文档介绍：该【模制三维产品的模具、系统和制造模具的方法 】是由【421989820】上传分享，文档一共【29】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【模制三维产品的模具、系统和制造模具的方法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。模制三维产品的模具、系统和制造模具的方法
专利名称:模制三维产品的模具、系统和制造模具的方法
技术领域:
本发明的第一方面涉及一种使用大量的一种或多种适合食用
(consumption)(特别是适合人类食用)的食物原料(foodstartingmaterials)来模制三维产品的模具(mouldmember)。本发明还涉及包括这样的模具的系统,以及制造这样的模具的各种方法。模具用于把物质(mass)加工成三维食物产品,象汉堡包、快餐等,特别是加工具有黏弹性的物质,例如肉类物质。其他可食用的物质,例如鱼、马铃薯、面团、融化奶酪等也可以使用根据本发明的模具进行类似加工。
背景技术:
PCT/NL03/00470公开了一种模具的实施方式,所述模具是模鼓(moulddmm),所述模鼓包括位于该鼓的外周面上的许多模穴。模穴由底部和/或侧壁限定,所述侧壁形成模穴的边界,其中该边界包括大量开口。开口的尺寸使得一种或多种食物原料的任何物质均不能通过或几乎不能通过。开口与压力降低装置(reduced-pressuremeans)连接,用于在模穴中产生降低的压力,同时在包括该模具的系统的填充位置处将模穴中填充适量的物质。这样降低了在模穴中的模穴边界与
填充物质之间包含空气的危险,从而提高了同时或随后成型的产品在形状和重量上的精确性和可重复性。还已知向填充物质的模穴边界提供加压空气,以便在重力之外辅助成型产品从位于模穴中的填充位置下游的脱模位置(releaseposition)处脱模(release)出来。在根据PCT/NL03/00470的实施方式中,边界包括多孔结构,该多孔结构由例如陶瓷、塑料或者特别是包括烧结钢(sinteredsteel)的金属制成。
在另一个本领域已知开发的技术中,模具包括具有多孔结构的模穴的本体(body),模穴设置在该本体的表面上。优点是,不属于模穴的边界的表面开口被密封,以便防止空气通过这些表面开口逸出。
发明内容
现已发现从这样的包含多孔体的模具脱模成型产品还存在一些困难。一个困难是当通过模穴的多孔边界结构吹空气使成型产品在脱模位置脱模时,没有被直接吹到的位于正被脱模的产品上游的相邻产品也已经部分被移动了。这样会对产品的形状产生不良影响,例如由于自身重量而产生变形。此外,产品(尤其是相对较大的产品)可能在错误的位置从模穴上掉下来,这样可能在成型产品的进一步加工中产
.生困难,例如做面糊(battering)、涂覆、油炸、冷冻和/或包装过程中。而且,相对较小的产品可能在例如倾斜一定程度的一侧部分脱模,同
时保持在模穴上的部分产品变成粘在那里。
本发明的一个目的是减少成型产品过早地或意外地从模具的模穴脱模的危险。
本发明的另一个目的是提高在所要移动的成型产品上的有效脱模压力。
本发明的再一个目的是提高加压液体(pressurizedfluid)使用的整体效率。
为此,根据本发明的使用大量的一种或多种适合食用(特别是适合人类食用)的食物原料来模制三维产品的模具包括本体,本体具有多孔结构和多个模穴,每个模穴都具有由本体限定的模穴壁和位于本体表面上的开口,其中本体包括至少一个实质上对流体密闭的(fluidtight)栅栏(barrier)。
根据本发明的模具包括具有多孔结构和多个模穴的本体。多孔结构包括彼此相连的微孔(pores)或通道。通常模穴为设置在本体上的凹槽。因此邻近模穴的本体部分形成模穴壁或者界定模穴的边界。模穴在表面上具有开口,用于填充和脱模一种或多种食物原料物质。根据本发明的模具包括至少一个实质上对流体密闭的栅栏。在模具的脱模位置,为了从一个模穴或一系列模穴脱模成型物质而使流体吹过本体的多孔结构时,对流体密闭的栅栏阻止流体逸到位于上游而且还不想清空的其他模穴内。对流体密闭的栅栏还阻止诸如空气的流体逸出
