Инжекционное устройство для введения вязкой жидкости в хлеб или кондитерское изделие Советский патент 1992 года по МПК A21D13/08 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к кондитерской и касается устройства для введения вязкой жидкости, текучей среды, например, джема или крема, в хлеб или кондитерские изделия.

Известно устройство для введения вязкого наполнителя, например, шоколадного крема, в щель, проделанную на верхней поверхности хлеба. Это устройство содержит вращающийся клапан, нагнетатель, предназначенный для проталкивания наполнителя через вращающийся клапан в цилиндр, в котором осуществляется выдавливание наполнителя через вращающийся клапан в выпускной канал для наполнителя, и заслонку для открывания и закрывания выпускного канала для наполнителя. Хотя это устройство и позволяет вводить заданное количество вязкого наполнителя в щель в хлебе, в нем имеются нагнетатель и заслонка в дополнение к вращающемуся клапану и цилиндру, образующие сложный дорогостоящий механизм. Более того, в этом устройстве нет насадка, через который вязкий наполнитель вводится в хлеб.

Наиболее близким аналогом по решаемой задаче и достигаемому положительному эффекту является техническое решение, в котором описано инжекционное устройство для введения вязкой жидкости в хлеб или кондитерское изделие, содержащее бункер с наполнителем, первый цилиндр с поршнем, установленным с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения под действием привода, инжекторный насадок, установленный с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения

Х| Оfo vi со

00

ы

под действием дополнительного привода, клапанный механизм для соединения канала от бункера с первым цилиндром и полости первого цилиндра с инжекторным насадком, управляющее устройство для подачи первого синхронизирующего сигнала для включения клапанного механизма, второго синхронизирующего сигнала для приведения в действие основного привода и третьего синхронизирующего сигнала для приведения в действие дополнительного привода.

Недостатком данного устройства является невозможность использования при приготовлении хлеба или кондитерских изделий начинки различной консистенции и введение ее в изделия любой конфигурации, а также невозможность регулирования количества введения начинки.

Целью изобретения является обеспечение введения начинки различной консистенции в изделия любой конфигурации и повышения точности регулирования количества введенной начинки.

Для достижения поставленной цели в известном инжекционном устройстве для введения вязкой жидкости в хлеб или кондитерское изделие, содержащем бункер с наполнителем, первый цилиндре поршнем, установленным с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения под действием привода, инжекторный насадок, установленный с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения под действием дополнительного привода, клапанный механизм для соединения канала от бункера с первым цилиндром и полости первого цилиндра с инжекторным насадком, управляющее устройство для подачи первого синхронизирующею сигнала для включения клапанного механизма, второго синхронизирующего сигнала для приведения в действие основного привода и третьего синхронизирующего сигнала для приведения в действие дополнительного привода, основной и дополнительный приводы содержат средства для управления, первое из которых предназначено для регулирования заданной длины, а второе -для регулирования аналогичного перемещения инжекторного насадка, а управляющее устройство содержит вычислительный блок для установления скорости передвижения на заданную длину и скорости возврата инжекторного насадка, и средство управления скоростью для подачи на основной привод сигнала в поступательном движении поршня.

На фиг.1 - показан вид сбоку с вертикальным разрезом инжекционного устройства; на фиг.2 - схема, поясняющая операцию введения жидкости; на фиг.З и 4 - иллюстрация хлеба и введенного в него наполнителя на опоре для изделия.

Инжекторное устройство для введения

вязкой жидкости в хлеб или кондитерское изделие состоит из бункера 1 с наполнителем, первого цилиндра 2 с поршнем 3, установленным с возможностью совершения

0 возвратно-поступательного перемещения под действием привода 4, инжекторного насадка 5. установленного с возможностью сове ршения возвратно-поступательного перемещения под действием дополнитель5 ного привода 6, клапанного механизма 7 для соединения канала 8 от бункера 1 с первым цилиндром 2 и полости 9 первого цилиндра 2 с инжекторным насадком 5, управляющего устройства 10 для подачи пер0 вого синхронизирующего сигнала для включения клапанного механизма 7, управляющего устройства 11 для подачи второго синхронизирующего сигнала для приведения в действие основного привода 4 и треть5 его синхронизирующего сигнала для приведения в действие дополнительного привода 6. Основной и дополнительный приводы 4 и б содержат средства 12 для управления, первое из которых предназна0 чено для регулирования заданной длины, а второе 13-для регулирования аналогичного перемещения инжекторного насадка 5. Управляющее устройство 10 содержит вычислительный блок 14 для установления ско5 рости продвижения на заданную длину и скорости возврата инжекторного насадка 5, и средство 15 управления скоростью для подачи на основной привод 4 сигнала о по ступательном движении поршня 3.

