Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen

Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Verfahren zum Herstellen geformter Verzehrprodukte sowie eine Vorrichtung zum Herstellen dieser Produkte und insbesondere auf einen Stempel, mittels dem die Verzehrprodukte herstellbar sind. Die Verzehrprodukte sind herstellbar aus einer fliessfäh igen Formmasse und erhalten eine Form, insbesondere eine schalen- oder behälterartige Form, durch Kaltpressen, Fliesspressen oder Kaltstempeln. Als Verzehrprodukte werden insbesondere Schokoladenprodukte, beispielsweise Confiserieprodukte verstanden.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zur Herstellung von behälterartigen oder schalenartigen Formen als Verzehrprodukt bekannt. Insbesondere im Confiseriebereich zur Herstellung von Pralinen werden schalenartige Formen benötigt.

Als Herstellungsverfahren sind sogenannte Kaltpressverfahren, die auch Fliesspress- verfahren oder Kaltstempelverfahren genannt werden, bekannt.

Diese Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass zunächst eine vorbestimmte Menge an Formmasse zur Herstellung einer schalenartigen oder behälterartigen Form in eine Giessform, die die negative Ausbildung der Aussenfläche der schalenartigen Form darstellt, eingefüllt wird. Anschliessend wird ein gekühlter Stempel, der die negative Ausbildung der Innenfläche der schalenartigen Form darstellt, in die mit der Formmasse gefüllte Giessform abgesenkt, so dass sich die noch fliessfähige Formmasse in dem Raum, der zwischen der Oberfläche der Giessform und der Oberfläche des Stempels gebildet ist, verteilt. Dabei wird der Stempel so weit in die Giessform abgesenkt, dass in dem Raum ein weitgehend konstanter Abstand zwischen der Oberfläche des Stempels und der Oberfläche der Giessform besteht. Nach einer definierten Verweilzeit des Stempels in der besagten Stellung ist die Formmasse erstarrt oder bis zur Formstabilität verfestigt. Der Stempel wird dann wieder angehoben und aus der geformten Formmasse

herausbewegt. Insbesondere eignet sich das Verfahren für die Herstellung von schalenartigen Formen aus Schokolade. Derartige Verfahren sind zum Beispiel aus der WO 98/52425 bekannt.

Nachteile des Standes der Technik

Das vorgenannte Kaltpressverfahren weist bei der Verwendung auf entsprechenden Anlagen den Nachteil auf, dass die Menge der einzugebenden Formmasse in die Giessform, bevor der Stempel in die Giessform abgesenkt wird, schwierig zu definieren ist. Sofern zu viel Formmasse in der Giessform vorhanden ist, entsteht ein Grat an der schalenartigen Form, so dass ein weiterer Bearbeitungsprozess notwendig ist, um den Grat zu entfernen. Ist zu wenig Formmasse in die Giessform eingegeben, wird die schalenartige Form nicht vollständig ausgefüllt, so dass dieses Teil als Ausschuss zu werten und aus dem Produktionsprozess zu entfernen ist.

Gemäss dem Stand der Technik werden zur Lösung im Wesentlichen zwei Verfahren vorgeschlagen.

Bei dem einen Verfahren wird in die Giessform etwas mehr Formmasse eindosiert, als für die Herstellung der schalenartigen Form notwendig ist. Beim anschliessenden Pressen mit dem Stempel entsteht damit ein feiner Grat am Schalenrand. Dieser Grat ist dann zusätzlich mit einer speziellen Schneidmaschine zu entfernen.

Bei dem anderen Verfahren, das beispielsweise in der EP-A-O 945 069 beschrieben ist, besteht der Stempel aus zwei zueinander beweglichen Stempelteilen, und zwar einem äusseren Stempelteil, der beim Absenken der Giessform an dessen Rand abschliessen kann und einem in einer Führung des äusseren Stempelteils verschieblich gelagerten inneren Stempelteil. Der innere Stempel ist derart ausgestaltet, dass dieser in die Giessform hineinragen und die schalenartige Form bilden kann. Beim entsprechenden Pressvorgang schliesst zunächst das äussere Stempelteil an der Giessform an. An- schliessend wird der innere Stempelteil in die zuvor in die Giessform eingegebene Formmasse so weit hineingedrückt, bis der Raum zwischen der Oberfläche der Giessform und der Oberfläche des Stempels mit Formmasse komplett ausgefüllt ist. So entsteht eine schalenartige Form, die keinen Grat aufweist.

Bei dem zuletzt genannten Verfahren sind aber Probleme im Bereich der Dichtung zwischen dem äusseren und dem inneren Stempelteil bekannt. Zudem besteht weiterhin der Nachteil, dass die an sich erforderliche Kühlung der relevanten Stempelteile, hier der innere Stempelteil, nur über Kontaktflächen erfolgen kann, die gleichzeitig als Gleitlager zwischen innerem und äusserem Stempelteil dienen. Ferner ist der hier vorgeschlagene Stempel sehr komplex aufgebaut, wodurch seine Fertigung sehr kostenintensiv ist. Darüber hinaus ist die Reinigung eines solchen Stempels sehr aufwändig, da der Stempel vollständig demontiert werden muss. Zudem müssen die entsprechenden Gleitwege frei von Materialien bleiben, so dass deren Funktion nicht beeinträchtigt wird. Ferner sind bei dieser Konstruktion kleine Stempelabstände und somit eine hohe Stempeldichte an einem Stempelblock 26 nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Stempel, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Verzehrproduktes vorzuschlagen, mit dem die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Insbesondere soll eine gratlose, schalen- und behälterartige Form in einem einzigen Herstellungsprozess geschaffen werden.

Lösung der Aufgabe

Der Grundgedanke zur Lösung der Aufgabe besteht darin, einen besonders gestalteten Stempel zur Verfügung zu stellen, mittels dem das Kaltpressverfahren einer entsprechenden Formmasse, insbesondere Schokoladenmasse, durchführbar ist.

("Scherstempel / Membranaufhängung")

Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Stempel zur Herstellung von geformten Verzehrprodukten bereitgestellt, wobei der Stempel an der Unterseite eines Stempelblocks angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel an dem Stempelblock über eine elastische Membran aufgehängt ist. Diese Konfiguration eines Stempels mit Membranaufhängung ermöglicht ein gratloses Kaltpressen schalenartiger

Verzehrprodukte, insbesondere Schokoladenschalen, indem sich beim Herabbewegen des Stempels in eine Vertiefung der Giessform die membranartige Aufhängung durch Dehnung und Scherung derart verformt, dass der Raum zwischen der Oberfläche der Giessform und der Oberfläche des Stempels durch die Membran abgeschlossen wird. Die elastisch verformte Membran liegt am Rand der Vertiefung der Giessform auf und ragt in die Vertiefung bis zum Stempelrand hinein. Somit definiert die elastisch verformte Membran den Schalenrand des in dem Raum gebildeten schalenartigen Verzehrproduktes. Das in der Vertiefung geformte Verzehrprodukt ragt somit nicht über Rand der Vertiefung heraus.

Zweckmässigerweise weist der Stempel einen Hohlraum auf, in den Kühlflüssigkeit einbringbar ist. Dadurch kann der Stempel von innen gekühlt werden. Ausserdem kann der Druck der Kühlflüssigkeit verändert werden, wodurch .sich eine Relativbewegung zwischen Stempel und Stempelblock unter Verformung der elastischen Membranaufhängung erzeugen lässt. Durch Erhöhung des Druckes der Kühlflüssigkeit in dem Stempel wird eine Abwärtsbewegung des hohlen Stempels in eine Vertiefung der Giessform erzeugt, wobei die Membranaufhängung elastisch verformt und ihre elastische Rückstellkraft überwunden wird. Durch eine Absenkung des Druckes der Kühlflüssigkeit in dem Stempel wird eine Aufwärtsbewegung des hohlen Stempels aus der Vertiefung der Giessform erzeugt, wobei die elastische Rückstellkraft der elastisch verformten Membranaufhängung als Antrieb wirkt.