到下游的模穴中,成型产品已经从所述下游模穴中被移去。换句话说,使用的流体只被引导到要从中脱模成型产品的那些模穴中。因此,本发明能够在适当位置上从模穴中脱模成型产品,同时阻止过早地脱模上游产品。而且,本发明具有提高流体脱模压力的优点,因为防止了意外的流体泄漏和由此而导致的压力降低。这样,也提高了流体的整体使用效率。
根据本发明的第二个方面提出了一种使用大量的一种或多种适合食用(特别是适合人类食用)的食物原料来模制三维产品的系统,该系统包括生产装置,该生产装置包括
如上所述的根据本发明的模具;
物质供给装置,用于向模具的多个模穴提供物质,物质供给装置
包括一个或多个沿着设置有模穴的模具表面(mouldmembersurface)布置的物质供给元件;以及
流体供给装置,用于向模具的模穴提供流体,以便从模穴上脱模物质。
本发明的第三方面涉及一种使用大量的一种或多种适合食用(特别是适合人类食用)的食物原料来模制三维产品的模具的一般制造方法,包括如下步骤
提供具有多孔结构的本体;
在本体上设置至少一个实质上的对流体密闭的栅栏;
在本体上设置多个模穴,每个模穴具有由本体限定的模穴壁和位于本体表面上的开口;
其中所述步骤通过将实质上对流体密闭的栅栏至少设置在两个模穴之间的方式来实现。
本发明的第四方面涉及制造根据本发明的模具的各种优选方法,通过后面的描述这些方法将变得很清楚。
在附图中,
图1示出了根据本发明的由大量的食物原料模制三维产品的系统;图2示出了根据本发明的模具的实施方式,其说明了基本原理;图3示出了根据本发明的模具的另一个实施方式的示意图;图4示出了根据本发明的模具的又一个实施方式的示意图;图5示出了根据本发明的模具制造方法的第一实施方式;
图6示出了根据本发明的模具制造方法的第二实施方式;
图7示出了根据本发明的模具的又一个实施方式;
图8示出根据本发明的模具的再一个实施方式;以及
图9示出了密封装置的另一个实施方式类似于图4的示意图。
具体实施例方式
根据本发明的模具包括具有多孔结构的本体。该结构可以由金属、合金、陶瓷、诸如塑料及其组合物的合成材料制成。优选本体由金属或者烧结金属合金制成,尤其是抗腐蚀钢
(corrosionresistantsteel)制成。本体的基本设计可以是板状,例如长方形板。在其表面上设置多个模穴从而形成模具。在制造装置或者系统中,模具可以移动,例如可以从填充位置到脱模位置来回滑动。在填充位置,由沿着具有模穴的表面设置的一个或者多个物质供给元件向模穴中填充物质。在脱模位置,利用流体(通常是加压空气)把成型产品从模穴中移走。在大量生产情况下,优选使用具有多个模穴的模柱或者模鼓作为模具。
通常多个模穴被布置成至少一个模穴的两个或多个相邻行的形式。对于平板类型的模具,行被定义为与从填充位置到脱模位置移动的方向基本垂直的方向上的相邻模穴。对于圆柱类型的模具,行被定义为沿圆柱的轴向方向上的相邻模穴。在两种类型的模具中,通常位于同一行的模穴在填充位置同时被填充,同样,成型产品将同时从一行模穴中脱模。优选在相邻行之间具有对流体密闭的栅栏。换句话说,根据本发明的这样的模具实施方式被分为节,每节(compartment)包括本体的多孔结构的一部分和至少一个模穴,而相邻节当然还有其模穴被对流体密闭的栅栏彼此隔开。在一节本身中不需要来隔开相邻模穴,因为它们会几乎同时被清空。
在优选的实施方式中,模具还包括至少一个具有流体流入开口和流体流出开口的流体通道,用于从流体流出开口通过本体的多孔结构
向模穴提供流体。有益的方式是对每节或者每行模穴提供至少一个流体通道,其优选在一行的下面位置和平行于行的方向上。这里,术语"流体流出开口"通常表示界定了至少部分流体通道的本体的多孔结构的表面。换句话说,多孔结构的表面微孔起着流体通道的出口和多
孔结构的入口(access)的作用。
在又一个优选实施方式中,流体通道设置在模具的本体上。如同后面将说明的一样,所描述类型的流体通道能够在制造本体的多孔结构期间容易地形成。
如后面所述,不管是否在本体上具有还是没有流体通道,采用支撑元件来支撑本体都是有益的。
在另一个优选实施方式中,模具包括具有支撑表面的支撑元件,用于在与本体表面相对的背面支撑本体,其中设置有模穴开口,而且
