流動性又は注入可能な材料、特にエアインチョコレートを分配する装置及び方法

本発明は、流動性又は注入可能な材料、例えばチョコレートを分配する装置及び方法、並びに注入機械を仕様変更する取付け部材、注入機械を仕様変更する方法、及び流動性又は注入可能な材料を分配する装置の使用に関する。

材料は、典型的には、例えばコンベヤベルトによって材料容器の下で前進運動させられる成形プレートの開口に充填される。 注入可能な材料が流入する開口は、単列又は互い並んで配置された複数列で成形プレートに設けられている。

材料容器から流出する材料の分配は、例えば回転弁体である調量エレメントにおける調量通路によって行われ、これらの調量通路は、材料容器の下におけるベース体に、コンベヤベルトの運動軸線に対して横方向に配置されている。

材料は、材料容器から、例えばベース体の入口開口を通して、調量通路に流入し、流入通路から、例えばベース体の出口開口を通して材料目的箇所に流出し、材料目的箇所において材料は通常、例えばチョコレート材料の場合、凝固することができる。

材料は、調量通路を通して、通常ポンプを用いて圧送される。

通常、流れ方向においてベース体の下には、注入通路を備えた注入プレートが設けられている。 この場合注入通路は、成形プレートの開口に対応していて、材料を調量通路から開口に搬送する。

このような装置は、チョコレート及びこれに類した流動性又は粥状の材料のための注入機械であって、このような材料を貯え容器の下で移動する成形凹部に分配するための注入機械として、例えばＤＥ１７８２７４５に基づいて公知である。

このような注入機械は、通気された、もしくは圧力下にある材料を注入するのに適していない。 それというのはこの場合、材料は調量通路及び／又は注入通路においてコントロールされずに膨張するからである。 通気された、つまり圧縮ガスを加えられた材料は、通常、特にそのために設計された機械を用いて注入され、このような機械においては、材料は成形プレート内への充填の直前に、ガスで発泡される。 このような装置は多くの場合、滑らかな材料を注入するのには適していない。

以下において、滑らかな材料というのは、１ｋｇ／ｌ〜１.５ｋｇ／ｌの密度を有する材料を意味し、これに対して、圧力下にある材料というのは、約０.４ｋｇ／ｌ〜０.７ｋｇ／ｌの密度を有している。 通気された、圧力下にある流動性の材料は、材料容器において約６〜１０バールの圧力下に保たれ、これに対して滑らかな材料は、材料容器において、大気圧だけしか、もしくは適宜な重量圧しか加えられない。

ゆえに本発明の課題は、上に述べた従来技術における欠点を排除し、滑らかな材料でも圧力下にある材料でも正確に注入することができる装置及び方法を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載した、流動性の材料、特に飲食品を分配する装置によって解決される。 この装置は、少なくとも１つの調量エレメントを有しており、該調量エレメントは、少なくとも１つの調量通路を備えていて、該調量通路は、一方では材料容器に流体接続可能であり、かつ他方では、材料目的箇所に流体接続可能である。 さらにこの装置は、少なくとも１つの閉鎖エレメントを有していて、該閉鎖エレメントは、実質的に材料が調量通路から材料目的箇所に向かって流出できない第１のポジションと、材料が調量通路から材料目的箇所に向かって流出できる第２のポジションとの間で移動可能である。

このように構成されていると、調量通路は、閉鎖エレメントによって目的に合わせて閉鎖可能である。 そしてこれにより、注入すべき材料は調量中に調量通路内においてしか広がることができず、材料目的箇所への注入が始まる前に、調量通路からの流出が始まることを、確実に阻止することができる。

注入動作は、成形プレートが適切に位置決めされ、すべての調量通路が満たされ、かつ注入の準備が整った場合に、導入される。 滑らかな材料のためには、注入の時点は多くの場合材料目的箇所へのポンプ運動によって決定される。 しかしながら圧力下にある材料は、ポンプ運動なしでも広がり、注入のための最適な時点がまだ得られる前に、例えばすべての調量通路がまだ満たされていない場合又は成形プレートがまた注入のための準備状態にない場合に、調量通路から流出することがある。 早期の材料流出の可能性は、不正確な調量を引き起こすことがあり、ひいては注入された材料の重量を不正確にすることがある。

閉鎖エレメントは、調量通路からの材料の流出のための流出時点を正確に決定すること、及びすべての調量通路に対して調整することを可能にする。 調量通路は、順次又は同時に開放しかつ空にすることができる。

