具14可以鉸接在所謂模具保持器中。這里示出的實(shí)施例設(shè)想，替代根據(jù)EP-A-0583740中所描述的解決辦法，模具14只是由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的構(gòu)件12推動(dòng)，這樣提供了一個(gè)所謂的自由模具的解決辦法。應(yīng)理解的是，在兩種情況中，模具14能夠方便地取出和再插進(jìn)模制機(jī)10，而不需要任何的停止運(yùn)行。
如上所述，人們對(duì)具有上面的總體結(jié)構(gòu)的模制機(jī)在本領(lǐng)域中是充分了解的，以致這里再作任何詳細(xì)描述顯得多余。
這同樣適用于調(diào)整模具14前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)則。在提供具有“跟蹤”模具14能力的相關(guān)設(shè)備(例如設(shè)計(jì)成能夠放置物質(zhì)、能夠填充澆入制品、模制等)的情況下，即能夠使每次在模具14上操作的設(shè)備隨之平移，以在相對(duì)于產(chǎn)品P本身沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下操作。
還是為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，先假定產(chǎn)品P是巧克力，它是由澆注到模具14的凹窩16的至少一塊密實(shí)的巧克力制成的。
指出這種特定的應(yīng)用方式只是想簡(jiǎn)化本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的說(shuō)明和理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將馬上理解在實(shí)際中澆注到模具14的操作可以以多個(gè)步驟進(jìn)行。
例如可以設(shè)想，將最初的食品團(tuán)澆入凹窩16內(nèi)的步驟，然后是所謂滴注(dripping)操作(目的是在模具內(nèi)只留下只是一個(gè)粘到模具的腔壁的巧克力或食品物質(zhì)的殼體)，再然后是一個(gè)或多個(gè)澆注操作，例如設(shè)計(jì)成在產(chǎn)品殼體內(nèi)形成一個(gè)或多個(gè)填充物。
從圖2的詳細(xì)視圖中，可以注意到在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，模具14本身是用一塊熱絕緣材料(例如塑料)制造的，其中，在相應(yīng)于凹窩16的位置(即相應(yīng)于模具的腔壁的位置)放置由導(dǎo)熱材料諸如金屬材料制造的插入件22這通常是已批準(zhǔn)用于接觸食物的那些類型的金屬材料。
要指出的是所說(shuō)明的只是代表這里所描述的許多可能的解決辦法的實(shí)施例中的一個(gè)。
特別地，這里提到的例子設(shè)想每個(gè)凹窩16實(shí)際上是由各自的插入件22限定的。這意味著各個(gè)插入件22是通過(guò)構(gòu)成每個(gè)模具14主體的塑料(具有熱絕緣特性)彼此絕緣的。
這里描述的解決辦法的其他可能的實(shí)施例設(shè)想模具14作為整體是由導(dǎo)熱材料制造的。
還有，可能考慮凹窩16組或塊是由電導(dǎo)熱材料制造的單個(gè)插入件限定的，例如所述單個(gè)插入件全部地或部分地限定一排或一列或一個(gè)區(qū)域的模具14的凹窩16。
術(shù)語(yǔ)“排”和“列”在這里圖示的例子中顯然是指凹窩16根據(jù)總體的矩陣分布布置在模具14上，以使排和列指示在模具的寬度或長(zhǎng)度方向上對(duì)齊的凹窩16的排列(長(zhǎng)度是沿模具14本身的前進(jìn)方向上觀察的，通常用z表示)。
雖然不是必然的，這里示出的解決辦法(每個(gè)凹窩16由各自的插入件22限定)目前被認(rèn)為是優(yōu)選的。
關(guān)于這一點(diǎn)，理由是不同的，如在下文中所描述的。
首先，這個(gè)解決辦法能夠使所用的導(dǎo)熱材料的體積最小化(根據(jù)在下文中更詳細(xì)地描述的模式)，所述導(dǎo)熱材料用于使被放置在凹窩16中的這些食品物質(zhì)進(jìn)行熱交換和因此使其冷卻。
通過(guò)采用這個(gè)解決辦法，在相應(yīng)于圍繞每個(gè)模具14的空腔或凹窩16的小體積的區(qū)域中特別地實(shí)現(xiàn)致冷作用。這樣，為了與澆注到模具14的物質(zhì)熱交換避免了對(duì)模具14整體的致冷，從而只冷卻實(shí)際上只起較小的作用甚至實(shí)際上不起作用的導(dǎo)熱材料塊。