0Управляющие устройства 10 и 11. пре

образующие давление воздуха в давление масла, запорные клапаны 16 и 17, а также приводы 4 и 6, которые соединены с третьим поршневым цилиндром 18, используются

5 для обеспечения стабильного перемещения поршня 3. Шток 19 поршня одним концом соединен с поршнем 20 третьего цилиндрл 18, а другим концом шарнирно со штоком 2 I поршня 3. Магнитные конечные выключать

0 ли 22 установлены на третьем цилиндре 18 а на поршне 20 предусмотрено магнитно кольцо 23. Поэтому, когда, например, пор шень 20 перемещается, достигая положе ния вблизи выключателей 22, то последний

5 фиксируется магнитным кольцом 23 и пере дается сигнал на программный контроллер 24. Поскольку контроллер24 имеет электри ческую связь с запорными клапанами 16, 17 и приводами 4 и 6 для передачи на ни заданного сигнала, то расстояние переме

щения поршня 20, то есть перемещение поршня 3 можно регулировать с помощью приводов4 и 6, имеющих гидроуправление на третий поршневой цилиндр 18.

Далее приводы 4 и 6 регулируют скорость поршня 20 третьего поршневого цилиндра 18 и меняют ее путем регулирования мощности гидропривода.

Позициями d. о и е,е показаны сигналы, которые передаются от контроллера 24 на запорные клапаны 16, 17, а также на приводы 4 и 6, соответственно.

Совокупность управляющих устройств 10 и 11 запорных клапанов 16, 17 третьего цилиндра 18, поршня 20, поршневых штоков 19 и 21, конечных выключателей 22 магнитного типа и магнитного кольца 23 далее целиком обозначено как первая система управления М.

Насадок 5 крепится к рейке 25, которая может перемещаться в направлении ввода насадка 5 в изделие 26.

Рейка 25 подсоединена одним концом к штоку поршня 27, который перемещается возвратно-поступательно во втором цилиндре 28 посредством отдельных пневмогид- ропреобразователей 29, 30, запорных клапанов 31, 32, а также силовых устройств 33, 34. Степень продвижения рейки 25 определяется поворотным кодирующим устройством 35, которое вращается от шестерни 36, зацепленной с рейкой 25. Сочетание рейки 25, пневмогидропреобрззо- вателей 29, 30, второго цилиндра 28 с поршнем 27, штока 36, запорных клапанов 31. 32, силовых устройств 33, 34, второго цилиндра 28 с поршнем 27, штока поршня 27, и шестерни 36, поворотного кодирующего устройства 35 далее обозначено целиком как вторая управляющая система.

Глубина погружения насадка 5 в изделие 26 устанавливается позициями клапанов, которые оператор вводит в счетчик 37, установленный на панели управления. Когда импульсы от кодирующего поворотного устройства 35, которые показывают продвижение рейки 25 в процессе операции введения, достигают заданного значения, то счетчик 37 передает сигнал f в контроллер 24 операций. По сигналу f контроллер 24 направляет сигнал на задействование запорных клапанов 31, 32 для прекращения введения и получения заданной глубины ввода насадка 5.

Скорость введения насадка 5 в изделие 26 можно регулировать силовыми устройствами 33,34, которые действуют в соответствии с командами, поступающими от программируемого контроллера 24.

Скорость выдавливания поршнем 3 можно регулировать приводами 4 и 6, которые действуют в ответ на сигнал, поступающий от программируемого контролера 5 24, таки образом он регулирует время введения и выведения насадка 5, а также время выдавливания.

Количество наполнителя, которое вводится в изделие 26, можно предварительно

10 установить путем регулирования положений конечных выключателей 22, а именно, эти положения соответствуют верхней мертвой точке и нижней мертвой точке поршня 20, соответственно.

15Конвейер 38 для перемещения изделия,

оснащенный подложками 39 для изделия 26, перемещается перпендикулярно направлению перемещения насадка 5. На фиг. 1 позиции а обозначен сигнал, поступающий от

0 контроллера 24 к двигателю перемещения конвейера 38. Удерживающая пластина 40 расположена над конвейером 38, она перемещается вниз, удерживая изделие 26, когда наполнитель вводят в него. Датчик 41

5- положения изделия 26, расположенный у подающего конвейера 38, фиксирует изделие 26, когда оно находится в заданном положении, в котором наполнитель вводят в него.

0Соотношение времени работы насадка

5 и поршня 3 далее будет описано со ссылками на временную диаграмму, представленную на фиг.2.

На фиг.2 А обозначает временной ин5 тервал продвижения насадка 5, а В обозначает временной интервал втягивания насадка 5. Временные интервалы А и В необязательно должны быть одинаковыми. В один цикл входит выдвижение и втягива0 ние насадка 5 в исходное положение.

С обозначает интервал времени для продвижения поршня 3 с целью осуществления выдавливания, Д и Е обозначают

5 временные интервалы для всасывания при перемещении поршня 3. Также в течение временного интервала Д поворотный клапанный механизм 7 находится в положении, когда канал, ведущий к бункеру 1, закрыт.

