Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение при разработке устройств для формования сферического тела, состоящего из слоя теста и начинки, в частности к получению сферического тела посредством сжатия непрерывно подаваемого цилиндрического тела, состоящего из слоя теста и начинки, без выдавливания наружу начинки.
Цель изобретения - повышение эффективности формования путем исключения выдавливания начинки из слоя теста.
При формовании сферического тела усилие прикладывается к цилиндрическому телу с трех направлений тремя элементами скольжения, которые образуют режущий инструменте внутренним отверстием, через которое проходит цилиндрическое тело. Поверхность скольжения одного элемента скользит по поверхности скольжения другого элемента, соприкасаясь с поверхностью цилиндрического тела, проходящего через отверстие. В результате цилиндрическое тело постепенно сжимается для его разрезания.
Так как усилие прикладывается к цилиндрическому телу вдоль траекторий скольжения элементов, причем зти траектории смещены по направлению касательной относительно окружности цилиндрического тела, центростремительная сила на цилиндрическое тело не действует и слой теста доводится до того положения, при котором слой теста следует отрезать благодаря возникающей силы трения между поверхностями скольжения и поверхностью слоя теста. Кроме того, так как площадь соприкосновения поверхностей скольжения с цилиндрическим телом уменьшается при его сжатии постепенно (прикладывая в то же самое в ремя тангенциальное усилие к телу), то это исключав/ пронизывание режущим инструментом цилиндрического тела. Начинка лег- -ко разделяется в осевом направлении цилиндрического тела, тогда как слой теста не теряет своей непрерывности и доводится до того состояния, при котором цилиндрическое тело разрезается. Это происходит вследствие различия в реологических свойствах слоя теста и начинки. Поэтому когда отверстие полностью закрыто, цилиндрическое тело разрезается без выдавливания наружу начинки.
На чертеже изображен элемент, который входит в узел резания; на фиг.2-4 - узел резания и его расположение до, во время и после цикла их скольжения, вид сверху; на фиг.5-7 -схема процесса сжатия цилиндрического тела поверхностями элементов узла. резания, разрез; на фиг.8 - элемент, составляющий узел резания; на фиг.9-11 - узел резания, который состоит из множества элементов, и их расположения до, во время и после их скольжения, вид сверху; на фиг.12- 14 - схема процесса сжатия цилиндрического тела поверхностями элементов узла резания, разрез; на фиг.15 - пример разбухшего конца цилиндрического тела в конце операции разрезания, когда узел резания остается вертикально неподвижным во время этой операции; на фиг. 16 - пример фасонного конца цилиндрического тела при его разрезании узлом резания, опускающимся с одинаковой скоростью V, что и скорость V подачи цилиндрического тела, и фасонного тела под режущими элементами, имеющего тянущийся конец; на фиг. 17- форма цилиндрического тела и сферическое тело, когда сферическое тело опущено на ленту приподнятого конвейера; на фиг.18 - схема устройства, вид сверху; нафиг.19-то же, вертикальный разрез; на фиг.20 - то же, вид сбоку; на фиг.21 и 22 - схема перемещения узла резания, состоящего из четырех элементов, причем каждый представляет собой прямоугольный параллелепипед, имеющий скат.
Устройство для формования сферического тела 1. состоящего из слоя теста 2 и начинки 3, содержит механизм 4 для непрерывной подачи цилиндрическо.о тела 5 в и через отверстие 6 узла 7 резания. Последний состоит из корпуса 8, в котором по окружности расположены по крайней мере три элемента 9, образующие при смыкании отверстие в центре. Элементы узла резания представляют собой объемное тело, имеющее верхнюю 10 и нижнюю 11 плоскости для контакта с цилиндрическим телом и выполненные перпендикулярно этим плоско
стям первую 12 и вторую 13 поверхности скольжения, причем первая из поверхностей скольжения первого элемента узла резания обращена к отверстию, а вторая
прилегает к первой поверхности с образованием режущей кромки 14 и служит для перемещения по ней первой поверхности скольжения последующего элемента 15 из размещенных по окружности элементов уз0 ла резания. Для перемещения с возможностью скольжения относительно друг друга элементов узла резания внутрь и наружу в направлении, перпендикулярном продольной оси цилиндрического тела, служит уп5 равняющий механизм, содержащий штифт 16, соединенный на своем одном конце через паз, образованный в корпусе 8, с внешней поверхностью 17 скольжения одного элемента 9 узла резания, а другой конец
0 штифта прикреплен к ползуну 18 около конца. Другой конец ползуна 18 соединен с концом штанги кривошипа 19. Другой конец штанги кривошипа 19 соединен с возможностью вращения посредством штифта с
5 точкой около окружности диска 20. концентрично и неподвижно соединен с зубчатым колесом, которое предназначено для вращения скользящим зубчатым колесом 21, поддерживаемым кронштейном 22,
0 установленным на основании 23.