雖然插入件22在這里已表示(特別地參見圖3)為諸如實(shí)際上在模具14的空腔或凹窩16的整個(gè)表面上延伸，這種解決辦法絲毫不是必須的。當(dāng)然，在本發(fā)明范圍中包括這樣一些解決辦法，即插入件22只延伸在一部分上(例如凹窩16表面的極部(polar part)或中緯部(equatorial part)或球楔(spherical wedges)上)。
還有，這里示出的示例性實(shí)施例設(shè)想插入件22將直接限定模具的空腔(即凹窩)。然而可以設(shè)想這樣的一些實(shí)施例，其中澆注凹窩16的空腔不是直接地用插入件限定的，而是由中間材料制作的安置在插入件本體頂部上的層限定的。
只是作為一個(gè)例子且參照?qǐng)D3，可以假設(shè)這樣的一些實(shí)施例，即插入件22的空腔覆蓋有一個(gè)材料(例如熱絕緣材料)制作的層，該層本身也限定澆注空腔。
討論的絕緣材料層例如能夠表示成巧克力澆注在其中的薄殼(wafer shell)；關(guān)于這一點(diǎn)，參考EP-A-0083324的描述和圖就足夠了。
因此，隨后的權(quán)利要求是指由導(dǎo)熱材料制造的廣義上的插入件22與澆注空腔的表面的至少一部分發(fā)生熱交換關(guān)系。
就本發(fā)明的實(shí)施例而言，雖然，對(duì)于插入件22來(lái)說(shuō)，沒(méi)有必要將其限定為澆注空腔16；事實(shí)上，插入件能夠與以熱交換關(guān)系澆注空腔配合就足夠了，插入件相對(duì)于澆注到空腔中的物質(zhì)能夠吸收或產(chǎn)生熱量。
如已經(jīng)說(shuō)到的，這里作為例子示出的凹窩16的半球形的形狀絕對(duì)不是必須的凹窩16和插入件22根據(jù)想要由澆注得到的制品或產(chǎn)品的形狀，可以具有任何形狀。
另一個(gè)與使用每個(gè)凹窩16的一個(gè)不同插入件22有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，涉及能夠以一種完全獨(dú)立于其他凹窩16的方式“驅(qū)動(dòng)”放置在給定的凹窩16內(nèi)的食品的冷卻。
這個(gè)可能性例如能夠用于這種情況中，即相鄰的凹窩16設(shè)計(jì)成可用于澆入不同的物質(zhì)(例如牛奶巧克力和苦巧克力，澆注溫度彼此不同的物質(zhì))。
如從圖3可以更清楚地看到的，每個(gè)插入件22帶有各自的冷卻/致冷單元24，在本發(fā)明的目前優(yōu)選的實(shí)施例中，該冷卻/致冷單元24包括各自的珀耳帖(Peltier)效應(yīng)元件。
上述類型的熱電元件在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域越來(lái)越被頻繁使用，例如用于制造便攜式致冷裝置，和首先(通過(guò)制造很小尺寸和很低能量吸收的珀?duì)柼麊卧?4)用于電子或光電子部件例如激光源的熱調(diào)節(jié)(在冷卻方面和可能的加熱方面)。
通過(guò)簡(jiǎn)單地改變供電模式，珀?duì)柼?4事實(shí)上能夠從執(zhí)行冷卻作用轉(zhuǎn)換到執(zhí)行加熱作用。這就使得可能以術(shù)語(yǔ)的最廣泛意義賦予單元24熱調(diào)節(jié)單元的特性。
按關(guān)于插入件22前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)的完全類似方式，每個(gè)凹窩16能夠使用各自的冷卻元件24，或?qū)⒁粋€(gè)單獨(dú)冷卻元件24與若干個(gè)凹窩16結(jié)合，或若干元件24與一個(gè)單獨(dú)凹窩16結(jié)合。
在這一點(diǎn)上，關(guān)于各個(gè)插入件22與一個(gè)凹窩16結(jié)合的可能性，或一個(gè)給定插入件22限定多個(gè)凹窩14的可能性，或多個(gè)插入件22限定一個(gè)單獨(dú)的凹窩16的可能性，前面的同樣考慮令人滿意地適用。
關(guān)于元件24，將各個(gè)元件24與每個(gè)凹窩16結(jié)合具有另一個(gè)基于如下事實(shí)的優(yōu)點(diǎn)，在一個(gè)給定元件24的錯(cuò)誤操作的情況中，與正在各自的凹窩16內(nèi)成形的產(chǎn)品相關(guān)的可能的負(fù)效應(yīng)被獨(dú)特地感覺(jué)到。顯然，在給定元件24設(shè)計(jì)成用于多個(gè)凹窩16的情況中，其中的錯(cuò)誤操作能夠使負(fù)效應(yīng)不僅在一個(gè)產(chǎn)品上而且在多個(gè)產(chǎn)品上被感覺(jué)到。
在特別地優(yōu)選的方式中，元件24被制成有效地埋在模具14的結(jié)構(gòu)中。正是由于將所述元件用于電子或光電子產(chǎn)品的熱調(diào)節(jié)中獲得的廣泛經(jīng)驗(yàn)，借助于該解決方案不會(huì)產(chǎn)生任何困難。
