[发明专利]浇注机阀门、配量室和浇注机

说明书

本发明涉及浇注机阀门、安装在浇注机中的压力产生装置和浇注可流动物料、尤其含有悬浮固体颗粒的流动物料如巧克力的浇注机，其中，可可颗粒和糖颗粒一般悬浮在具有可可脂和或多或少的乳脂的融化的脂肪物质中。

已知用于浇注巧克力的浇注机包括：例如盛放可流动物料的物料容器；至少一个阀门，该阀门与物料容器内腔处于流体连通，其中该阀门在沿其阀门通流方向有压差(压力降)时处于开启状态并在沿其阀门通流方向没有压差时处于关闭状态；产生沿该阀门的阀门通流方向的压差的压力产生装置。

在实践中，这种浇注机的组成部分由刚性金属零件构成。物料容器用于盛放可浇注物质。多个管路从容器底面伸出，每个管路通入多个腔室之一中，一个活塞可分别在该腔室内运动。另一方面，每个腔室与各自一个管嘴连接。针对每个腔室/活塞/管嘴单元设置阀门功能。

在吸入行程中，每个阀门开通在物料容器和各自腔室之间的相应连通管路，而在相应腔室和相应管嘴之间的各连通管路被关断。相应的活塞如此在腔室内运动，即，空闲腔室容积增大并且物料被吸入相应的腔室中。

在排出行程中，相应的阀门关断在物料容器和相应的腔室之间的相应连通管路，而在相应的腔室和相应的管嘴之间的相应连通管路被接通。相应的活塞在腔室内如此运动，即，空闲腔室容积减小并且物料从相应的腔室被泵送出到相应的管嘴。

来自管嘴的物料随后被挤压或浇注到底板上或模腔内。

在这种浇注机的一些特殊构造形式中，阀门功能与活塞功能相互关联。为此，活塞例如以基本呈圆柱形的升降/回转活塞的形式构成，该活塞一方面可以在筒室内执行沿腔室或活塞的轴线的往复运动，另一方面，它可以执行围绕腔室或活塞的轴线的回转运动。通过连通管路通入相应腔室壁的通口和在相应活塞中的相应空隙和/或缺口的特殊布置，可以借助相应活塞在第一方向和相反的第二方向上的一系列往复回转运动实现一个完整的浇注周期(吸入+排出)。

当在这种浇注机的最后所述的结构紧凑型构造形式中也能通过合并活塞功能和阀门功能来略微减少活动零部件的数量时，这种常见的浇注机还总是具有大量的活动零部件。

此外，在许多情况下，当浇注稀薄物料时在排出行程末尾可能无法阻止物料从管嘴补流出。在浇注巧克力物质的大多数应用场合中，浇注在这样高的温度进行，从而至少在低温下融化的甘油三酸酯的晶体改性物融化，结果，巧克力物质总体上处于恰好稀薄的状态并且在管嘴处发生补流。

因为一般每个浇注周期浇注少量物质，所以整个浇注过程差不多在瞬态(非稳态)中发生。不过，除了上述的补流和由此至少引起的配(计)量偏差外，主要在瞬时范围内发生的浇注也导致物料中的结构变化。这可能造成浇注的巧克力物质的质量下降。

另外，实际上做不到在规定的生产能力下(动作节拍频率和单位动作节拍的配料量)影响由待浇注巧克力物质的流动性能(黏性)和几何形状边界条件决定的流动阻力随时间变化的特性。

存在与管嘴处的压差必须大到足以在开始浇注时克服待浇注巧克力物质的流动限制条件。这导致该压差先显著增大。一旦开始流动了，则需要小许多的压差来保持继续稳定的流动。对此重要的是，因为现在流动起来的剪切层流具有类似抛物线的流动剖面，所以如下出现巧克力物质的流动性能(黏性)变化，即，黏性递减。就是说，剪切在此起到稀释作用。起初需要的、用于克服巧克力物质流动限制条件的压差因此比在流动开始后需要的用于维持流动的压差高得多。但是，压力源的设计和多个机器部件的稳定性必须依据该最大压力需求来考虑。

因而，本发明基于以下任务，提供一种浇注机阀门、一种安装在浇注机中的压力产生装置以及由可浇注物料尤其是脂肪物质如巧克力制造食品的浇注机，其中，上述的浇注时的缺陷和不足能得以避免或至少减少。同时，该浇注机阀门、压力产生装置和浇注机应具有简单而不易受干扰的结构。

阀门

根据本发明的阀门适用于装入一个如上所述的浇注机中。该阀门具有包括阀流通口的阀体以及至少一个配属于阀流通口的阀瓣，阀瓣铰接在阀体上，其中该阀瓣在无压力状态中无预紧力地基本封闭该阀流通口。

阀瓣在其关闭状态中贴靠阀体或一个或多个阀瓣。这是在没有预紧力情况下做到的。就是说，在无负荷情况下没有在一个阀瓣和另一个阀瓣或在一个阀瓣和阀体之间传递载荷。此时，阀流通口尽量关闭，尤其密封，从而没有物料能流过阀门。阀流通口可如此关闭，即，阀瓣对于高流动性物料而言也封闭阀流通口。但以下做法也就够了，含有悬浮固体颗粒的典型物料，例如确切的说黏稠的脂肪物质，被可靠地截留。