0 Следовательно в течение этого периода времени поршень 3 создает разрежение в насадке 5, благодаря чему предотвращается стекание наполнителя каплями с насадка 5, когда конец насадка 5 выведен из изделия

5 26. Этот временной интервал Д очень мал. В течение временного интервала Е поворотный клапанный механизм 7 открывает канал от первого цилиндра к бункеру 1 и закрывает канал, ведущий к насадку 5. Поэтому всасывающее действие поршня 3 будет осуществлять наполнение массой камеры первого цилиндра 2.

Устройство работает следующим образом.

Количество наполнителя пропорционально расстоянию перемещения поршня 3 в первом цилиндре 2. Это расстояние может устанавливаться оператором вручную на табло, технологический контроллер 24 при этом приводит в действие управляющее устройство 10 и 11 в первой системе управления М, благодаря чему соответствующее количество наполнителя можно всегда ввести в заданный промежуток времени.

Как показано на фиг.З и 4. длина h или г наполнителя, заправленного в продукт, различная, Она определяется изменением периода времени перемещения поршня 3 при выдавливании в течение возвратного перемещения насадка 5.

Протяжность временной зоны С хода поршня 3 при выдавливании изменяется оператором вручную на табло, а контроллер 24 вырабатывает и направляет сигналы силовым устройствам 33. 34 с тем, чтобы установить количество наполнителя в каждом поперечном сечении внутри продукта.

Эти операции можно осуществить путем ввода данных о заданных временных интервалах выдвижения и втягивания насадка 5 в программируемый контроллер 24 совместно с данными о расстоянии втягивания.

Операция заполнения повторяется автоматически в соответствии с набором данных, как это описано выше, но работа прерывается, если процесс выдавливания поршнем 3 для введения наполнителя на заданную длину по каким-либо причинам не может быть осуществлен.

Следовательно, поскольку назначение конечного выключателя 22 в первой системе управления М состоит в фиксации конца операции выдавливания поршнем 3 и в передаче соответствующего сигнала в контролер 24, то если выключатель не фиксирует приход поршня 3 даже после прохождения заданного интервала времени, которое введено в контроллер 24. а контроллер 24 не получает этого сигнала, то он не вырабатывает сигнал на поворот клапанного механизма 7 на открытие канала от бункера 1 в камеру первого цилиндра 2. Поэтому следующая операция не осуществляется.

Поскольку имеет место особенность, заключающаяся в том, что выдавливание наполнителя невозможно при забивании насадка 5, причем это фиксируется, то работа устройства автоматически прерывается. Поэтому можно легко определить неравномерность заполнения продукта.

Если наполнитель, подаваемый в изделие, невозможно заправить в него из-за забивания насадка или по каким-либо другим причинам, то такую ошибку заполнения

можно легко определить. Таким обрдзом не требуется делать какие-либо пробы, и тем не менее отклонение можно легко зафиксировать.

На фиг. 1 позициями в, в , и с, с также

показаны сигналы, которые поступают от

контроллера 24 к запорным клапанам 16,

17, а также к приводам 4 и 6 соответственно.

Формула изобретения

Инжекционное устройство для введения вязкой жидкости в хлеб или кондитерское изделие, содержащее бункер с наполнителем, первый цилиндр с поршнем, установленным с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения под действием привода, инжекторный насадок, установленный с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения под действием дополнительного привода, клапанный механизм для

соединения канала от бункера с первым цилиндром и полости первого цилиндра с инжекторным насадком, управляющее устройство для подачи первого синхронизирующего сигнала для включения клапанного

механизма, второго синхронизирующего сигнала для проведения в действие основного привода и третьего синхронизирующего сигнала для приведения в действие дополнительного привода, отличают, ее с я тем, что, с целью обеспечения введения начинки различной консистенции в изделия любой конфигурации и повышения точности регулирования количества введенной начинки, основной и дополнительный

приводы содержат средства для управления, первое из которых предназначено для регулирования заданной длины, а второе - для регулирования аналогичного перемещения инжекторного насадка, а управляющее

0 устройство содержит вычислительный блок для установления скорости продвижения на заданную длину и скорости возврата инжекторного насадка и средство управления скоростью для подачи на основной привод

5 сигнала о поступательном движении поршня.

S

1

1

„ГЛ. ЯЬ4

NI РЛ--Г

I

н

« CQ S

AJ Ц

D

ua.2

Использование: производство мучных кондитерских изделий с начинкой, позволяющее обеспечить введение начинки различной консистенций в изделия любой конфигурации. Сущность изобретения: устройство для производства мучных кондитерских изделий содержит бункер, первый цилиндр с поршнем, установленным с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения под действием основного привода, инжекторный насадок, установленный с возможностью совершения возвратно-поступательного перемещения под действием дополнительного привода, клапанный механизм для соединения канала. Основной и дополнительный приводы содержат средства для управления. Управяяющее устройство содержит вычислительный блок для установления скорости продвижения на заданную длину и скорости возврата инжекторного насадка. 4 ил. сл с

if

Фиг.З