[发明专利]用于浇注食用产品的方法和装置

说明书

本发明涉及食品生产中的沉积器，该食品由可浇注的食品原料来制成， 尤其是如巧克力这种含脂肪较多的食品原料。该种沉积器具有容纳可浇注食 品的缓冲容器，至少一个与该缓冲容器内部通过流体相连通的喷嘴，以及在 该缓冲容器内产生过载压力的压力源。

在现有的实例中，该种沉积器的组成部件是刚性金属部件。缓冲容器容 纳可浇注的食品原料，多个管道从该缓冲容器基部开始分别延伸至一个箱 腔，每个箱腔内有一个可动活塞，每个箱腔再各自与一个喷嘴相连通。每个 箱腔/活塞/喷嘴的组合元件都具有阀门功能。

在一次吸料冲程中，各自的阀门开启各箱腔和缓冲容器间相连的管道， 但每个箱腔和喷嘴间相连的各个管道同时被关闭。然后，各活塞分别在箱腔 中运动以增大腔内容积，食品原料就被抽入到各箱腔之中。

在一次排料冲程中，各自的阀门关闭各箱腔和缓冲容器间相连的管道， 但每个箱腔和喷嘴间相连的各个管道同时被开启。然后，各活塞分别在箱腔 中运动以减小腔内容积，食品原料就从每个箱腔抽出来分配到各喷嘴中。

然后，喷嘴所喷出的食品原料被压送或浇注到支撑托盘上或是中空模具 内。

在给该种沉积器做一些特别设计的情况下，阀门与活塞配合相互作用。 为此，可将阀门做成圆柱形的可提升/旋转的阀门，阀门可以沿箱腔或活塞的 轴向作直线运动，也可绕箱腔或活塞的轴向作旋转运动。通过对各箱腔壁中 相应管道的输入量和各个活塞的关闭和/或开启的控制，一个完整的浇注循环 (吸入和排出)通过各个活塞一系列的直线或旋转运动而实现，首先朝这个 方向运动，然后再朝另一个方向运动，即相反的方向运动。

虽然近期的沉积器确实结构更加紧密，其通过配合活塞和阀门的功能使 运动部件减少到一定数量，但常见的沉积器仍然具有大量的运动部件。

另外，当浇注低粘稠度的流体时，不可避免的是，在排料冲程结束后还 会从喷嘴中流出一些连续液流。在多数应用中，如浇注巧克力原料，由于喷 出的液流温度太高而导致在较低温度融化的三酸甘油酯的结晶变体早已融 化，造成整个巧克力原料处于一种极易流动的状态，时常会发生从喷嘴处流 出连续液流的现象。

由于通常每次循环只浇注很少的量，浇注过程几乎全部发生在不稳定的 液流状态下。除了上面提到的连续液流和部分由此引起的浇注剂量偏差之 外，浇注的不稳定状态也会导致食品原料结构的变化。这样会有损于所浇注 的巧克力块质量。

除此之外，在产量标准(每次冲程的频率和剂量)设定好的情况下，实 际上是不可能使液流阻力随时间变化的，而液流阻力的变化是由要浇注的巧 克力液流的性能(粘稠度)和几何参数来确定的。

在浇注开始时，作用在喷嘴处的绝对压力必须足够大，以克服巧克力原 料的流动点。这在开始时产生一个迅速增大的压力。一旦液流开始流动起 来，只需比这小得多的压力就能保持液流的持续流动了。再者，由于层状剪 切力，液流呈流动的抛物线形，这就致使巧克力液流的性能(粘稠度)发生 变化，粘稠度会降低。因此这种剪切作用在这儿具有稀释的功效。结果，所 需克服巧克力原料流动点的初始压力比流动起来后保持流速的压力大的多。 这就意味着以要求的最大压力为基础，压力源和许多机器部件的强度设计问 题必须得到解决。

因此，本发明的目的就是提供以浇注方式生产食品的沉积器，尤其是如 浇注巧克力这种含脂肪较多食品的沉积器，以避免或至少减少上述浇注过程 中的缺点和不足。

根据权利要求1的沉积器实现了本发明的目的，其包括容纳浇注食品原料 的缓冲容器；至少一个与该缓冲容器内部通过流体相连通的喷嘴；以及对该 缓冲容器内部产生过载压力的压力源，所述沉积器的特点在于该喷嘴，该喷 嘴有一个流体(湿部)截面和/或开口截面可以灵活调节的喷嘴开口。

首先，这使得喷嘴的几何挤压能够进行调整；其次，可以针对性地影响 可浇注流体的性能，而该性能是由材料的结构决定的。通过在浇注过程开始 时增大流体和/或开口的喷嘴横截面，在浇注过程进行中有选择地减小流体和/ 或开口的喷嘴横截面，一个完整的浇注循环就能调整好加压程序。

流体和/或开口的喷嘴横截面可以控制，借此由压力来控制喷嘴的开口横 截面则尤为有用，可利用缓冲容器内部的绝对压力来达到这个目的。作为可 供选择或补充的方案，可通过浇注食品原料来实现控制喷嘴开口处的压力， 这些食品原料储存在缓冲容器内部并与喷嘴开口的内壁接触。