Скользящее зубчатое колесо 21 может вращаться двигателем 24 при помощи пала 25 и зубчатых колес 26 и 27. При включении двигателя 24 ползун 18 многократно пере5 мещается назад и вперед и передвигает элементы 9 узла 7 резания в корпусе 8.
Приспособление для подъема и опускания механизма 28 узла 7 резания с синхронизацией относительно подачи
0 цилиндрического тела содержит диск 29, соединенный с двигателем 30, вращающийся и перемещающий штангу кривошипа 31 вниз и вверх. Один конец штанги кривошипа 31 соединен с возможностью вращения
5 с концом штифта 32, конец последнего неподвижно соединен с диском 29 в точке около его окружности, а другой конец штанги кривошипа 31 связан посредством штифта 33 с концом механизма 28 узла 7 резания.
0 Механизм для приема и удаления сферического тела из зоны резания размещен под узлом 7 резания и выполнен в ленточного конвейера 34, состоящего из конвейерной рамы 35, роликов 36-38. двух
5 натяжных роликов 39, ленты 40 и двигателя (не показан) для привода ленточного конвейера 34.
На фиг.20 показано, что один конец ленточного конвейера 34 перемещается вверх и вниз посредством приспособления 41 для
поднятия и опускания механизма для приема и удаления сферического тела из зоны резания. При этом приспособление 41 установлено на основании 23 таким образом, что ролик 38 поворачивается относительно ролика 37, чтобы исключить деформацию сферического тела,
На фиг,18-20 показано конструктивное выполнение устройства, состоящего из основания 23, механизма 28, узла 7 резания, механизма 4 для непрерывной подачи цилиндрического тела 5 и ленточного конвейера 34. Механизм 28 узла резания содержит раму 42, корпус 8, установленный на раме 42 и включающий элементы 9 и ползуны 18, Рама 42 предназначена для скольжения вверх или вниз по опорным валам 43, установленным на основании 23,
При сжатии цилиндрического тела 5 элементы 9 перемещаются со скольжением по направлению, обозначенному стрелками
5,посредством перемещения штифта 16 (фиг. 14.), неподвижно закрепленного на одном из элементов 9. Когда штифт 16 перемещает элемент 9, внешняя поверхность скольжения 10 элемента скользит по внутренней стенке корпуса 8, перемещая поверхности 17 скольжения других элементов по внутренней стенке корпуса 8. Направленные внутрь части поверхностей скольжения 12 образуют стенки 44, которые ограничивают отверстие 6. Отверстие 6 имеет площадь поперечного сечения, которая при полностью открытом отверстии 6 достаточно большая для прохождения имлиндрическо- го тела 5, состоящего из слоя теста 2 и начинки 3. Как показано на фиг.2,5,3,6,4 и 7. при скольжении внешней поверхности 10 скольжения каждого элемента 9 толкающий штифт 16 вызывает скольжение второй внутренней поверхности 13 скольжения предыдущего элемента по первой внутренней поверхности 12 скольжения, тем самым вызывая перемещение режущей кромки 14 внутрь, Эти скольжения приводят к уменьшению площади отверстия 6, Если цилиндрическое тело 5 проходит через отверстие 6,. как показано на фиг.2 и 5, и элементы 9 перемещаются в направлении S, сжимающая сила от направленной внутрь части поверхностей 12 скольжения прикладывается к цилиндрическому телу 5 по смещенному по окружности направлению. Когда элементы 9 переместятся в положение, показанное на фиг.З, отверстие 6 закроется до положения, показанного и на фиг.6, вызывая сжатие соответствующим образом цилиндрического тела 5. Поперечное сечение
цилиндрического тела 5 показано на фиг.5 и
6.При скольжении элементов 9 они входят
в соприкосновение с внешней поверхностью цилиндрического тела 5 на сгенк.чх 44, т.е. с направленной внутрь чзсдыо поверхностей 12 скольжения и чем большее рчсстояние скольжения каждого эярмеита, IBM более сжатая площадь внешней поверхности цилиндрического тела 5 в соприкосновении со стенками 44, Таким образом, пели уменьшается площадь отверстия, то умечь0 шается площадь стенок 44 в соприкосновении с цилиндрическим телом Б. Вследствие различия реологических свойсть слоя тестэ 2 и начинки 3 последняя легко перемешается в осевом направлении ципиндри еского
5 тела 5, как обозначено стрелками т. В обычном устройстве при использовании клинообразных лезвий последние перемещаются по направлению внутрь. В таком устройстве лезвия внедряются в начинку 3, как оказа0 но стрелками s, одновременно увеличивая площадь соприкосновения лезвий с цитин- дрическим телом.