Vorzugsweise erstreckt sich die elastische Membran um den gesamten Umfang des Stempels zwischen dem Stempelblock und dem Stempel. Dadurch kann ein Verzehrprodukt mit einheitlichem Schalenrand hergestellt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn der Stempel aus einem Metall besteht, wobei vorzugsweise A- luminium, Kupfer oder deren Legierungen als Stempelmaterial verwendet werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Membran aus einem Elastomer besteht.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung ist an der einer Giessform zugewandten Seite der Elastomermembran ein nicht-elastomerisches Plättchen angebracht, dessen Unterseite Mikrorillen aufweist. Diese Rillen sind derart bemessen, dass sie lediglich Luft, nicht jedoch die Formmasse hindurchtreten lassen. Dies ermöglicht, dass Luft, die

sich beim Pressvorgang in dem Hohlraum zwischen Stempel und Giessform-Vertiefung ansammelt entweichen kann, so dass man nicht Gefahr läuft, dass sich der Hohlraum nicht vollständig mit Formmasse füllt.

Gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Herstellung von geformten Verzehrprodukten bereitgestellt, welche einen Stempelblock, an dessen Unterseite eine Vielzahl von Stempeln angebracht sind, sowie eine unterhalb des Stempelblocks angeordnete Giessform mit einer Vielzahl von den Stempeln zugeordneten Vertiefungen aufweist, wobei der Stempelblock und die Form aufeinander zu bewegbar sind, so dass ein Stempel in eine ihm zugeordnete Vertiefung hinein bewegbar ist, wobei in einer Schliessstellung des Stempels bezüglich der Vertiefung zwischen der Oberfläche des Stempels und der Oberfläche der Vertiefung ein definierter Zwischenraum bzw. Hohlraum gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempel an dem Stempelblock jeweils über eine elastische Membran aufgehängt sind, die in der Schliessstellung des Stempels den definierten Zwischenraum abschliesst. Diese Konfiguration einer Vorrichtung mit über elastische Membranen aufgehängten Stempeln ermöglicht ein gratloses Kaltpressen schalenartiger Verzehrprodukte, wie weiter oben beschrieben wurde.

Bei den Stempeln handelt es sich vorzugsweise um Stempel gemäss einem der vorhergehenden Absätze.

("Teilelastischer Stempel mit Vorkomprimierung")

Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Stempel zur Herstellung von geformten Verzehrprodukten bereitgestellt, wobei der Stempel an der Unterseite eines Stempelblocks befestigt ist und der Stempel einen im wesentlichen starren Bereich aus einem ersten Material und einen elastisch verformbaren Bereich aus einem zweiten Material aufweist, zwischen denen eine Grenzfläche vorliegt, an der das erste Material des starren Bereichs und das zweite Material des elastisch verformbaren Bereichs aneinander liegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel ein Federmittel aufweist mit dem das erste Material und das zweite Material an der Grenzfläche permanent aneinander- gedrückt werden. Diese Konfiguration des Stempels gewährleistet, dass bei einer Beanspruchung des Stempels während des Kaltpressens an der Grenzfläche zwischen

den beiden Bereichen des Stempels keine Undichtigkeiten auftreten und der Stempel trotz elastischer Verformung des elastisch verformbaren Bereichs intakt bleibt.

Zweckmässigerweise weist auch dieser Stempel einen Hohlraum auf, in den Kühlflüssigkeit einbringbar ist. Dadurch kann auch dieser Stempel von innen gekühlt werden. Ausserdem kann der Druck der Kühlflüssigkeit verändert werden, wodurch sich eine e- lastische Verformung des elastisch verformbaren Bereichs erzeugen lässt. Durch Erhöhung des Druckes der Kühlflüssigkeit in dem Stempel wird eine Vergrösserung des Stempelvolumens erreicht, wobei der verformbare Bereich des Stempels elastisch verformt und seine elastische Rückstellkraft überwunden wird. Durch eine Absenkung des Druckes der Kühlflüssigkeit in dem Stempel wird eine Verkleinerung des Stempelvolumens erreicht, wobei die elastische Rückstellkraft des elastisch verformten Bereichs als Antrieb wirkt.

Vorzugsweise wird das zweite Material bzw. das elastisch verformbare Material permanent in einem komprimierten Zustand gehalten. Dadurch wird eine Zugbelastung senkrecht zur Grenzfläche zwischen den beiden Materialien vermieden.

Als Federmittel kann prinzipiell ein beiderseits der Grenzfläche an Stempelbereichen befestigtes elastisches Zugmittel verwendet werden, dessen Steifigkeit gegenüber einer Dehnung senkrecht zur Grenzfläche grösser ist als die Steifigkeit des zweiten Materials des elastisch verformbaren Bereichs gegenüber einer Dehnung senkrecht zur Grenzfläche. Auf diese Weise ist die Grenzfläche immer unter Druck belastet. Eine Zugbelastung senkrecht zur Grenzfläche zwischen den beiden Materialien wird also vermieden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung ist das Federmittel im Hohlraum des Stempels angeordnet. Das Federmittel ist somit von aussen nicht sichtbar, und die Oberfläche des Stempels und dessen formgebenden Eigenschaften werden dadurch nicht beeinträchtigt.

Vorzugsweise erstreckt sich der elastisch verformbare Bereich des Stempels zwischen dem Stempelblock und dem starren Bereich des Stempels, und das Zugmittel ist ein gefedertes Zugstängchen, dessen erstes Ende an dem Stempelblock befestigt ist und dessen zweites Ende an dem starren Bereich des Stempels befestigt ist. Dadurch wird

eine Zugentlastung der Grenzfläche zwischen dem starren und dem elastisch verformbaren Bereich des Stempels gewährleistet.

("Vorverformtes elastisches Mittel")

Gemäss einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Stempel zur Herstellung von geformten Verzehrprodukten bereitgestellt, wobei der Stempel an der Unterseite eines Stempelblocks beweglich gelagert ist und der Stempel ausgehend von einer Stempel- Ruhestellung in eine ihm zugeordnete Vertiefung in einer Giessform bis zu einer Stem- pel-Schliessstellung hineinbewegbar ist, so dass zwischen der Oberfläche des Stempels und der Oberfläche der Vertiefung ein definierter Zwischenraum gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stempel und dem Stempelblock ein elastisches Mittel angeordnet ist, das den Zwischenraum abschliesst, wenn der Stempel in der Stempel-Schliessstellung ist. Durch dieses elastische Mittel zwischen dem Stempel und dem Stempelblock wird eine flexible Abschliessung des Hohlraums zwischen Stempel und der Giessform gewährleistet.

Zweckmässigerweise weist auch dieser Stempel einen Hohlraum auf, in den Kühlflüssigkeit einbringbar ist. Dadurch kann auch dieser Stempel von innen gekühlt werden. Ausserdem kann der Druck der Kühlflüssigkeit verändert werden, wodurch sich eine Relativbewegung zwischen Stempel und Stempelblock unter Verformung der beweglichen, vorzugsweise elastisch gefederten Lagerung des Stempels erzeugen lässt. Durch Erhöhung des Druckes der Kühlflüssigkeit in dem Stempel wird eine Abwärtsbewegung des hohlen Stempels in eine Vertiefung der Giessform erzeugt, wobei die elastische Federung gedehnt wird. Durch eine Absenkung des Druckes der Kühlflüssigkeit in dem Stempel wird eine Aufwärtsbewegung des hohlen Stempels aus der Vertiefung der Giessform erzeugt, wobei die Rückstellkraft der elastisch gedehnten Federung als Antrieb wirkt.

Vorzugsweise erstreckt sich das elastische Mittel entlang des Umfangs des Stempels. Dadurch kann ein Verzehrprodukt mit einheitlichem Schalenrand hergestellt werden.

Vorzugsweise besteht das elastische Mittel aus einem Elastomermaterial. Je nach Abmessung des elastischen Mittels setzt sich die elastische Verformung aus einem Dehnungsanteil, einem Kompressionsanteil sowie aus einem Scherungsanteil zusammen.