閉鎖エレメントとしては例えば、すべての調量通路を同時に開閉することができるスライダもしくは弁体が設けられている。

本発明の好適な態様では、装置は、中空室を備えた少なくとも１つのベース体を有しており、中空室は、少なくとも１つの入口開口を介して材料容器に流体接続可能であり、かつ少なくとも１つの出口開口を介して、ベース体の周囲における材料目的箇所に流体接続可能である。 そして入口開口と出口開口とは、注入方向（Ｌ）に沿って互いに間隔をおいてベース体に配置されている。 調量エレメント、特に回転弁体は、調量通路が入口開口に流体接続されている第１のポジションと、調量通路が出口開口に流体接続されている第２のポジションとの間において移動可能である。 さらに少なくとも１つの出口開口は、閉鎖エレメントによって閉鎖可能である。

通常、調量エレメントは複数の調量通路、入口開口及び出口開口を有している。 第１のポジションから第２のポジションへの調量エレメントの運動時に、まず１つの調量通路が１つの出口開口に流体接続することができ、この出口開口は、第２のポジションへの到達後には他の調量通路と流体接続されている。 閉鎖エレメントは、この中間ポジションにおいて材料が調量通路から流出することを阻止する。 閉鎖エレメントは、すべての調量通路がそれぞれ対応する流出開口と流体接続している場合に初めて開放される。

好適な態様では、装置は、材料を材料容器から調量通路に吸い込むため、及び材料を調量通路から押し出すために、少なくとも１つのポンプエレメントを有している。

ポンプエレメントは、材料容器に対して直に作用しても、又は調量エレメントと共働してもよい。 好ましくは、ポンプエレメントは、第１段階において材料を材料容器から調量通路内に吸い込み、かつ第２段階において材料を調量通路から材料目的箇所に押し出す。 特に好ましくは、ポンプエレメントは、回転弁体として形成された調量エレメントの調量通路と流体接続させることができるピストン装置から成っている。

好適な態様では、装置は、少なくとも１つの注入通路を備えた注入プレートを有しており、注入通路は、調量通路と材料目的箇所との間における流体接続部を形成する。 特に、注入通路は、出口開口に流体接続されている。

注入通路は、調量通路の出口をそれぞれの材料目的箇所に接続し、これによって注入プレートは注入パターンを特定する。 注入プレートは、交換可能に取り付けられていてよく、このように構成されていると、注入パターンを変えることができる。

滑らかな材料の注入時に、注入通路はさらに後垂れを阻止する。 それというのは、過剰の材料は毛管作用によって再び注入通路内に引き上げられるからである。

さらに、装置が第２の閉鎖エレメントを有していて、該第２の閉鎖エレメントによって注入通路が別個に閉鎖可能であると、特に通気された材料の後垂れを阻止することができる。

好適な態様では、装置は、材料容器を有しており、該材料容器には、特に、エアインチョコレートのような圧力下で保持される材料を収容するために、圧力を加えることができる。

前記課題は、流動性の材料、特に飲食品、殊にエアインチョコレートを、上に述べた装置を用いて分配する、請求項７記載の方法によって解決される。 本発明に係る方法では、最初に、特に圧力下にある材料が材料容器内において準備される。 閉鎖エレメントは第１のポジションにもたらされ、これによって調量通路は、少なくとも材料目的箇所に向かっては閉鎖されている。 次いで調量通路は、材料目的箇所に流体接続され、材料が調量通路内に流入することができる。 好ましくは１つのポンプエレメントが、材料を流入するために働く。 材料が調量通路に流入した後で、調量エレメントは、調量通路が出口開口に流体接続されている第２のポジションに移動させられる。 その後で、出口開口は、閉鎖エレメントによって開放され、これによって材料は調量通路から材料目的箇所に流出することができる。 好ましくは、ポンプエレメントは、材料を流出させるために働く。 好ましくは、材料は、流出開口から注入プレートの注入通路を通って材料目的箇所に流れる。 閉鎖プレートは、注入通路への材料の早期の流入を阻止し、これによって注入作業は正確に、ひいてはより正確な重量で行われる。

さらに前記課題は、少なくとも１つの調量エレメントを備えた注入機械を仕様変更する、請求項８記載の取付け部材によって解決される。

本発明に係る取付け部材は、少なくとも１つの閉鎖エレメントを有しており、該閉鎖エレメントが、材料が調量エレメントから材料目的箇所に向かって流出できないようにする第１のポジションと、材料が調量エレメントから材料目的箇所に向かって流出できるようにする第２のポジションとの間において移動可能であるように、取付け部材は、注入機械に組付け可能である。

滑らかな材料を注入するための汎用の注入機械を、本発明に係る取付け部材によって仕様変更することができ、これによって汎用の注入機械は、圧力下にある材料を注入するためにも適したものとなる。

