УСТРОЙСТВО ФОРМИРУЮЩЕЙ ЯЧЕЙКИ БАРАБАНА СТАНКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩИХ СОБОЙ ЗАМКНУТУЮ ПОСРЕДСТВОМ СЛЕПКИ В ЗАДАННОЙ ОБЛАСТИ КАК МИНИМУМ ДВУХ ТЕСТОВЫХ ЛЕНТ ОБОЛОЧКУ, В КОТОРОЙ ЗАКЛЮЧЕНА НАЧИНКА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2017 года по МПК A21C9/06 

Область техники

Изобретение относится к пищевой промышленности, а также к станкостроению для такой промышленности, и может быть использовано при изготовлении станков барабанного типа для производства пельменей, вареников и прочих изделий из замкнутой тестовой оболочки с начинкой, а также для изготовления самих таких изделий на данных станках.

Уровень техники

Известно устройство формующей ячейки (например, барабана станка) для производства изделий, представляющих собой замкнутую посредством слепки в заданной области как минимум двух тестовых лент оболочку, в которой заключена начинка (патент РФ 2297765), характеризующееся тем, что оно включает углубление-гнездо и окружающую его по периметру ступеньку.

Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

Недостаток прототипа заключается в том, что по всему периметру ячейки в заданной области слепки фрагментов тестовых лент на тесто оказывается одинаковое давление и тесту предоставляется примерно одинаковый объем для формирования места слепки конечного изделия в различных его местах.

Это приводит к разрывам теста в месте перехода места слепки в оболочку, а с учетом невозвратной потери соответствующих расходных материалов (ни тесто, ни начинка уже отформованного изделия не могут быть использованы повторно) - к неоправданным производственным затратам.

Компенсировать недостаток прототипа можно, перейдя на особые (не традиционные для пельменей) композиции теста, ориентируясь на низкую производительность станка, что, очевидно, также неприемлемо, как и игнорирование брака.

Технический результат

Цель изобретения - усовершенствование прототипа.

Задача изобретения - повышение производительности, снижение брака.

Технический результат, достигаемый при реализации отличительных признаков изобретения, заключается в обеспечении различного давления на тесто как в различных частях над ступенькой ячейки - в области слепки фрагментов тестовых лент, составляющих оболочку изделия, так и в различных частях прилегающих к ним областей со стороны гнезда ячейки.

Сущность изобретения

Заявленный технический результат достигается благодаря тому, что в известное устройство формующей ячейки барабана станка для производства изделий, представляющих собой замкнутую посредством слепки в заданной области как минимум двух тестовых лент оболочку, в которой заключена начинка, характеризующееся тем, что оно включает углубление-гнездо и окружающую его по периметру ступеньку, введены следующие главные отличительные признаки:

- как минимум в одном своем месте ступенька имеет как минимум одну борозду преимущественно вытянутую в направлении от гнезда к боковой поверхности ступеньки (преимущественно направленную, с точки зрения своей вытянутости, от гнезда к боковой поверхности, набольший размер которой составляет с направлением от гнезда к боковой поверхности ступеньки в месте нахождения борозды угол, меньший 90°, в частном случае радиальную);

- ширина такой борозды t_Б лежит в пределах от 0,5 до 5 мм;

- глубина такой борозды h_Б лежит в пределах от 0,01 до 1 мм;

- длина же борозды L_Б либо равна ширине t_С ступеньки в месте нахождения борозды, либо меньше t_С, но не более чем в 10 раз.