Vorzugsweise wird das elastische Mittel durch ein Federmittel permanent in einem ersten elastisch verformten Zustand gehalten, solange sich der Stempel in der Stempel- Ruhestellung befindet, und nimmt einen zweiten elastisch verformten Zustand ein, wenn der Stempel in die Stempel-Schliessstellung gelangt, wobei der zweite Zustand be- tragsmässig eine geringere elastische Verformung als der erste Zustand aufweist. Auf diese Weise kann eine Materialermüdung vorgebeugt werden. Der erste elastisch verformte Zustand ist z.B. eine Kompression und/oder Scherung des elastischen Mittels und der zweite elastisch verformte Zustand eine geringere Kompression und/oder Scherung als der erste elastisch verformte Zustand. Insbesondere weist der zweite Zustand keine elastische Verformung auf.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung ist der erste elastisch verformte Zustand eine Kompression und/oder zum Stempelblock hin gerichtete Scherung des elastischen Mittels und der zweite elastisch verformte Zustand eine elastische Dehnung und/oder vom Stempelblock weg gerichtete Scherung des elastischen Mittels. Somit wird das e- lastische Mittel ausgehend von seinem unverformten Zustand in beide Richtungen verformt. Das elastische Mittel wird daher nur durch "positive" Verformungen (z.B. Dehnung und/oder vom Stempel block weg gerichtete Scherung) und "negative" Verformungen (z.B. Kompression und/oder zum Stempelblock hin gerichtete Scherung) kleinen Betrags beansprucht. Dies trägt zu einer längeren Lebensdauer des elastischen Mittels bei.

Vorzugsweise ist das elastische Mittel eine Membran.

Das elastische Mittel kann als Stempelaufhängung an dem Stempelblock dienen bzw. einen Beitrag zur Federung der beweglichen Lagerung des Stempels am Stempelblock liefern.

Das elastische Mittel kann auch als einzige Aufhängung des Stempels am Stempelblock verwendet werden. Ein derartiger Stempelblock, der gegen eine Giessform mit

Vertiefungen bewegbar ist, besteht lediglich aus einem Stempelblock, den elastischen Mitteln und den mit diesen am Stempelblock befestigten Stempeln.

("Dreier-Aufhängung")

Gemäss einem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung von geformten Verzehrprodukten bereitgestellt, welche einen Stempelblock, an dessen Unterseite eine Vielzahl von Stempeln angebracht sind, sowie eine unterhalb des Stempelblocks angeordnete Giessform mit einer Vielzahl von den Stempeln zugeordneten Vertiefungen aufweist, wobei der Stempelblock und die Form aufeinander zu bewegbar sind, so dass ein Stempel in eine ihm zugeordnete Vertiefung hinein bewegbar ist, wobei in einer Schliessstellung des Stempels bezüglich der Vertiefung zwischen der Oberfläche des Stempels und der Oberfläche der Vertiefung ein definierter Zwischenraum gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils drei Stempel, die in den Ecken eines sich im wesentlichen parallel zur Unterseite des Stempelblocks erstreckenden Dreiecks angeordnet sind, über ein Kopplungsmittel miteinander gekoppelt sind und die so gebildeten Stempel-Dreiecksgruppen an dem Stempelblock aufgehängt sind. Durch die Anordnung dreier Stempel in einem Dreieck und die Lagerung dieser Dreiecksgruppe an dem Stempelblock lassen sich Dicketoleranzen und/oder Unebenheiten der Giessform ausgleichen. Die drei Stempel sind in einer kippbaren Dreiecksebene angeordnet, die sich beim Herabfahren des Stempelblocks auf die Giessform und beim Pressen stets so ausrichtet, dass alle drei Stempel in die ihnen zugeordnete Vertiefung gedrückt werden. Neben einer geringen Verformbarkeit der üblicherweise aus dünnem Kunststoffmaterial gebildeten Giessformen trägt dieses "Pendeldreieck" wesentlich dazu bei, dass die Stempel ausreichend weit in die ihnen jeweils zugeordnete Vertiefung eindringen und den zwischen der Oberfläche des Stempels und der Oberfläche der Giessform gebildeten Hohlraum verschliessen, so dass beim Pressen keine Formmasse aus dem Hohlraum herausquillt.

Vorzugsweise befindet sich die Aufhängung der Stempel-Dreiecksgruppen im Innern des Stempelblocks. Der Stempelblock weist hierbei drei Platten auf, die im wesentlichen parallel zueinander und beabstandet angeordnet sind, so dass zwischen einer Bodenplatte und einer Mittel platte ein Kühlmittel-Verteilerkanal (z.B. Kühlmittel-Zulauf oder Kühlmittel-Rücklauf) gebildet ist und zwischen der Mittelplatte und einer Deckplatte ein

weiterer Kühlmittel-Verteilerkanal (z.B. Kühlmittel-Rücklauf bzw. Kühlmittel-Vorlauf) gebildet ist. Die einzelnen Stempel ragen dabei durch öffnungen in der Bodenplatte nach unter heraus. Die einzelnen Stempel haben jeweils ein sich vertikal erstreckendes Element (z.B. Zugstängchen und/oder Kühlmittelröhrchen), und die Kopplung dieser Stempel-Dreiecksgruppe befindet sich im Bereich der oberen Enden dieser vertikalen Elemente. Die Aufhängung der Stempel-Dreiecksgruppe befindet sich hierbei an der Deckplatte oder an der Mittelplatte.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung ist das Kopplungsmittel eine Kopplungsplatte, die an oder im Stempelblock beweglich aufgehängt ist und an der die drei Stempel einer Dreiecksgruppe aufgehängt sind. Die Kopplungsplatte befindet sich dabei in dem Kühlmittel-Verteilerkanal zwischen der Mittelplatte und der Deckplatte.

Vorzugsweise sind die drei Stempel an der Kopplungsplatte beweglich aufgehängt. Bei den einzelnen Stempeln mit einem vertikalen Element befindet sich diese bewegliche Aufhängung im Bereich der oberen Enden dieser vertikalen Elemente.

Vorzugsweise befindet sich die Aufhängung einer Stempel-Dreiecksgruppe in deren Schwerpunkt oder oberhalb ihres Schwerpunktes. Dadurch wird gewährleistet, dass die drei Stempel einer Stempel-Dreiecksgruppe stets weitgehend im Gleichgewicht sind.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand beispielhafter Ausführungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Abschnitts einer ersten Ausführung der erfindungs- gemässen Vorrichtung mit dem erfindungsgemässen Stempel entlang einer vertikalen Schnittebene ist, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Abschnitts einer zweiten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung mit dem erfindungsgemässen Stempel entlang einer vertikalen Schnittebene ist, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen;

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer ersten Variante einer dritten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen;

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer zweiten Variante der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen;

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer dritten Variante der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen;

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer vierten Variante der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen;

Fig. 7 ein vergrösserter Ausschnitt eines Teilbereichs einer vierten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen;

Fig. 8 eine schematische Draufsicht einer speziellen Variante der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung auf die Ebene X-X von Fig. 1 ist;

Fig. 9 jeweils eine Draufsicht auf die Ebene X-X von Fig. 1 und eine Schnittansicht entlang der Ebene Y-Y bei einem Bauteil zweier spezieller Varianten der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist.

Beschreibung beispielhafter Ausführungen

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts einer ersten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem an einem Stempelblock 26 beweglich befestigten erfindungsgemässen Stempel 4 entlang einer vertikalen Schnittebene. Der Stempel 4 ist über eine an dem Stempelblock 26 starr befestigte Stempel-Fassung 10 mittels einer elastischen Membran 60 bezüglich des Stempelblocks 26 beweglich befestigt.