В данном устройстве во время скольжения элементов на цилиндрическое тело дей5 ствует сила вдоль траоктсрии движения поверхностей 12 скольжения в смещенном по окружности направлении, так что глой теста отводится в центр отверстия 6 и, в конце концов, оазризае с« к результате отверстия 6. Вс времо этого процесса трение между слоьм теста и поверхностями скольжения вь-эиспет тече ние теста в направлении S Песе , полным закрытием отверстия 6 оно наполнено толь5 ко тестом, причем нзчичкасг ешаг сч ч обеим сторонам от отверстия. Цмличдпический внешний слой наконец разрезгетгч, как показано на фиг.4 и 7, и получается фасонное тело 45.
0Для того, чтобы зффективьеп осуществлять сжатие цилиндрического гена, можно далее уменьшить площади соприкосновения поверхностей скольжения с цилиндрическим телом при отверстия, как
5 показано нз фиг.5, со цанием элемента 9 со скатами 46 на его вн греннем конце, выполненными на верхней 10 и нижней 1 i плоскостях для контакта с цилиндрическим телом. Один скат 46 образуется отрезанием угла,
0 образованного двумя примыкающими внутренними поверхностями 47 и 48 скольжения трапециевидной формы и верхней поверхностью 10 элемента. Другой скат может быть образован аналогичным образом на
5 углу, образованном этими же двумя поверхностями скольженмя и нижней поверхностью элемента. Как показано на фиг.8, изображающей вид в перспективе элемента 9, он имеет поверхность скольжения 47 с высотой а, поверхность 48 скольжения, скаты 46 и кромку 14. Эти скаты 46 имеют отрицательный градиент по направлению к внутреннему концу элемента 9. На фис.6 узел 7 резания образован шестью элементами 9 для получения отверстия 49, через которое проходит цилиндрическое тело 5. Хотя стенки 50, образованные открытой частью поверхностей 47 скольжения имеют высоту а в положении, где нет ската, когда отверстие полностью открыто (фиг.12) в ходе скольже- ния элементов 9 в направлении S высота стенок уменьшается. Так как скаты образованы вертикально, цилиндрическое тело окружается зубчатыми стенками. Поперечное сечение цилиндрического тела и элементов (фиг. 13), на котором высота стенок показана равной а. Площадь поверхности цилиндрического тела 5, соприкасающейся со стенка- ми 50, уменьшается, так что плавно выполняется, сжатие цилиндрического тела 5 стенками 50. Когда отверстие 49 закрывается, кромки 14 сходятся так, как показано на фиг.11 и 14, и цилиндрическое тело 5 разрезается для получения сферического тела 45. В этот момент высота стенок 50 уменьшается до а.
Если цилиндрическое тело 5 непрерывно подается со скоростью V от механизма 4 для непрерывной подачи и если высота узла 7 не меняется, нижняя часть цилиндриче- ского тела расширяется, как показано на фиг.9. Этого можно избежать опусканием узла резания механизма 28 с этой же скоростью V, что и скорость V цилиндрического тела, как показано на фиг.10.
В зависимости от реологических свойств цилиндрического тела оно стремится тянуться назад, как показано на фиг. 16. Это явление также можно избежать, как показано на фиг. 17, посредством поднятия пластины 51, поддерживающей ленту 40, для приема сферического тела синхронно с его получением.
Цилиндрическое тело 5 непрерывно подается от механизма 4 для непрерывной подачи и обжимается механизмом 28 узла резания перпендикулярно оси цилиндрического тела для получения сферического тела 45, которое подается на следующую станцию ленточным конвейером 34.
Если скорость подачи цилиндрического тела мала, закрытие и открытие отверстия 6 может осуществляться даже без возвратно- поступательного движения механизма 28 узла резания. Однако, если скорость подачи большая, то предпочтительно перемещать механизм 28 синхронно с получением сферического тела, чтобы избежать состояния, показанного на фиг. 15, или прилипания к стенкам узла. Движение механизма 28 узла
резания такое, что оно опускается со скоростью, равной скорости подачи цилиндрического тела и поднимается после образования сферического тела. Элементы перемещаются обратно в их первоначальное открытое положение во время или перед поднятием механизма 28 узла резания, чтобы избежать столкновение элементов с цилиндрическим телом. Повторяя описанную операцию, непрерывно разрезается цилиндрическое тело для получения сферического тела с большой скоростью.
Сферическое тело 45 может опускаться на ленточный конвейер ЗЖ приподнятый приспособлением 41 для поднятия и опускания механизма для приема и удаления сферического тела из зоны резания. При атом приспособление 41 предназначено для попеременного опускания и поднятия ленточного конвейера 34 синхронно с перемещением механизма 28 узла 7 резания.