Первый объект изобретения характеризуется также рядом частных отличительных признаков:

- борозда может быть выполнена или прямой (что предпочтительно), или косой, или загнутой, или изгибающейся, или извилистой, или ломаной;

- борозда может быть преимущественно расположена сверху (необходимый вариант) и/или снизу (хороший вариант) ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана;

- борозда может быть выполнена переменной толщины;

- толщина борозды может уменьшаться от гнезда к боковой поверхности ступеньки;

- борозда может быть выполнена переменной глубины;

- глубина борозды может уменьшаться от гнезда к боковой поверхности ступеньки;

- профиль рабочей поверхности ступеньки в месте нахождения борозды (в сечении, перпендикулярном борозде) может быть выполнен или прямоугольным, или трапецеидальным, или изогнутым, или синусоидальным (последнее предпочтительно);

- рабочая поверхность ступеньки может быть выполнена с дополнительной бороздой, вытянутой вдоль как минимум некоторого участка боковой поверхности ступеньки (идущей вдоль периметра ячейки, в частном случае касательная к такой борозде перпендикулярна направлению, соответствующему наибольшей протяженности борозды, которая упомянута первой), притом что у гнезда рабочая поверхность ступеньки имеет возвышение, тогда как борозда, преимущественно вытянутая от гнезда к боковой поверхности ступеньки, выполнена как минимум на упомянутом возвышении;

- устройство ячейки может включать как минимум одну группу из двух или более расположенных рядом борозд, преимущественно вытянутых от гнезда к боковой поверхности ступеньки;

- расстояние р_Б между соседними бороздами группы может лежать в пределах от 0,5 до 5 мм;

- как минимум пара борозд группы может пересекаться;

- как минимум в одном своем месте гнездо у своего края (в области перехода боковой поверхности углубления в поверхность дна ступеньки) может иметь как минимум одну фаску, выполненную в пределах угла а_ф, большего 5, но меньшего 170°, при глубине h_ф, составляющей не менее 5% от глубины h_y углубления (или при ширине фаски от 0,5 до 5);

- фаска преимущественно может быть расположена сверху и/или снизу ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана;

- боковая поверхность гнезда может быть выполнена в виде поверхности не менее чем второго порядка.

Второй объект изобретения, характеризующейся такой же ограничительной частью формулы, что и первый, имеет следующие главные отличительные признаки:

- как минимум в одном своем месте гнездо у своего края - в области перехода боковой поверхности углубления в поверхность дна ступеньки - имеет как минимум одну фаску, выполненную в пределах угла а_ф, большего 5, но меньшего 170°;

- глубина фаски h_ф составляет не менее 5% от глубины h_y гнезда.

Частные отличительные признаки второго объекта изобретения следующие:

- фаска может быть преимущественно расположена сверху и/или снизу ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана;

- поверхность фаски может иметь сложный профиль (отличный от конического, что, в частности, определяется профилем боковой поверхности гнезда);

- поверхность фаски может иметь как минимум один выступ и/или как минимум одну впадину;

- как минимум в одном своем месте ступенька может иметь как минимум один объект, выполненный в виде либо борозды, либо канавки, либо риски, преимущественно вытянутый в направлении от гнезда к боковой поверхности ступеньки, в то время как ширина соответствующего объекта лежит в пределах от 0,5 до 5, а глубина - от 0,01 до 1 мм, притом что его длина либо равна ширине ступеньки в месте его нахождения, либо меньше таковой, но не более чем в 10 раз;

- упомянутый объект может быть преимущественно расположен сверху и/или снизу ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана;

- упомянутый объект может быть расположен рядом с упомянутой фаской;

- устройство ячейки может включать как минимум одну группу из двух или более расположенных рядом борозд, преимущественно вытянутых от гнезда к боковой поверхности ступеньки.

Описание чертежей

Фиг. 1 - вид спереди на ячейку случайной формы.

Фиг. 2 - разрез А-А, соответствующий фиг. 1.

Фиг. 3 - вид спереди на ячейку овальной формы.

Фиг. 4 - разрез Б-Б, соответствующий фиг. 3.

Чертежи приведены для иллюстрации взаимного расположения и геометрических соотношений между конструктивными элементами ячейки.