元件24埋在模具14(它通常是由塑料制造的)的結(jié)構(gòu)中意味著每個(gè)模具14能夠在清理或維護(hù)過(guò)程中從設(shè)備10取下以及需要時(shí)安裝上去。
這例如可以是根據(jù)已知的廣泛地采用的用于由塑料或金屬制造的正常模具的準(zhǔn)則來(lái)完成的清洗過(guò)程，而不會(huì)對(duì)元件24本身有任何不利的影響。
同樣，供電導(dǎo)軌或板條26埋置在模具12的本體內(nèi)(因而得益于所述本體通常是由熱絕緣和電絕緣材料制造這一事實(shí))。供電導(dǎo)軌或板條26將元件24連接到主電源諸如在模具14的表面(通常在底面)上出現(xiàn)的接觸結(jié)構(gòu)28。因此，結(jié)構(gòu)28能夠與在電源30(示意性地示于圖2，可以有效地包括在或結(jié)合到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置13)下面出現(xiàn)的供電導(dǎo)體接觸。
在示出的示例性實(shí)施例中，上述供電導(dǎo)體可以簡(jiǎn)單地由使模具14移動(dòng)的環(huán)式拉動(dòng)構(gòu)件12制成。
因此，除了作為拉動(dòng)構(gòu)件之外，所述構(gòu)件12也可以作為供電結(jié)構(gòu)。特別地，柔性拉動(dòng)構(gòu)件12可以(整個(gè)地或至少部分地)制成電導(dǎo)體的形式。珀耳帖元件通常以低電壓供電，以致用于電源的所述解決辦法事實(shí)上對(duì)于所提出的應(yīng)用是理想的。
當(dāng)然，就此背景中，借助于本領(lǐng)域中目前使用的其他形式的供電裝置是可能的(例如滑塊或接觸器)。
以優(yōu)選的方式，處理裝置32埋置在每個(gè)模具14的本體內(nèi)(根據(jù)基本上類似于元件24所采用的準(zhǔn)則)，處理裝置32諸如在所謂“智能卡”中普遍使用的那種類型的微處理器或微型芯片。
裝置32能夠根據(jù)由控制單元34(例如包括所謂的可編程的邏輯控制器或PLC或者由工業(yè)使用的個(gè)人計(jì)算機(jī))發(fā)送的控制指令選擇地控制與各個(gè)插入件22結(jié)合的(因此與各個(gè)凹窩16結(jié)合)的珀耳帖元件24，以選擇地控制珀?duì)柼?lái)選擇地改變模注操作過(guò)程中的溫度。
這個(gè)解決辦法大大地便于進(jìn)行各個(gè)元件24的選擇控制。
事實(shí)上，控制單元34能夠發(fā)送控制指令給微型芯片32，微型芯片32利用該導(dǎo)體12控制每個(gè)模具的操作，通過(guò)這些導(dǎo)體12(電源30)施加電壓，以向所述元件供電。
特別地，討論的控制信號(hào)能夠由控制單元34以疊加在供電電壓上的編碼脈沖信號(hào)的形式輸送到每個(gè)微型芯片32。
拉動(dòng)構(gòu)件12除了執(zhí)行它們的特定功能和將電壓傳輸?shù)侥＞?4的供電導(dǎo)體的功能之外，還選擇地執(zhí)行從單元34輸送控制指令到各個(gè)微型芯片32的功能。
利用編碼協(xié)議優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)以使每個(gè)微型芯片32正確地識(shí)別和翻譯送到其中的控制信號(hào)并相應(yīng)地調(diào)整模具的元件24的操作。
特別地，每個(gè)微型芯片32能夠根據(jù)前面已經(jīng)提到的Peltier元件的其他目前應(yīng)用中普遍采用的同樣準(zhǔn)則，控制安裝在“其自身的”模具上的元件24。
例如，通過(guò)借助PWM類型(即調(diào)整電源脈沖的工作周期)的脈沖調(diào)制準(zhǔn)則，能夠調(diào)節(jié)各個(gè)元件的供電的模式和功率，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)引起的各個(gè)插入件22的溫度。
能夠高精確地實(shí)現(xiàn)這個(gè)溫度調(diào)節(jié)作用(在冷卻方面和在加熱方面)。例如，通過(guò)在每個(gè)插入件22上使用測(cè)溫傳感器22a，能夠借助反饋設(shè)計(jì)，測(cè)溫傳感器經(jīng)其處理產(chǎn)生一個(gè)指示相應(yīng)插入件22的溫度的信號(hào)并將所述信號(hào)傳輸?shù)轿⑿托酒?2。
這里所描述的解決辦法使模具14能夠?qū)崿F(xiàn)被評(píng)定為真正“智能”的模具，其中根據(jù)由控制單元34發(fā)出的控制信號(hào)調(diào)節(jié)凹窩16的溫度(如果必要的話，對(duì)每個(gè)凹窩以獨(dú)立的方式或在單個(gè)凹窩的范圍內(nèi)甚至以調(diào)制方式)。由于反饋控制機(jī)理，能夠得到所述控制的有效驅(qū)動(dòng)的極高精度和快速調(diào)節(jié)。