其中由支撑元件的支持表面和本体的背面界定流体通道。在该实施方式中,模具包括至少两部分,即,包括本体和模穴的第一部分,和第二支撑部分。支撑元件的支撑表面与第一部分的相邻背面一起限定了流体通道。在第一部分是可替换的情况下,例如产品要求不同产品时,例如具有不同形状,而需要进行替换模穴的情况下,这样的实施方式是有用的。支撑元件还可以具有加强多孔本体的功能,从而提供更为结实的模具。也可以设置额外的加强元件。而且,在该优选实施方式
中,多孔本体的总厚度与上述实施方式比较可以被减小,其中除了模穴之外,流体通道与本体形成为一体,因为在该优选实施方式中只有模穴的高度(深度)实质上限定总厚度。如果必须与本体的背面相吻合,支撑元件可以由弯曲的薄(金属)板制成。在模鼓的情况下,无缝圆柱体优选由例如薄金属板或者相对薄的塑料形成。
在另一个有益的实施方式中,本体的背面设置有至少一个凹槽,凹槽的壁和支撑元件的支撑表面共同限定了流体通道。
在替代实施方式中,支撑元件被间隔于本体的背面设置。这样形成一个间隙,在其中设置有作为例如垫片的密封元件,以便把间隙分割为一个或多个流体通道。
有益的方式是,密封元件设置于实质上对流体密闭的栅栏和支撑元件或者任何中间加强元件的支撑表面之间。在优选的圆柱类型模具中,本体和支撑元件是具有共同旋转轴的圆柱。位于本体和支撑元件之间的间隙内的密封元件优选具有如下结构,即包括位于模具两端的环形密封带和多个纵向密封带,所述纵向密封带在圆形密封带之间延
ii伸并平行于旋转轴。更为优选的是,环形密封带包括弓形带部分,相邻的弓形带部分的端部彼此重叠。尤其优选的是,位于模具相对端部的弓形带部分通过至少一个纵向密封带彼此相连。这种优选的密封实施方式使得能够抵消支撑元件和多孔本体之间
(热)膨胀的任何差异,所述膨胀可能发生在使用模具(例如在加热或冷却)的过程中。
在优选的圆柱类型的模具中,模具包括具有旋转轴的模具圆柱
体、内周面(innerperipheralsurface)和外周面,其中模穴在外周面具有开口,实质上对流体密闭的栅栏在径向上延伸,更为优选的是在本体的整个厚度和长度上,优选从内周面到外周面延伸。这样,模具圆柱体形成为分节的圆柱体,其中通过对流体密闭的栅栏形成节的轴向延伸边界。这样,能够有效防止空气泄漏到相邻的节中。
对流体密闭的栅栏不限于任何特定材料或形状。然而,从制造、成本和应用的角度考虑,本发明具有几种优选的实施方式。
在第一优选实施方式中,实质上对流体密闭的栅栏包括位于本体内的流体不渗透带,优选在制造模具的本体多孔结构过程中形成。流体不渗透带由能够承受用于制造本体的制造条件的材料制成。从带与多孔本体结构之间结合的角度看,在通过烧结制造本体情况下使用金属带是有益的。优选地,流体不渗透带在结合到模具上之前是柔软的(例如薄的或预成型的)。所述柔软的带比更为刚性的元件更容易适应在制造模具过程中所受到的力。
在第二优选实施方式中,实质上对流体密闭的栅栏包括局部注入
在模具本体的多孔结构中的栅栏层。将注入介质注入多孔结构中是在固化后提供对流体密闭的栅栏的相对简单的方法。例如,可以使用象塑料这样的合成材料,注入热塑性聚合物、热固性聚合物、弹性聚合物、二组分聚合系、熔融金属合金作为注入介质。优选地是栅栏层包含热塑性材料。如果需要,可以通过适当加热把热塑性材料从多孔本体结构去掉,然后通过注入提供新的栅栏层。也可以使用熔融金属作为注入介质。
在另一个实施方式中,对流体密闭的栅栏包括模具本体的多孔结构局部增密部分。通过局部施加足够压力,多孔结构被压成坚固的不渗透层。然而,与上述其用性差。
在另一个实施方式中,通过适当加热使多孔结构被局部毁坏,以便材料融化并在固化后形成不渗透的栅栏。然而,与上述优选实施方式比较,这样获得的栅栏的精度和其功能的可靠性可能尚待提高。
本发明的第二方面涉及一种使用大量的一种或多种适合食用(特别是适合人类食用)的食物原料来模制三维产品的系统,该系统包括:生产装置,该生产装置包括-
如上所述根据本发明的模具;
物质供给装置,用于向模具的多个模穴提供物质,物质供给装置包括一个或多个沿着设置有模穴的模具表面布置的供给元件;以及