Die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte zeigen unterschiedliche Betriebszu- stände bzw. Momentaufnahmen eines Kaltpressverfahrens zum Herstellen schalenartig geformter Verzehrprodukte (z.B. Schokoladenschalen) aus einer Formmasse M (z.B. Schokolade). Der linke Betriebszustand zeigt den Stempelblock 26 am Ende seiner Abwärtsbewegung im Moment des Aufsetzens auf eine Giessform 36, wobei der Stempel 4 in die mit Formmasse M befüllte Giessform 36 ragt. Der rechte Betriebszustand zeigt den Stempel 4 in einer gegenüber dem Stempelblock 26 nach unten ausgefahrenen und noch tiefer in die Giessform 36 ragenden Stellung, wobei die elastische Membran 60 elastisch verformt ist und die Formmasse M in dem Zwischenraum zwischen dem Stempel 4 und der Giessform 36 vollständig verteilt ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung, von der in den Figuren nur ein Abschnitt mit einem Stempel 4 in dem linken Betriebszustand und einem weiteren Stempel 4 in dem rechten Betriebszustand gezeigt ist, weist eine Vielzahl solcher Stempel 4 auf, die alle einen Hohlraum 7 aufweisen und an der Unterseite des Stempelblocks 26 über eine jeweilige Stempel-Fassung 10 mittels der elastischen Membran 60 beweglich angebracht sind. Der Stempelblock 26 besteht im wesentlichen aus drei Platten 68, 69, 70, die derart parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet sind, dass zwischen ihnen ein Zulaufkanal 32 und ein Rücklaufkanal 33 für eine Kühlflüssigkeit gebildet wird. Der Zulaufkanal 32 erstreckt sich zwischen einer Mittelplatte 69 und einer Deckplatte 70. Der Rücklaufkanal 33 erstreckt sich zwischen der Mittelplatte 69 und einer Bodenplatte 68.

Die unterhalb des Stempelblocks 26 angeordnete Giessform 36 ist auf einer elastischen Matte 38 gelagert, die auf einem (nicht gezeigten) Pressentisch liegt.

Die Membran 60 erstreckt sich kranzartig um den Stempel 4 herum und besteht aus einem Elastomermaterial mit einem etwa L-förmigen Profil ("liegendes L"). Die Membran 60 ist an ihrem äusseren Rand an der Stempel-Fassung 10 befestigt, während sie an ihrem inneren Rand an dem Stempel 4 befestigt ist. Die äussere Befestigung kann durch Klebeverbindung oder Anvulkanisieren hergestellt werden. Für die innere Verbindung besitzt der hohle Stempel 4 eine auf seinem oberen Teil mittels Pressverbindung, Schraubverbindung oder dgl. befestigten Stempelkopf 5. Zwischen dem Stempelkopf 5

und dem Stempel 4 kann die Membran 60 festgeklemmt werden. Für die Befestigung der Membran 60 an dem Stempel 4 und an der Stempel-Fassung 10 können aber auch andere kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungen verwendet werden.

Wenn der Stempelblock 26, wie in Fig. 1 gezeigt, auf der Giessform 36 aufliegt, berührt die Membran 26 mit ihrer Unterseite die Oberfläche 37 der Giessform 36 und dichtet den schalenförmigen Zwischenraum zwischen Stempel 4 und Giessform 36 ab. Die verformte Membran 60 definiert dann die Form des Schalenrandes des so gebildeten schalenartigen Verzehrproduktes. Die von der Membran 60 durchgeführte elastische Verformung zwischen dem linken Zustand und dem rechten Zustand von Fig. 1 besteht aus einem Dehnungsanteil und einem Scherungsanteil. Bei Verwendung einer dünnen Membran überwiegt der Dehnungsanteil, während bei Verwendung einer dicken Membran der Scherungsanteil überwiegt.

Die Stempel-Fassungen 10 sind einzeln ausgebildet oder miteinander verbunden, wobei zwischen jeder Stempelfassung 10 und der Bodenplatte 68 eine Dichtung in Form eines O-Rings 61 angeordnet ist, der in einer Ringnut an der Unterseite der Bodenplatte

68 sitzt und durch die Oberseite der Stempel-Fassung 10 komprimiert wird, die durch (nicht gezeigte) Mittel an der Bodenplatte 68 befestigt ist.

Die Bodenplatte 68 enthält eine Vielzahl von Bohrungen 68a, während die Mittelplatte

69 eine Vielzahl von Bohrungen 69a enthält, wobei jeweils eine Bohrung der mittleren Bohrungen 69a in der vertikalen Projektion konzentrisch zu der ihr zugeordneten Bohrung der unteren Bohrung 68a angeordnet ist. Die unteren Bohrungen 68a haben einen etwas grosseren Durchmesser als die oberen Bohrungen 69a.

Jedem Stempel 4 ist eine Zugstange bzw. ein Zugstängchen 62 zugeordnet, die bzw. das sich von dem Zulaufkanal 32 durch eine Bohrung 69a in der Mittelplatte 69 und durch eine Bohrung 68a in der Bodenplatte 68 bis in den Hohlraum 76 des Stempels 4 erstreckt. Das obere Ende der Zugstange 62 ist an einer Kopplungsplatte 63' befestigt, während das untere Ende der Zugstange 62 am Stempel 4 befestigt ist. Die Befestigungen sind als Schraubverbindungen realisiert, wobei die obere Befestigung eine Mutter- Konteranordnung 64 ist und die untere Befestigung eine Schraubverbindung zwischen

einem Aussengewinde am unteren Ende der Zugstange und einem Innengewinde in einem Stutzen im Innern des Stempels 4 und der Zugstange 62 ist.

Die Kopplungsplatte 63' ermöglicht die gekoppelte Aufhängung mehrerer benachbarter Stempel (Mehrfach-Aufhängung). Da der in Fig. 1 gezeigte Abschnitt entlang einer mittigen vertikalen Achse symmetrisch ist, wurde nur die linke Hälfte der Kopplungsplatte 63' auf der linken Figurenhälfte in dem linken Betriebszustandgezeigt, während nur die rechte Hälfte der Kopplungsplatte 63' auf der rechten Figurenhälfte gezeigt wurde.

Die Kopplungsplatte 63' ist über eine Druckfeder 65', die zwischen der Oberseite der Mittelplatte 69 (in einer Vertiefung der Mittelplatte 69) und einer unteren Fläche der Kopplungsplatte 63' eingespannt ist, in dem Zulaufkanal 32 gelagert. In dem linken Betriebszustand befindet sich die Kopplungsplatte 63' in ihrem oberen Anschlag an der Unterseite der Deckplatte 70. Der Stempel 4 befindet sich dann ebenfalls in seiner obersten Stellung. In dem rechten Betriebszustand befindet sich die Kopplungsplatte 63' in ihrem unteren Anschlag an der Oberseite der Mittelplatte 69. Der Stempel 4 befindet sich dann ebenfalls in seiner untersten Stellung.

Jedem Stempel 4 und jeder Zugstange 62 ist ausserdem ein Rohr bzw. Röhrchen 15 zugeordnet, das sich durch eine jeweilige Bohrung 68a der Bodenplatte 68 und eine jeweilige Bohrung 69a der Mittelplatte 69 erstreckt und somit eine Fluidverbindung zwischen dem Zulaufkanal 32 und der Hohlraum 7 des jeweiligen Stempels 4 herstellt. Die Zugstange 62 des jeweiligen Stempels 4 erstreckt sich im Innern des Rohres 15, wobei der Aussendurchmesser der Zugstange 62 kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 15 ist. Der Aussendurchmesser der Rohre 15 entspricht dem Innendurchmesser der Bohrungen 69a. Das Rohr 15 ist in der Bohrung 69a durch Pressverbindung, Schraubverbindung oder dgl. befestigt. Der Aussendurchmesser der Rohre 15 ist kleiner als der Innendurchmesser der Bohrungen 68a. Somit wird eine Fluidverbindung zwischen dem Hohlraum 7 des jeweiligen Stempels 4 und dem Rücklaufkanal 33 hergestellt.

Der Zulaufkanal 32, der Rücklaufkanal 33 und die Rohre 15 des Stempelblocks 26 sowie die Hohlräume 7 der Stempel 4 sind mit einem Kühlfluid gefüllt, bei dem es sich vorzugsweise um Wasser handelt. Das Kühlfluid wird durch geeignete Mittel (siehe Fig. 3, 4, 5, 6) durch den Stempelblock 26 und durch die Stempel 4 hindurchgepumpt, wie dies

durch die Pfeile der Fig. 1 angedeutet ist. Das Kühlfluid wird auch als Druckmittel verwendet, um die Stempel 4 während eines Kaltstempelzyklusses gegen die durch die Zugstangen 62 vermittelte Kraft der Druckfedern 65" nach unten zu drücken. Hierfür wird der Fluiddruck im Zulaufkanal 32 und im Rücklaufkanal 33 durch geeignete Mittel gesteuert (siehe Fig. 3, 4, 5, 6).