1 - дно углубления (дно гнезда ячейки);

2 - боковая поверхность ступеньки (в частном случае цилиндрическая);

3 - цилиндрическая рабочая поверхность барабана, посредством которой (совместно с аналогичной поверхностью оппозитного барабана) осуществляется разделение изделий в результате передавливания тестовых лент с выдавливанием теста в сторону ступенек ячеек или к торцам барабана;

4 - выполненная в заданной области у края гнезда фаска, которая расположена сверху ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана;

5 - обеспечивающая формирование места слепки фрагментов тестовых лент, составляющих оболочку изделия, рабочая поверхность ступеньки (дно ступеньки), окружающей по периметру гнездо, предназначенное для формирования тестовой оболочки за счет давления начинки, примечание: ступенька с гнездом представляют собой ячейку барабана (в частном случае, если барабан с ячейками выполнены в виде одной детали, ступенька представляет собой выборку в барабане у края ячейки), такая поверхность лишь в частном случае (см. чертежи) является плоской, в более общем случае такая поверхность имеет сложный профиль, так, например, она может иметь как минимум одну дополнительную ступеньку и/или борозду, проходящую по периферии ступеньки (у ее боковой поверхности), и изогнутый выступающий край по периметру гнезда (в этом случае борозда, преимущественно ориентированная от центра ячейки к ее периферии, выполняется на выступающем крае, например, в виде риски);

6 - преимущественно вытянутая от центра ячейки к ее периферии длинная изогнутая борозда, расположенная сверху на дне ступеньки рядом с верхней фаской;

7 - преимущественно вытянутая от центра ячейки к ее периферии прямая борозда, расположенная сверху на дне ступеньки рядом с верхней фаской;

8 - сквозное отверстие на дне гнезда, предназначенное для размещения в нем штока, к которому прикреплен экран, выталкивающий изделие из ячейки;

9 - боковая поверхность гнезда (цилиндрическая, сферическая или высшего порядка);

10 - короткая изогнутая борозда, расположенная снизу на дне ступеньки рядом с фаской (в представленных материалах подразумевается, что борозда может быть и очень короткой с отношением длины к ширине LБ/tБ=1,5);

11 - тело барабана (в частном случае);

12 - углубление - гнездо в теле барабана или в теле установленной в барабане детали в случае, если последний является сборным (так, барабан может включать отверстия, в которые могут быть впрессованы детали с гнездом);

13 - возвышение на рабочей поверхности ступеньки у гнезда ячейки;

14 - борозда, преимущественно вытянутая от гнезда к боковой поверхности ячейки, выполненная на возвышении на рабочей поверхности ступеньки;

15 - дополнительная борозда, вытянутая вдоль боковой поверхности ступеньки (на фиг. 3 такая борозда проходит по периметру ячейки и является замкнутой, хотя она могла бы проходить лишь вдоль некоторого участка или участков боковой поверхности ступеньки, предпочтительно в верхней и/или нижней части ячейки);

а_ф - угол, в пределах которого на краю гнезда выполнена фаска;

h_Б - глубина борозды;

h_С - глубина ступеньки;

h_y - глубина гнезда;

h_ф - глубина фаски;

L_Б - длина борозды;

р_Б - расстояние между бороздами;

R - радиус закругления края гнезда в месте выполнения фаски (лежит в пределах от 0,1 до 5 мм);

t_Б - ширина борозды;

t_С - ширина ступеньки в месте нахождения борозды;

t_ф - ширина фаски;

жирная вертикальная стрелка, направленная вниз, - направление вращения барабана.

Сведения о возможности реализации изобретения

Устройство формующей ячейки барабана станка для производства изделий, представляющих собой замкнутую посредством слепки в заданной области как минимум двух тестовых лент оболочку, в которой заключена начинка, в соответствии с изобретением должно включать гнездо 12 и окружающую его по периметру ступеньку с рабочей поверхностью 5.