剛才所描述的解決辦法，它設(shè)想在每個(gè)模具14內(nèi)插入一個(gè)處理單元(例如一個(gè)微型芯片32)，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)凹窩的熱控制的最大靈活性。
然而這個(gè)解決辦法不是必須的。
在大多數(shù)的目前應(yīng)用中，事實(shí)上足以能夠控制凹窩16的溫度以使位于給定模具14上的所有凹窩基本上處在同樣的溫度。通過(guò)下面的方法能夠方便地達(dá)到這種結(jié)果，即通過(guò)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)位于模具的外側(cè)上的處理/控制單元(例如放置在模制機(jī)的框架上的固定位置上)以便能夠按類似方式(例如諸如以前所描述的通過(guò)滑塊和/或接觸器)供電給與模具的所有凹窩結(jié)合的Peltier效應(yīng)單元。
無(wú)論采用前面所描述的那些解決方案中的哪一具體解決方案，作為例子，在一個(gè)稱之為熱循環(huán)的過(guò)程中能夠在經(jīng)過(guò)設(shè)備10的前送過(guò)程中實(shí)現(xiàn)在給定凹窩16上產(chǎn)生的溫度，所述前送將被理想地假設(shè)為如在圖1中觀察到的從底部向上和從左到右進(jìn)行。
具體地，能夠設(shè)想完成由圖4的流程圖所表示的循環(huán)。顯然，這里所描述的循環(huán)只是作為例子提供，而且主要想說(shuō)明這里所描述的設(shè)備的潛在能力。
因此，將要說(shuō)明的溫度值純粹地作為例子提供，且可以根據(jù)正在模制的產(chǎn)品的特性甚至到很寬的范圍內(nèi)變化(例如根據(jù)所考慮的巧克力類型，例如苦巧克力、牛奶巧克力、白巧克力等)。
從用100表示的開始步驟開始，在步驟102中使凹窩16的溫度處于范圍24℃-27℃中的一個(gè)值。通常，所述熱調(diào)節(jié)涉及加熱作用，Peltier元件24由于其從冷卻功能到加熱功能的可逆性，能夠方便地精確進(jìn)行加熱作用。
一旦達(dá)到上述的溫度被確認(rèn)，元件24通常不再工作以能夠每次將巧克力澆注到所涉及的模具14中(步驟104)。
步驟106所表示的澆注操作能夠在高精度控制溫度的理想條件下進(jìn)行。澆注操作之后是其他的操作，諸如拍擊(振動(dòng))模具14，以消除澆注物質(zhì)中保留的任何可能的空氣泡(步驟108)，以及滴注/滾壓操作以消除滴注的多余物(步驟110)。
提到的步驟106、108和110所述的操作，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和通過(guò)使用在這里示出但是在本領(lǐng)域中熟知的設(shè)備來(lái)進(jìn)行，因此這里不需要再作任何詳細(xì)的描述。
接下來(lái)，在步驟112中，元件24以致冷元件的功能工作，以便使插入件22的溫度達(dá)到使?jié)沧⒌侥＞叩那煽肆Φ臍んw硬化必要的值。典型地，溫度范圍為22℃-23℃。
此時(shí)，再次使元件24不再工作以進(jìn)行下一步的操作，諸如澆注填充物(步驟114)以及新拍擊/振動(dòng)模具14以消除空氣泡和沉降填充物(步驟116)。
同樣，步驟114和116的操作是本領(lǐng)域很熟知的一些操作，根據(jù)已知的準(zhǔn)則和利用已知的設(shè)備進(jìn)行，因此在這里不需要作任何詳細(xì)的描述。
此時(shí)，再一次使元件24工作(步驟118)以將安放在凹窩16內(nèi)的物質(zhì)組(巧克力殼體和其中澆注的填充物)冷卻到例如21℃-23℃范圍內(nèi)的填充物硬化溫度。
然后再使元件24不工作以進(jìn)行下面的一些操作，諸如利用紅外線燈進(jìn)行表面加熱(步驟118)，用填充物澆注產(chǎn)品的底部或蓋(步驟120)，拍擊/振動(dòng)和刮削(步驟122)。同樣，這些是很熟知的一些操作，根據(jù)準(zhǔn)則和利用領(lǐng)域很熟知的設(shè)備進(jìn)行操作。
最后，在步驟124中，再使Peltier元件工作以實(shí)現(xiàn)更顯著的冷卻，以便達(dá)到產(chǎn)品的脫模溫度(典型地在范圍7℃-11℃內(nèi))。
此時(shí)，以用126表示的最終步驟來(lái)結(jié)束單個(gè)處理循環(huán)和相應(yīng)的模具從處理區(qū)域的輸出。一旦達(dá)到這個(gè)最終步驟，再使文件24不工作，以便根據(jù)前面描述的模式能夠重復(fù)新的處理循環(huán)。