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts einer zweiten Ausführung der erfin- dungsgemässen Vorrichtung mit einem an einem Stempelblock 26 beweglich befestigten erfindungsgemässen Stempel 4 entlang einer vertikalen Schnittebene.

Die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte zeigen unterschiedliche Betriebszu- stände bzw. Momentaufnahmen eines Kaltpressverfahrens zum Herstellen schalenartig geformter Verzehrprodukte (z.B. Schokoladenschalen) aus einer Formmasse M (z.B. Schokolade). Der linke Betriebszustand zeigt den Stempelblock 26 am Ende seiner Abwärtsbewegung im Moment des Aufsetzens auf eine Giessform 36, wobei der Stempel 4 in die mit Formmasse M befüllte Giessform 36 ragt. Der rechte Betriebszustand zeigt den Stempel 4 in einer gegenüber dem Stempelblock 26 nach unten ausgefahrenen und noch tiefer in die Giessform 36 ragenden Stellung, wobei die elastische Membran 60 elastisch verformt ist und die Formmasse M in dem Zwischenraum zwischen dem Stempel 4 und der Giessform 36 vollständig verteilt ist.

Der einzige wesentliche Unterschied zwischen der ersten Ausführung (Fig. 1) und der zweiten Ausführung (Fig. 2) besteht darin, dass anstelle der Kopplungsplatte 63' (siehe Fig. 1), die eine Mehrfach-Aufhängung von Stempeln 4 im Innern des Stempelblocks 26 erlaubt, hier ein Federteller 63 vorgesehen ist, der mit nur einer Zugstange 62 und somit mit nur einem Stempel 4 verbunden ist, wodurch eine Einzel-Aufhängung der Stempel 4 im Innern des Stempelblocks 26 ermöglicht wird. Die Vorspannung wird durch eine Druckfeder 65 bewirkt, die die zwischen der Oberseite der Mittelplatte 69 und dem Federteller 63 eingespannt ist.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer ersten Variante einer dritten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen.

Die dritte Ausführung (Fig. 3) unterscheidet sich von der zweiten Ausführung (Fig. 2) dadurch, dass anstelle der mit der Bodenplatte 68 verbundenen Stempel-Fassung 10 (siehe Fig. 2) eine Bodenplatte 68' vorgesehen ist, die an ihrer Unterseite Vertiefungen aufweist, in welchen der obere Teil eines jeweiligen Stempels 4 angeordnet ist. Die Membran 60, die auch hier ein L-förmiges Profil aufweist, ist an ihrem radial äusseren Rand direkt mit der Bodenplatte 68' verbunden, während ihr radial innerer Rand wie bei der ersten und der zweiten Ausführung am Stempel 4 befestigt ist. Die Befestigung des inneren und des äusseren Randes der Membran 60 an der Bodenplatte 68' bzw. am Stempel 4 kann formschlüssig (L-Profil, Schwalbenschwanz-Profil) und/oder kraftschlüssig (Anvulkanisieren, Kleben) ausgeführt sein.

Gemäss dieser ersten Variante wird der erfindungsgemässen Vorrichtung mit den Stempeln 4 und dem Stempelblock 26 über eine Zulaufleitung 42 Fluid aus einem Vorratsbehälter 40 zugeführt. über die Rücklaufleitung 43 wird das Fluid von der Vorrichtung 4, 26 zu dem Vorratbehälter 40 zurückgeführt. In der Zulaufleitung 42 befindet sich lediglich eine Pumpe 41.

Als Pumpe 41 wird hier eine Konstantmengen-Pumpe verwendet, bei der es sich z.B. um eine Kolbenpumpe, eine Doppelschneckenpumpe oder eine Zahnradpumpe handeln kann. über die Drehzahl der Pumpe 41 wird die Durchflussmenge durch die Zufuhrleitung 41 , die Vorrichtung 4, 26 und die Rücklaufleitung 43 bestimmt. Wenn die Drehzahl der Konstantmengen-Pumpe 41 erhöht wird, erfolgt im Hohlraum 7 des Stempels 4 eine Druckerhöhung, die den Stempel 4 gegen die Kraft der Druckfeder 65 nach unten bewegt und die Masse M vollständig an die Innenwand 37 (Fig. 1) der Giessform 36 presst und in dem Zwischenraum zwischen Stempel 4, Giessform 36 und elastisch verformter Membran 60 verteilt, bis eine weitere Komprimierung nicht mehr möglich ist.

Diese Variante hat den Vorteil, dass sie im Stempel 4 die zur Dehnung der Membran 60 und der Druckfeder 65 notwendige Druckerhöhung (Pressdruck-Spitzen) durch eine Durchflusserhöhung im Stempel 4 erzeugt. Eine Anpassung an grosse und kleine Stempelvolumen ist ohne weiteres möglich. Besonders vorteilhaft ist dabei auch, dass gerade beim Dehnen der Membran 60 und der Druckfeder 65 beim Herabbewegen des Stempels 4 und beim Pressen der Masse M an die Innenwand 37 der Giessform 36 durch den erhöhten Durchfluss eine besonders starke Kühlung der Masse M über den

Stempel 4 erfolgt. Dies ist besonders vorteilhaft beim Herstellen von Schokpladescha- len.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer zweiten Variante der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen.

Gemäss dieser zweiten Variante wird der erfindungsgemässen Vorrichtung mit den Stempeln 4 und dem Stempelblock 26 über eine Zulaufleitung 42 Fluid aus einem Vorratsbehälter 40 zugeführt. über die Rücklaufleitung 43 wir das Fluid von der Vorrichtung 4, 26 zu dem Vorratbehälter 40 zurückgeführt. In der Zulaufleitung 42 befindet sich lediglich eine Pumpe 41 , während in der Rücklaufleitung 43 eine Drossel 44 geschaltet ist.

Als Pumpe 41 wird auch hier eine Konstantmengen-Pumpe verwendet, bei der es sich z.B. um eine Kolbenpumpe, eine Doppelschneckenpumpe oder eine Zahnradpumpe handeln kann. Die Drossel 44 regelt den für die Vorrichtung 4, 26 notwendigen FIu- iddruck. Wenn die Drossel 44 den Widerstand der Rücklaufleitung erhöht, erfolgt im Hohlraum 7 des Stempels 4 eine Druckerhöhung, die den Stempel 4 gegen die Kraft der Druckfeder 65 nach unten bewegt und die Masse M vollständig an die Innenwand 37 (Fig. 1) der Giessform 36 presst und in dem Zwischenraum zwischen Stempel 4, Giessform 36 und elastisch verformter Membran 60 verteilt, bis eine weitere Komprimierung nicht mehr möglich ist.

Bei dieser Ausführung fliesst trotz Druckänderung stets dieselbe Fluidmenge bzw. Kühlmittelmenge innerhalb der Vorrichtung 4, 26, wenn die Konstantmengen-Pumpe 41 mit konstanter Drehzahl betrieben wird. Natürlich kann eine weitere Druckerhöhung auch durch Erhöhung der Drehzahl der Konstantmengen-Pumpe 41 erreicht werden.

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht einer dritten Variante der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen.

Gemäss dieser dritten Variante wird der erfindungsgemässen Vorrichtung mit den Stempeln 4 und dem Stempelblock 26 über eine Zulaufleitung 42 Fluid aus einem Vorratsbehälter 40 zugeführt. über die Rücklaufleitung 43 wird das Fluid von der Vorrichtung 4, 26 zu dem Vorratbehälter 40 zurückgeführt. In der Zulaufleitung 42 befindet sich eine Pumpe 41 , der ein erstes Absperrventil V1 nachgeschaltet ist, während in der Rücklaufleitung 43 ein zweites Absperrventil V2 geschaltet ist. Zwischen dem ersten Absperrventil V1 und der Vorrichtung 4, 26 ist die Zulaufleitung 42 mit einer Druckquelle 49 verbunden.