Как минимум в одном своем месте ступенька (ее рабочая поверхность) должна иметь как минимум одну борозду, например 7, преимущественно вытянутую в направлении от гнезда к боковой поверхности 2 ступеньки (борозда должна быть расположена как бы поперек ступеньки в месте своего нахождения).

Характерные размеры борозды должны быть следующими: ширина 0,5 до 5 мм; глубина 0,01 до 1 мм; длина либо равна ширине ступеньки в месте нахождения борозды, либо меньше ее ширины, но не более чем в 10 раз.

При этом борозда может быть выполнена или прямой 7 (что предпочтительно), или косой (не непосредственно поперек ступеньки, а с наклоном), или загнутой, или изгибающейся (изогнутой 6), или извилистой, или ломаной.

Также она может быть длинной (на всю ширину ступеньки) или короткой 10.

Борозда может быть преимущественно расположена сверху - борозды 6 и 7 (если на ступеньке борозда или борозды расположены только в одном месте, то этим местом предпочтительно должна быть верхняя часть ступеньки) и/или снизу - борозда 10.

Низ и верх ступеньки следует понимать с точки зрения расположения ячейки на барабане в момент формообразования изделия - в месте наибольшего сближения рабочих поверхностей барабанов станка.

Борозда может быть выполнена переменной толщины.

Толщина борозды может уменьшаться от гнезда к боковой поверхности ступеньки - по мере удаления от центра тяжести ячейки.

Борозда может быть выполнена переменной глубины - 14.

Глубина борозды может уменьшаться от гнезда к боковой поверхности ступеньки.

Профиль рабочей поверхности ступеньки в месте нахождения борозды может быть выполнен или прямоугольным, или трапецеидальным, или изогнутым, или синусоидальным.

Рабочая поверхность ступеньки может быть выполнена с дополнительной бороздой 15, вытянутой вдоль как минимум некоторого участка боковой поверхности ступеньки, притом что у гнезда рабочая поверхность ступеньки имеет возвышение 13, тогда как борозда, преимущественно вытянутая от гнезда к боковой поверхности ступеньки, выполнена как минимум на упомянутом возвышении.

Устройство ячейки может включать как минимум одну группу из двух или более расположенных рядом борозд, преимущественно вытянутых от гнезда к боковой поверхности ступеньки.

Расстояние между соседними бороздами группы может лежать в пределах от 0,5 до 5 мм.

Как минимум пара борозд группы может пересекаться.

Как минимум в одном своем месте гнездо у своего края может иметь как минимум одну фаску 4, выполненную в пределах угла, большего 5, но меньшего 170°, при глубине, составляющей не менее 5% от глубины гнезда.

Фаска преимущественно может быть расположена сверху и/или снизу ступеньки по аналогии с бороздой.

Боковая поверхность 9 гнезда может быть выполнена в виде поверхности не менее чем второго порядка.

Изобретение, касающееся второго объекта, отличается от того, что касается первого, выбором объекта, охарактеризованного главными признаками.

Если в первом объекте речь идет о борозде, то во втором объекте в н.п. речь идет о фаске.

На практике желательно одновременно ориентироваться на использование и борозды, и фаски.

Причем желательно использовать две группы по 4 или 5 борозд и две фаски.

Поверхность фаски может иметь сложный профиль.

Так, она может иметь как минимум один выступ и/или как минимум одну впадину. При этом она должна оставаться гладкой.

В качестве борозды ступенька может включать канавку или риску, преимущественно вытянутую в направлении от гнезда к боковой поверхности ступеньки, в то время как ширина соответствующего объекта может лежать в пределах от 0,5 до 5, а глубина - от 0,01 до 1 мм, притом что его длина либо равна ширине ступеньки в месте его нахождения, либо меньше таковой, но не более чем в 10 раз.

Упомянутый объект может быть расположен рядом с упомянутой фаской.