前記課題はさらに、少なくとも１つの調量エレメントを備えた注入機械を、上に述べたように取付け部材によって仕様変更する方法によっても解決される。

特に、取付け部材は、中空室を備えたベース体を有する注入機械に取り付けられ、中空室は、少なくとも１つの入口開口を介して材料容器に流体接続可能であり、かつ少なくとも１つの出口開口を介して、ベース体の周囲における材料目的箇所に流体接続可能であり、入口開口と出口開口とは、注入方向（Ｌ）に沿って互いに間隔をおいてベース体に配置されており、この場合調量エレメント、特に回転弁体は、調量通路入口開口に流体接続されている第１のポジションと、調量通路が出口開口に流体接続されている第２のポジションとの間において移動可能である。

取付け部材は、少なくとも１つの出口開口が閉鎖エレメントによって閉鎖可能であるように取り付けられる。

さらにまた前記課題は、上に述べたように、圧力下にある流動性の材料、特に飲食物、殊にエアインチョコレートを注入するための、上に述べたような装置の使用によっても解決される。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳説する。

本発明に係る装置の断面図である。

本発明に係る装置の調量サイクルの第１の段階を示す断面図である。

本発明に係る装置の調量サイクルの第２の段階を示す断面図である。

本発明に係る装置の調量サイクルの第３の段階を示す断面図である。

本発明に係る装置の調量サイクルの第４の段階を示す断面図である。

本発明に係る装置の調量サイクルの第５の段階を示す断面図である。

図１には、本発明に係る装置１が断面図で示されている。

この装置１は、それぞれ３つの調量通路３を備えた２つの調量エレメント２を有している。 調量通路３は、一方の側では、材料容器（詳細には図示せず）に流体接続されている材料供給通路４に流体接続させることができ、かつ他方の側では、材料目的箇所５に流体接続させることができる。

装置１は、調量エレメント２毎に閉鎖エレメント６を有している。

調量エレメント２はベース体７内に配置されている。 このベース体７は、調量エレメント２毎に中空室８を有しており、この中空室８は、入口開口９を介して材料容器４に流体接続可能であり、かつ出口開口１０を介して材料目的箇所５に流体接続可能である。

調量エレメント２は図示の実施形態では、断面図の図平面に対して垂直に位置する回転軸線を備えた回転弁体１１である。

回転弁体１１は第１のポジションと第２のポジションとの間において可動であり、第１のポジションにおいて、調量通路３はそれぞれ対応する入口開口９に流体接続し、第２のポジションでは、図示のように、調量通路３はそれぞれ対応する出口開口１０に流体接続している。

出口開口１０は、閉鎖エレメント６によって閉鎖可能である。

装置１はさらに各調量エレメント２のために、材料容器４から調量通路３への材料の吸込みのため、及び調量通路３からの材料の排出のためにポンプエレメント１２を有している。

これらのポンプエレメント１２は、調量通路３に流体接続可能なピストン装置１３を有している。

装置１は注入プレート１４を備えていて、この注入プレート１４は、出口開口１０毎に注入通路１５を有している。 これらの注入通路１５は、別の閉鎖エレメント１６によって閉鎖可能である。

注入サイクルの実行については、略示された断面図である図２ａ〜図２ｅを参照しながら説明する。

図２ａにおいて、調量エレメント２の調量通路３は、入口開口９に流体接続されている。 ポンプエレメント１２のピストン装置１３は、材料を調量通路３内に吸い込む。 閉鎖エレメント６は閉鎖されている。

調量通路３が満たされた後で、調量エレメント２は、図２ｂ及び図２ｃに示すように、回転させられる。 この際に調量通路３は、対応しない出口開口１０に流体接続することがあり得る。

しかしながら閉鎖された閉鎖エレメント６は、調量通路３からの材料の流出を阻止する。

注入過程は、図２ｄに示すように、各調量通路３が対応する出口開口１０に流体接続している場合に、初めて開始することが許される。

この場合に初めて、各調量通路３もまた再び、対応するピストン装置１３に接続されている。

閉鎖エレメント６は今や、図２ｅに示すように開放され、材料はポンプエレメント１２によって調量通路３から出口開口１０及び注入プレート１４の注入通路１５を通して、材料目的箇所５に向かって圧送される。

注入通路１５を閉鎖するための閉鎖エレメント１６は、今や開放されている。 適宜な流出時間の後で、閉鎖エレメント１６は閉鎖され、場合によっては取り残された材料が後で滴下することはあり得ない。

開放される閉鎖エレメント１６を選択することによって、注入パターンを調節することができる。 充填すべき成形プレートに応じて、第２の閉鎖エレメント１６の一部だけが開放される。