Als Pumpe 41 wird hier eine Pumpe ohne Zwangsförderung, d.h. keine Konstantmengen-Pumpe, verwendet. Dies kann z.B. eine Zentrifugalpumpe sein, die ein "elastisches" Pumpverhalten hat und kurzfristig (einige Sekunden bis zu etwa einer Minute) auch ohne Durchfluss betrieben werden kann, ohne dass eine überhitzung und mögliche Schädigung der Pumpe erfolgt. Als Druckquelle kann z.B. ein Blasenspeicher oder eine andere pneumatische Druckquelle verwendet werden. Um in der Vorrichtung 4, 26 den Druck zu erhöhen, werden zunächst die Zulaufleitung 42 und die Rücklaufleitung 43 über das Ventil V1 bzw. über das Ventil V2 gesperrt. Danach wird durch die Druckquelle 49 über die Zulaufleitung 42 Druck ausgeübt. Dadurch erfolgt auch im Hohlraum 7 des Stempels 4 eine Druckerhöhung, die den Stempel 4 gegen die Kraft der Druckfeder 65 nach unten bewegt und die Masse M vollständig an die Innenwand 37 (Fig. 1) der Giessform 36 presst und in dem Zwischenraum zwischen Stempel 4, Giessform 36 und elastisch verformter Membran 60 verteilt, bis eine weitere Komprimierung nicht mehr möglich ist.

Bei dieser Ausführung wird zwar während des Dehnens der Membran 60 und der Druckfeder 65 beim Herabbewegen des Stempels 4 die Kühlströmung kurzfristig gestoppt, doch kann dafür mit einer pneumatischen Druckquelle 49 der notwendige Dehnungsdruck im Hohlraum 7 des Stempels 4 ausgeübt werden. Die Verwendung pneumatischer Elemente ist in der Lebensmittelindustrie aus hygienischen Gründen besonders vorteilhaft.

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer vierten Variante der dritten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen.

Anhand der in Fig. 6 gezeigten vierten Variante der dritten Ausführung wird nun das er- findungsgemässe Verfahren ausführlich beschrieben.

Beschreibung des Verfahrens

In einer ersten Phase (nicht dargestellt) vor dem Absenken des Stempelblocks 26 mit den Stempeln 4 auf die Giessform 36 wird eine dosierte Menge einer vorzugsweise flüssigen oder zähen oder pastösen Formmasse M in die Giessform 36 eingegeben. Die Formmasse M legt sich an die Innenwandung 37 der jeweiligen Giessformen 36 an. Dabei verhält sich die Formmasse M wie eine zähflüssige Masse, so dass sie sich im unteren Bereich der Giessform 36 ansammelt. Die Stempel 4 befinden sich weit oberhalb in einer (nicht dargestellten) geöffneten Position, so dass die Formmasse M einfach in die jeweiligen Giessformen 36 eingefüllt werden kann. In dieser ersten Phase wird das Einwegventil 46 betätigt. Dies bewirkt, dass die Pumpe 41 Kühlfluid über die Zuleitung 42 aus dem Behälter 40 in die Zulaufleitung 42 pumpt. Von hier aus gelangt das Kühlfluid über den Stempelblock 26 in den Hohlraum 7 der jeweiligen Stempel 4. Dabei strömt das Kühlfluid durch den Zulaufkanal 32 (Fig. 1) und durch die Rohre 15 (Fig. 1) in die Hohlräume 7 der Stempel 4. Dadurch wird die Innenwandung und damit der gesamte Körper jedes Stempels 4 gekühlt. über die Bohrungen 68a (Fig. 1) strömt das Fluid in den Rücklaufkanal 33 (Fig. 1 ) und in die anschliessende Rücklauf leitung 43 und über die Bypass-Leitung 45 zurück in den Behälter 40. Da die Drossel 44 und der Bypass 45 parallel geschaltet sind, ist der Leitungswiderstand der Rücklaufleitung 43 gering, so dass in der Vorrichtung 4, 26 und insbesondere im Hohlraum 7 der jeweiligen Stempel 4 ein geringer Fluiddruck herrscht. Die entsprechenden federnden Elemente, d.h. die Elastomermembran 60 und die Druckfeder 65, sind nicht oder nur minimal gedehnt, so dass alle Stempel 4 in der oberen Stellung bezüglich des Stempelblocks 26 sind.

In einer zweiten Phase wird der Stempelblock 26 mit den Stempeln 4 auf die Giessform 36 abgesenkt, bis er in der in Fig. 6 anhand des linken Stempels 4 gezeigten Stellung ist. Alle Stempel 4 sind noch in der oberen Stellung bezüglich des Stempelblocks 26. Dabei kann schon eine begrenzte Verdrängung der Masse M in der Giessform erfolgen.

In einer dritten Phase wird das Einwegventil 46 in seine geschlossene Stellung überführt. Durch das Schliessen des Einwegventils 46 wird bewirkt, dass sich der Staudruck innerhalb des Hohlraums 7 jedes Stempels 4 erhöht. Durch Erhöhung des Staudruckes innerhalb der Stempel 4 wird bewirkt, dass die entsprechenden federnden Elemente, d.h. die Elastomermembran 60 und die Druckfeder 65, gegen ihre Federkraft beaufschlagt werden. Dies bedeutet, dass der Stempel 4 unabhängig von dem Stempelblock 26 weiter nach unten bewegt wird und so eine weitere Verdrängung der Masse M erreicht wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Masse M entlang der der Innenwand 37 der Giessform 36 vollständig verteilt ist bzw. bis der Zwischenraum zwischen Stempel 4, Giessform 36 und elastisch verformter Membran 60 vollständig mit Masse M gefüllt ist und somit eine weitere Verteilung der Masse M nicht mehr möglich ist.

In einer vierten Phase wird das Einwegventil 46 in seine geöffnete Stellung zurückgeführt. Durch das öffnen des Einwegventils 46 wird bewirkt, dass sich der Staudruck innerhalb des Hohlraums 7 jedes Stempels 4 wieder verringert. Durch Verringerung des Staudruckes innerhalb der Stempel 4 wird bewirkt, dass die entsprechenden federnden Elemente, d.h. die Elastomermembran 60 und die Druckfeder 65, durch ihre Federkraft wieder zurückbewegt werden. Dies bedeutet, dass der Stempel 4 unabhängig von dem Stempelblock 26 weiter nach oben bewegt wird.

Vorzugsweise sind entsprechende Sensoren vorgesehen, die eine Erhöhung des Staudruckes über ein definiertes Mass hinaus feststellen, so dass selbsttätig das Einwegventil 46 zurück in seine geöffnete Lage bewegt wird. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen werden, dass dieses Einwegventil 46 handbetätigt wird. Gleichzeitig bewegt sich der Stempelblock 26 nach oben und gibt die Giessformen 36 frei. Das Produkt P, das aus der Formmasse M nun erzeugt wird, ist fertig gestellt.

Das Produkt P kann dann auf einfache Art und Weise aus der Giessform 36 entnommen werden.

Sofern die Giessform 36 in ihrer Struktur nicht eben ist (Dicketoleranzen der Giessform 36), bedeutet dies, dass die Oberflächen 37 nicht auf einer Ebene angeordnet sind. Dann dient die Matte 38 dazu, einen entsprechenden Ausgleich herbeizuführen. Eine Nachbearbeitung des Randes des jeweiligen Produktes entfällt.

Insbesondere von Vorteil erweist es sich, dass innerhalb des Hohlraums 7 des Stempels 4 während des Kühlvorganges des Stempels 4 eine laminare Strömung vorliegt. Vorzugsweise wird vorgeschlagen, den Hohlraum derart auszugestalten, dass eine solche auch entsteht. Diese bewirkt, dass eine gleichmässige Kühlung der Innenwandung und damit des Körpers des Stempels 4 erfolgt.

Als Pumpe 41 ist vorzugsweise eine Kühlmittelpumpe in der Ausbildung einer Kon- stantmengenpumpe (Schraubenpumpe) vorgeschlagen. Sinn dieser Ausbildung ist, dass die Fördermenge vom Pumpdruck unabhängig ist. Dadurch wird gewährleistet, dass der beim Schliessen des Einwegventils 46 ansteigende Druck im Kühlmittel keine Veränderung des Kühlmitteldurchsatzes in der Vorrichtung 4, 26 und insbesondere in den Hohlräumen 7 der Stempel 4 verursacht.