Лучший вариант реализации изобретения

а_ф - 150-170°;

h_Б - 0,3-0,6 мм;

h_С - 0,6-1,2 мм;

h_y - 12-16 мм;

h_ф - 5-7 мм;

L_Б - от 1 мм до t_С;

р_Б - 0,8-1,2 t_Б;

R - радиус закругления края гнезда в месте выполнения фаски (лежит в пределах от 0,1 до 5 мм);

t_Б - 0,5-2 мм;

t_С - 3-7 мм;

t_ф - ширина фаски - расчетная величина;

количество борозд (канавок-рисок) в группе - 4;

количество групп - 2;

количество фасок равно количеству групп борозд;

борозды выполняются на ячейках обоих барабанов станка.

Работа ячейки

Барабаны станка работают парой. Как правило, каждый из них имеет ячейки, про которые также можно сказать, что они работают парой.

На каждый из барабанов накладывают как минимум по одной тестовой ленте, между которыми подают начинку.

Ступеньки в нижней части (см. фиг. 1 и 3) оппозитных ячеек начинают осуществлять слепку составляющих оболочку изделия нижних частей фрагментов тестовых лент.

Начинка, деформируя тесто, заполняет им и собой ячейки.

Верхняя часть ступенек осуществляет дозалепку места слепки изделия.

Рабочие поверхности барабанов, находясь на расстоянии 0,05-0,1 мм, передавливают тесто, вытесняя его излишки в сторону ступенек. Это приводит к обособлению отдельных изделий.

Готовое изделие выталкивается из ячейки толкателем, механизм которого расположен внутри барабана.

Связь отличительных признаков с заявляемым техническим результатом

В месте, где находится борозда, между ступеньками оппозитных ячеек - между их поверхностями, обеспечивающими слепку фрагментов тестовых лент, расстояние меньше на удвоенную глубину борозды, нежели в том месте, где борозда отсутствует. В результате давление на тесто в месте нахождения борозды меньше, меньше и возникающие в тесте напряжения, в т.ч. растягивающие тесто. Это позволяет избежать разрывов тестовой оболочки в районе места слепки. То же можно сказать и про фаску.

Оптимальное местоположение борозд и фасок, а также их форма выбираются эмпирически в зависимости от плотности и влажности предполагаемого теста, от текучести начинки, а также от наполняемости изделия - от соотношения тесто/начинка.

Устройство включает углубление-гнездо и окружающую его по периметру ступеньку, при этом как минимум в одном своем месте ступенька имеет как минимум одну борозду, преимущественно вытянутую в направлении от гнезда к боковой поверхности ступеньки. Ширина борозды t_Б лежит в пределах от 0,5 до 5, глубина h_Б от 0,01 до 1 мм, притом что длина борозды L_Б либо равна ширине t_С ступеньки в месте нахождения борозды, либо меньше t_С, но не более чем в 10 раз. Во втором варианте как минимум в одном своем месте гнездо у своего края - в области перехода боковой поверхности гнезда в поверхность дна ступеньки имеет как минимум одну фаску, выполненную в пределах угла а_ф, большего 5°, но меньшего 170°, при глубине h_ф, составляющей не менее 5% от глубины h_У гнезда. Группа изобретений обеспечивает различное давление на тесто как в различных частях над ступенькой ячейки - в области слепки фрагментов тестовых лент, составляющих оболочку изделия, так и в различных частях прилегающих к ним областей со стороны гнезда ячейки. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство формующей ячейки барабана станка для производства изделий, представляющих собой замкнутую посредством слепки в заданной области как минимум двух тестовых лент оболочку, в которой заключена начинка, характеризующееся тем, что оно включает углубление-гнездо и окружающую его по периметру ступеньку, отличающееся тем, что как минимум в одном своем месте ступенька имеет как минимум одну борозду, преимущественно вытянутую в направлении от гнезда к боковой поверхности ступеньки, в то время как ширина такой борозды t_Б лежит в пределах от 0,5 до 5, а глубина h_Б от 0,01 до 1 мм, притом что длина борозды L_Б либо равна ширине t_С ступеньки в месте нахождения борозды, либо меньше t_С, но не более чем в 10 раз.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что борозда выполнена или прямой, или косой, или загнутой, или изгибающейся, или извилистой, или ломаной.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что борозда преимущественно расположена сверху и/или снизу ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что борозда выполнена переменной толщины.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что толщина борозды уменьшается от гнезда к боковой поверхности ступеньки.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что борозда выполнена переменной глубины.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что глубина борозды уменьшается от гнезда к боковой поверхности ступеньки.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что профиль рабочей поверхности ступеньки в месте нахождения борозды выполнен или прямоугольным, или трапецеидальным, или изогнутым, или синусоидальным.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочая поверхность ступеньки выполнена с дополнительной бороздой, вытянутой вдоль как минимум некоторого участка боковой поверхности ступеньки, притом что у гнезда рабочая поверхность ступеньки имеет возвышение, тогда как борозда, преимущественно вытянутая от гнезда к боковой поверхности ступеньки, выполнена как минимум на упомянутом возвышении.

10. Устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что оно включает как минимум одну группу из двух или более расположенных рядом борозд, преимущественно вытянутых от гнезда к боковой поверхности ступеньки.

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что расстояние р_Б между соседними бороздами группы лежит в пределах от 0,5 до 5 мм.

12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что как минимум пара борозд группы пересекается.

13. Устройство по любому из пп. 1-9, или 11, или 12, отличающееся тем, что как минимум в одном своем месте гнездо у своего края - в области перехода боковой поверхности гнезда в поверхность дна ступеньки - имеет как минимум одну фаску, выполненную в пределах угла а_ф, большего 5, но меньшего 170°, при глубине h_ф, составляющей не менее 5% от глубины h_У гнезда.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что фаска преимущественно расположена сверху и/или снизу ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана.

15. Устройство по любому из пп. 1-9, или 11, или 12, или 14, отличающееся тем, что боковая поверхность гнезда выполнена в виде поверхности не менее чем второго порядка.

16. Устройство формующей ячейки барабана станка для производства изделий, представляющих собой замкнутую посредством слепки в заданной области как минимум двух тестовых лент оболочку, в которой заключена начинка, характеризующееся тем, что оно включает углубление-гнездо и окружающую его по периметру ступеньку, отличающееся тем, что как минимум в одном своем месте гнездо у своего края - в области перехода боковой поверхности гнезда в поверхность дна ступеньки - имеет как минимум одну фаску, выполненную в пределах угла а_ф, большего 5, но меньшего 170°, при глубине h_ф, составляющей не менее 5% от глубины h_У гнезда.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что поверхность фаски имеет сложный профиль.

18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что поверхность фаски имеет как минимум один выступ и/или как минимум одну впадину.

19. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что фаска преимущественно расположена сверху и/или снизу ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана.

20. Устройство по любому из пп. 16 или 19, отличающееся тем, что как минимум в одном своем месте ступенька имеет как минимум один объект, выполненный в виде либо борозды, либо канавки, либо риски, преимущественно вытянутый в направлении от гнезда к боковой поверхности ступеньки, в то время как ширина соответствующего объекта лежит в пределах от 0,5 до 5, а глубина - от 0,01 до 1 мм, притом что его длина либо равна ширине ступеньки в месте его нахождения, либо меньше таковой, но не более чем в 10 раз.

21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что упомянутый объект преимущественно расположен сверху и/или снизу ступеньки с точки зрения предполагаемого движения последней сверху вниз при вращении барабана.

22. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что упомянутый объект расположен рядом с упомянутой фаской.

23. Устройство по любому из пп. 21 или 22, отличающееся тем, что оно включает как минимум одну группу из двух или более расположенных рядом борозд, преимущественно вытянутых от гнезда к боковой поверхности ступеньки.