在回到處理路徑的開始點(diǎn)之前，模具14可能進(jìn)行清理和沖洗處理，由于前面所描述的理由，它們對(duì)可能埋置在模具14本體內(nèi)的元件24或微型芯片32沒(méi)有不利的影響。
在產(chǎn)品脫模之后和在從模制機(jī)10的輸出端到模制機(jī)本身的輸入端的返回路徑中，模具14可能進(jìn)行旨在加速用步驟102表示的加熱步驟的加熱作用。這種(預(yù))加熱能夠通過(guò)具體地使元件24工作，或通過(guò)至少部分地利用在元件24的“熱”側(cè)上產(chǎn)生的散熱來(lái)進(jìn)行，元件24同時(shí)對(duì)沿模制機(jī)的“主動(dòng)(active)”延伸線前進(jìn)的模具的凹窩16正在進(jìn)行冷卻作用。
通過(guò)在模制機(jī)10的范圍內(nèi)設(shè)想盡可能靠近前面描述的澆注過(guò)程正在進(jìn)行的模具的運(yùn)動(dòng)路徑的“脫模的”模具14的向后返回路徑能夠?qū)崿F(xiàn)這一結(jié)果。這使得利用作為冷卻空氣包圍住珀耳帖元件的熱側(cè)而被加熱的空氣成為可能。為了改善熱交換效應(yīng)，元件的這側(cè)(再一次參見圖3)是由導(dǎo)熱材料制造的和/或通常具有翅片的結(jié)構(gòu)，如圖3所圖示的。
當(dāng)然，在不影響本發(fā)明的構(gòu)思的情況下，結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和實(shí)施例可以相對(duì)于這里所描述和示出的內(nèi)容廣泛地變化，因此而不偏離由附錄權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于模制食品物質(zhì)的設(shè)備，其特征在于，它包括模具(14)，設(shè)置有限定澆注空腔的至少一個(gè)凹窩(16)；至少一個(gè)插入件(22)，其由導(dǎo)熱材料制造，以熱交換關(guān)系與所述澆注空腔(16)結(jié)合；和至少一個(gè)熱調(diào)節(jié)單元(24)，與由導(dǎo)熱材料(2)制造的所述插入件結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，由導(dǎo)熱材料制造的所述至少一個(gè)插入件(22)限定所述澆注空腔(16)表面的至少一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于，所述熱調(diào)節(jié)單元(24)是致冷單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述熱調(diào)節(jié)單元(24)是珀耳帖元件。
5.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述熱調(diào)節(jié)單元(24)與所述模具(14)穩(wěn)定地結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于，所述熱調(diào)節(jié)單元(24)結(jié)合在所述模具(14)內(nèi)。
7.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述模具(14)具有由熱絕緣材料制造的本體。
8.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，它包括限定各自的澆注空腔的多個(gè)凹窩(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)凹窩(16)中的至少一組凹窩(16)在其中結(jié)合由彼此不同的導(dǎo)熱材料制造的插入件(22)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)凹窩(16)中的至少一些凹窩在其中結(jié)合由和多個(gè)凹窩(16)相同的導(dǎo)熱材料制造的插入件。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)凹窩(16)中的至少一組凹窩在其中結(jié)合彼此不同的一些熱調(diào)節(jié)單元(24)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)凹窩(16)中的至少一些凹窩在其中結(jié)合多個(gè)凹窩(16)共有的一個(gè)熱調(diào)節(jié)單元(24)。