Fig. 7 ist ein vergrösserter Ausschnitt eines Teilbereichs einer vierten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die linke Figurenhälfte und die rechte Figurenhälfte unterschiedliche Betriebszustände zeigen. Es handelt sich dabei um eine Weiterbildung der dritten Ausführung.

Der Ausschnitt der Fig. 7 zeigt die als Scher/Dehn-Zone wirkende elastische Membran 60 in einem vergrösserten Querschnitt entlang einer vertikalen Ebene. Der Stempel 4 ist über die Membran 60 direkt mit der Bodenplatte 68' verbunden. Dies entspricht der in Fig. 3, 4, 5 und 6 gezeigten dritten Ausführung. Alternativ kann anstelle der Bodenplatte 68' auch die Stempel-Fassung 10 zur Verbindung mit der Membran 60 verwendet werden. Dies entspricht dann der in Fig. 1 und 2 gezeigten ersten bzw. zweiten Ausführung.

Der Stempel 4 ist allein durch die Membran 60 an der Bodenplatte 68' aufgehängt. Eine Zugstange 62 (siehe Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6) kann aber zusätzlich vorgesehen werden. Die Membran 60 erstreckt sich entlang des Umfangs des Stempels 4. Der Querschnitt der Membran 60 senkrecht zur Umfangsrichtung hat im unverformten Zustand die Form eines liegenden L, dessen kurzer Schenkel vertikal in eine entsprechende Aussparung an der Unterseite der Bodenplatte 68' ragt und dessen langer Schenkel horizontal von der

Bodenplatte 68' bis in eine entsprechende Aussparung an der Seite des Stempels 4 ragt.

An den Verbindungsflächen 60a und 60b zwischen der Membran 60 und der Bodenplatte 68' ist das Elastomermaterial der Membran 60 an das Metallmaterial der Bodenplatte 68" angeklebt oder anvulkanisiert. Aufgrund der Abwinkelung des L-Profils der Membran 60 ergibt sich dabei eine sowohl kraftschlüssige als auch formschlüssige Verbindung zwischen der Membran 60 und der Bodenplatte 68'. Dies sorgt für einen sicheren Halt der Membran 60 an der Bodenplatte 68' auch nach langen Betriebszeiten.

Das Ende des langen Schenkels des L-Profils der Membran 60 ist zwischen dem Stempel 4 und dem Stempelkopf 5 eingeklemmt. Der Stempelkopf 5 ist mittels einer Schraubverbindung oder mittels einer Pressverbindung auf dem Oberteil des Stempels 4 befestigt. Die dabei gebildete Aussparung zur Aufnahme des inneren Randes der Membran 60 hat einen Querschnitt in Form eines Schwalbenschwanzes senkrecht zur Umfangsrichtung. Der innere Rand der Membran 60 ist im montierten Zustand elastisch komprimiert, so dass über die Verbindungsflächen 60c und 6Od zwischen dem Schwalbenschwanz der Membran 60 und dem Stempelkopf 5 bzw. dem Stempel 4 eine formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung zwischen der Membran 60 und dem Stempel 4 gebildet wird.

An der Unterseite der Membran 60 ist eine dünne Ringplatte bzw. ein Ringplättchen 67 konzentrisch zum Stempel 4 befestigt, deren bzw. dessen radiale Ausdehnung kleiner als die Länge des langen Schenkels des Membran-L ist, die sich aber vorsprungartig über die Randkante der Giessform 36 oberhalb der Giessform-Vertiefung erstreckt.

An der Verbindungsfläche 67a zwischen der Ringplatte 67 und der Membran 60 ist das Elastomermaterial der Membran 60 an das Material der Ringplatte 67 angeklebt oder anvulkanisiert. Die Ringplatte 67, die vorzugsweise aus Metall besteht und vorzugsweise einige Zehntel Millimeter bis etwa einen Millimeter dick ist und einige Zehntel Millimeter bis etwa einen Millimeter weit über die Randkante der Giessform 36 ragt, ist viel weniger flexibel als die Membran 60, die vorzugsweise aus einem Elastomermaterial besteht, das viel weicher als das Metall der Ringplatte 67 ist.

Wenn, wie in der linken Hälfte der Fig. 7 gezeigt, der Stempel 4 in die Giessform 36 abgesenkt ist und die Ringplatte 67 auf der Oberfläche 37 der Giessform 36 aufliegt, und wenn, wie in der rechten Hälfte der Fig. 7 gezeigt, die Membran 60 verformt und der Stempel 4 weiter in die Giessform 36 abgesenkt ist, bis sich die gesamte Formmasse M in dem Zwischenraum zwischen dem Stempel 4, der Giessform 36 und der Membran 60 verteilt hat, steht der innere Rand der Ringplatte 67 über die Randkante der Giessform 36 hervor. Dies hat zur Folge, dass bei dem so geformten Verzehrprodukt P ein definierter Schalenrand entsteht, der nicht nur von aussen nach innen abgeschrägt ist, sondern auch an seinem Grat stabil ist.

Bereits durch das Absenken des jeweiligen Stempels 4 in die Giessform 36 wird bewirkt, dass die Masse M entlang der Innenwandung 37 (Fig. 1) fliesst und bestrebt ist, die gesamte Innenwandung auszukleiden. Dies kann jedoch in den meisten Fällen und insbesondere bei Schokoladenmasse nicht vollständig erreicht werden, da noch Luft in einigen Bereichen der Masse M eingeschlossen ist. Damit diese Luft entweichen kann, ist vorgesehen, an der unteren Fläche der Ringplatte 67 und/oder an der Oberfläche 37 der Giessform 36 Mikrorillen (die in der Zeichnung nicht dargestellt werden können) vorzusehen, damit ausschliesslich die Luft entweichen kann. Ausserdem ist die Bodenplatte 68" so ausgebildet, dass zwischen ihr und der Oberfläche 37 der Giessform 36 Spalte mit einem Spaltabstand a während des gesamten Pressvorgangs vorhanden sind. Dies ist besonders wirksam für Lufteinschlüsse im Randbereich der geformten Masse M nahe bei der Membran 60. Die Abmessungen der Mikrorillen sind derart beschaffen, dass zwar die Luft, nicht aber die Masse M selbst aufgrund ihrer entsprechenden Dichte und Konsistenz nicht durch die Mikrorillen hindurchfliessen kann. Damit kann die Luft entweichen und der beim Absenken des Stempels immer grösser werdende Staudruck innerhalb des Hohlraums 7 des Stempels 4 bewirkt, dass die Masse immer weiter bestrebt ist, die Innenflächen 37 der Giessform 36 auszukleiden. Sobald die gesamte Innenwandung 37 der Giessform 36 ausgekleidet ist, wird trotz Erhöhung des Staudrucks keine weitere Verformung mehr erreicht, da sich die Formmasse M nicht weiter verdrängen lässt. Eine Komprimierung der Formmasse ist ebenfalls nicht möglich.

Die Herstellung des Stempels 4 erfolgt vorzugsweise in der Art, dass der eigentliche Stempel 4 und der Stempelkopf 5 durch Drehen gefertigt werden. Alternativ hierzu kann

auch vorgeschlagen werden, dass eine Herstellung durch Kaltumformung oder durch Giessen erfolgt. Wie weiter oben erwähnt, wird die Membran 60 zwischen dem Stempel 4 und dem Stempelkopf 5 festgeklemmt, wobei die Verbindung zwischen dem Stempel 4 und dem Stempelkopf 5 eine Pressverbindung oder eine Schraubverbindung ist.

Alternativ können der Stempel 4 und der Stempelkopf 5 auch einstückig ausgebildet sein, wobei die Membran 60 durch Giessen oder Pressen einer noch nicht vernetzten Elastomerschmelze in geeignete Hohlräume des einstückigen Stempels in einem den Stempel aufnehmenden Formwerkzeug und anschliessendes Vernetzen bzw. Vulkanisieren der Elastomermasse hergestellt und am Stempel befestigt wird.