В устройстве могут быть использованы различные фасонные элементы. Узел 7 (фиг.22) состоит из четырех элементов 9 в виде прямоугольного параллелепипеда, при этом каждый имеет скат 46 на углу, поверхности 12 скольжения и 13 и кромку 14. Часть поверхности 12 скольжения каждого элемента образует стенки 50, определяющие отверстие 6, и каждый элемент скользит по направлению S. Если отверстие 6 закрыто, то положение элементов показано на фиг.22.
В устройстве сжатие цилиндрического тела осуществляется при постепенном уменьшении площади соприкосновения стенок отверстия с поверхностью цилиндрического тела. При этом отсутствует сила, вызывающая пронизывание тела элементами, в отличии от обычного устройства с использованием клинообразных лезвий. В результате начинка легко смещается в вом направлении без нарушения слоя теста.
Элементы скользят по тангенциально смещенному направлению относшглыю окружности цилиндрического тела. Следовательно, слой теста сужается до того момента, когда образуется сферическое тело ..без выдавливания наружу начинки.
Формула изобретения
1. Устройство для формования сферического тела, состоящего из слоя теста и начинки, содержащее механизм для непрерывной подачи цилиндрического тела, состоящего из слоя теста и начинки, в и через отверстие узла резания, при этом последний оснащен по крайней мере тремя элементами, расположенными по окружности с образованием отверстия в центре.
имеющими верхнюю и нижнюю плоскости для контакта с цилиндрическим телом и режущую кромку и выполненными с возможностью скольжения относительно друг друга внутрь и наружу в направлении, пер- 5 пендикулярном продольной оси цилиндрического тела, и управляющий механизм для перемещения элементов узла резания для закрытия и открытия отверстия, отличающееся тем, что, с цьлью повышения 10 эффективности формования путем исключения выдавливания начинки из слоя теста, каждый из элементов узла резания выполнен в виде объемного тела, образованного двумя поверхностями скольжения, располо- 15 женными перпендикулярно верхней и нижней плоскостям, причем первая из поверхностей скольжения первого элемента узла резания обращена к отверстию, а вторая прилегает к первой поверхности с 20 образованием режущей кромки и служит для перемещения по ней первой поверхности скольжения последующего элемента из размещенных по окружности элементов уз- ла резания. 25
2.Устройство поп.Ч.отличающее- с я тем, что механизм для приема и удаления сферического тела из зоны резания размещен под узлом резания.
3.Устройство по п.1,отличающее- 30 с я тем, что поверхности скольжения со
стороны режущей кромки имеют прямоугольную форму.
4.Устройство поп.Ч.отличающее- с я тем, что поверхности скольжения со стороны режущей кромки имеют трапециевидную форму.
5.Устройство по п.4, отличающее- с я тем, что верхняя и нижняя плоскости контакта имеют симметричные скаты,,наклоненные в сторону режущей кромки, образованной смыкающимися меньшими основаниями поверхностей скольжения трапециевидной формы.
6.Устройство поп.Ч.отличающее- с я тем, что механизм для приема и удаления сферического тела из зоны резания выполнен в виде ленточного конвейера.
7.Устройство поп.Ч.отличающее- с я тем, что оно содержит приспособление для поднятия и опускания механизма для приема и удаления сферического тела из зоны резания.
8.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно содержит приспособление для подъема и опускания узла резания с синхронизацией относительно подачи цилиндрического тела.
Приоритет по пунктам: 16.01.86 попп.1-5; 11.02.86 по пп.7 и 8.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение при формовании сферического тела, состоящего из слоя теста и начинки. Целью изобретения является повышение эффективности формования путем исключения выдавливания начинки из слоя теста. Непрерывно подаваемое цилиндрическое тело, состоящее из слоя теста и начинки, сжимается по крайней мере тремя элементами 9 скольжения, которые образуют отверстие 6 или закрывают его. Элементы 9 скользят один по другому для сжатия цилиндрического тела Площадь соприкосновения ЭЛСМРНТОВ с поверхностью цилиндрического теля постепенно уменьшается при закрывании отверстия 6 В результате цилиндрическое тело сжимается и образуется сферическое тело. 7 э.п. ф-лы, 22 ил. сл с
ФигЗ
11 П М /5
8
Фиг. 2
фчгМ
г&пф
и
и
ц-злф
01 гпФ
6 ЪПф
6,°1
OS Q
Ui
L-гпф
дгпф
Zi U
61
1966191
Sj
7
У
Ы гпф
Јггпф
19
Ј1 Жф
Ю66А91
- / МП2$ 20 19 43 18
22 20 19 18
k
16 4333312923
Фиа.18
V371
iff 28 3d 31
29 30
ZY
Фиг. 19
4 ,28
tt 45 4J Ъ8 23
Фие. 20
| Патент США № 4251201 | |||
| Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