13.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述模具(14)具有一些接觸元件(28)，所述這些接觸元件(28)出現(xiàn)在模具(14)本身的外表面上，以便為所述至少一個(gè)熱調(diào)節(jié)單元(24)供電。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于，所述電接觸元件(28)具有大致的滑動(dòng)件式的結(jié)構(gòu)，以便在所述模具(14)沿運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中能夠給所述至少一個(gè)熱調(diào)節(jié)單元(24)供電。
15.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，它包括輸送結(jié)構(gòu)(12、13)，用于沿運(yùn)動(dòng)路徑移動(dòng)所述模具(14)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13和權(quán)利要求15的設(shè)備，其特征在于，所述輸送結(jié)構(gòu)包括拉動(dòng)構(gòu)件(12)，所述拉動(dòng)構(gòu)件至少部分地構(gòu)造為通過(guò)所述接觸元件(28)為所述至少一個(gè)熱調(diào)節(jié)單元(24)供電的線。
17.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，它包括控制單元(34)，所述控制單元(34)根據(jù)為進(jìn)行模制的材料的熱處理而選擇地預(yù)先確定的循環(huán)(100到126)產(chǎn)生所述至少一個(gè)熱調(diào)節(jié)單元(24)的控制信號(hào)。
18.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，模具(14)安裝有與其結(jié)合的處理單元(32)以控制操作所述至少一個(gè)熱調(diào)節(jié)單元(24)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于，所述處理單元(32)與所述模具(14)穩(wěn)定地結(jié)合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的設(shè)備，其特征在于，所述處理單元(32)結(jié)合在所述模具(14)內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18到20中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述處理單元(32)是微處理器、微控制器或智能卡處理單元。
22.根據(jù)權(quán)利要求17和權(quán)利要求18到21中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，它包括將所述控制信號(hào)從所述控制單元(34)傳送到與所述至少一個(gè)模具(14)結(jié)合的所述處理單元(32)的線(12)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，其特征在于，它包括多個(gè)所述模具(14)，所述控制單元(34)被構(gòu)造成用于將編碼信號(hào)輸送到與所述多個(gè)模具(14)結(jié)合的處理單元(32)，所述編碼選擇地識(shí)別給定控制信號(hào)送給的所述多個(gè)模具中的那個(gè)模具(14)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22和權(quán)利要求15或權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于，所述線(12)至少部分地與所述輸送結(jié)構(gòu)重合。
全文摘要
一種模制食品的設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)模具(14)，其設(shè)置有一些限定澆注模腔的凹窩(16)；一些插入件(22)，它們由以熱交換的關(guān)系和澆注模腔(16)結(jié)合的導(dǎo)熱材料制造；和與導(dǎo)熱材料(2)結(jié)合的熱調(diào)節(jié)單元。存在用于產(chǎn)生控制熱調(diào)節(jié)單元(24)的信號(hào)的控制單元(34)，以便為被選擇性地預(yù)定澆注的材料提供熱處理循環(huán)。
文檔編號(hào)A23G7/02GK1929747SQ200580007167
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
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