Um die Unzertrennlichkeit der Verbindungsflächen 60a, 60b zwischen der Membran 60 und der Bodenplatte 68' sowie der Verbindungsflächen 60c, 6Od zwischen der Membran 60 und dem Stempelkopf 5 bzw. dem Stempel 4 zu gewährleisten, werden die metallischen Kontaktflächen vorzugsweise vor dem Giessen aufgerauht und/oder mit hin- terschnittenen Ausschnitten bzw. Einkerbungen ausgebildet, so dass neben der kraftschlüssigen Verbindung (bzw. dem "mikroskopischen Formschluss" durch die Aufrauhungen) eine ("makroskopische") formschlüssige Verbindung zwischen den Kontaktflächen 60a, 60b, 60c und 6Od entsteht.

Wenn der Stempel 4 allein durch die Membran 60 an der Bodenplatte 68' aufgehängt ist, verwendet man vorzugsweise eine weniger flexible Membran 60, indem man eine härtere Elastomermischung und/oder eine grossere Membrandicke (vertikale Ausdehnung) auswählt. Die Membran 60 übernimmt dann die Federung und die Führung des Stempels 4 bei seiner Aufwärts- und Abwärtsbewegung bezüglich des Stempelblocks .26.

Wenn der Stempel 4 durch eine Zugstange 62 und eine Membran 60 aufgehängt ist, verwendet man vorzugsweise eine stärker flexible Membran 60, indem man eine weichere Elastomermischung und/oder eine kleinere Membrandicke (vertikale Ausdehnung) auswählt. Die Zugstange 62, die im Innern des Rohres 15 mit etwas Spiel geführt ist, übernimmt dann einen Grossteil der Federung und der Führung des Stempels 4 bei seiner Aufwärts- und Abwärtsbewegung bezüglich des Stempelblocks 26.

Die Verwendung einer Zugstange 62 zusätzlich zur Membran 60 und dem Rohr 15 (siehe Fig. 1 , 2, 3, 4, 5, 6) erzeugt neben der Stempelführung auch einen oberen und einen unteren Anschlag für den Stempelhub. Wenn man den Fluiddruck im Innern 7 der Stempel 4 erhöht, wird durch den Fluiddruck die elastische Rückstellkraft der Druckfeder (65 ¹ in Fig.1 ; 65 in Fig. 2) und der Membran 60 überwunden. Dabei wird die gesamte Baugruppe aus Stempel 4, Zugstange 62 und Kopplungsplatte (63 ¹ in Fig. 1; 63 in Fig. 2) nach unten in die Giessform 36 hinein bewegt, wodurch die Formmasse M im Zwischenraum zwischen Stempel 4 und Giessform 36 ausgebreitet wird, bis dieser von ihr vollständig erfüllt ist. Sollte gewollt oder ungewollt (z.B. Testlauf bzw. Dosierfehler) keine oder zu wenig Masse M in der Giessform 36 sein, wird durch den unteren Anschlag der Kopplungsplatte (63' in Fig. 1 ; 63 in Fig. 2) im Zulaufkanal 32 auf der Mittelplatte 69 eine übermässige Verformung (Scherung, Dehnung) und somit Beschädigung der Membran 60 verhindert.

Diese durch die Druckfeder 65', 65 und die Zugstange 62 erzeugte Spannung ermöglicht es, die Membran 60 mit einer Vorspannung zu betreiben. Auf diese Weise kann der Arbeitspunkt festgelegt werden, um den die Verformungen der Membran während des zyklischen Betriebs beim Kaltpressen erfolgen. Insbesondere kann die Membran 60 so geformt werden, dass sie in ihrem elastisch unverformten Zustand eine Form einnimmt, die zwischen der Form der Membran 60 beim Aufsetzen des Stempels 4 auf die Giessform 36 (linke Hälfte von Fig. 7) und der Form der Membran 60 nach dem Aufsetzen des Stempels 4 auf die Giessform 36 und bei maximaler Absenkung des Stempels 4 in die Giessform 36 (rechte Hälfte von Fig. 7) liegt. Auf diese Weise erfolgen vorzeichen- mässig unterschiedliche, jedoch betragsmässig kleine Verformungen der elastischen Membran 60. Deren Lebensdauer wird dadurch verlängert.

Fig. 8 ist eine schematische Draufsicht einer speziellen Variante der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung auf die Ebene X-X von Fig. 1. Insgesamt ist ein Stempelblock 26 (siehe Fig. 1) mit 16 x 3 Stempeln schematisch gezeigt. Einige der einzelnen Stempel 4 sind gestrichelt dargestellt. Die Stempel 4 befinden sich unterhalb der Mittelplatte 69 und unterhalb der Bodenplatte 68 (siehe Fig. 1). Jeweils drei benachbarte Stempel 4, die sich in den Ecken eines sich parallel zur Unterseite des Stempelblocks 26 erstreckenden Dreiecks befinden, sind über eine dreieckige Kopplungsplatte 80 miteinander gekoppelt. Die so gebildeten Stempel-Dreiecksgruppen sind

über die Kopplungsplatte 80 in dem Stempelblock 26 auf dessen Mittelplatte 69 im Zulaufkanal 32 beweglich aufgehängt (siehe Fig. 1 ). Die Aufhängung einer Stempel- Dreiecksgruppe befindet sich in deren Schwerpunkt S oder oberhalb ihres Schwerpunktes S. Durch Kippbewegungen bzw. Pendelbewegungen der Kopplungsplatte 80 bezüglich des Stempelblocks 26 können so Unebenheiten oder Dicketoleranzen der Giess- form 36 (siehe Fig. 1) ausgeglichen werden.

Die Kopplungsplatten 80 sind als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders dicht gepackte Anordnung der Stempel 4 an dem Stempelblock 26. Ausserdem ist diese Unterteilung der Vielzahl der Stempel eines Stempelblocks 26 in rechtwinklige Dreiecke besonders gut mit einer insgesamt rechteckförmigen Anordnung aller Stempel 4 an dem Stempelblock 26 kompatibel.

Anstelle von Kopplungsplatten .80 in Form rechtwinkliger Dreiecke können auch dreieck- förmige Kopplungsplatten in Form gleichseitiger Dreiecke verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass alle drei Stempel 4, die in den Ecken einer solchen hochsymmetrischen Dreieck-Kopplungsplatte angeordnet sind, bei den Kipp- oder Pendelbewegungen der Kopplungsplatte völlig gleichberechtigt sind.

Fig. 9 ist jeweils eine Draufsicht auf die Ebene X-X von Fig. 1 und eine Schnittansicht entlang der Ebene Y-Y bei einem Bauteil zweier spezieller Varianten der ersten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Die erste Variante zeigt die Kopplungsplatte 63' der in Fig. 1 gezeigten Ausführung in einer Draufsicht und in einer Schnittansicht entläng der Ebene Y-Y. Die Kopplungsplatte 63' ermöglicht die gekoppelte Aufhängung von zwei Stempeln 4 in einer Zweier- Aufhängung.

Die zweite Variante zeigt eine Kopplungsplatte 66 in einer Draufsicht und in einer Schnittansicht entlang der Ebene Y-Y. Die Kopplungsplatte 66 ermöglicht die gekoppelte Aufhängung von vier Stempeln 4 in einer Vierer-Aufhängung.

Bezugszeichenliste

4 Stempel 65 Druckfeder

7 Hohlraum 65' Druckfeder

5 Stempelkopf 67 Ringplatte (Ringplättchen)

10 Stempel-Fassung 67a Verbindungsfläche

15 Rohr (Röhrchen) 67b Schliessfläche

26 Stempelblock 68 Bodenplatte

32 Zulaufkanal 68a Bohrung

33 Rücklaufkanal 68' Bodenplatte

36 Giessform 69 Mittel platte

37 Oberfläche 69a Bohrung

38 Matte 70 Deckplatte

40 Vorratsbehälter 80 Kopplungsplatte

41 Pumpe M Formmasse

42 Zulaufleitung P Verzehrprodukt

43 Rücklaufleitung S Schwerpunkt

44 Drossel a Abstand -

45 Bypass

46 Einwegventil

49 Druckquelle

60 Membran (Scher/Dehn-Zone).

60a Verbindungsfläche

60b Verbindungsfläche

60c Verbindungsfläche

6Od Verbindungsfläche

61 Dichtung (O-Ring)

62 Zugstange (Zugstängchen)

63 Federteller

63" Kopplungsplatte

64 Mutter-Konteranordnung