Устройство для формования сферического тела, состоящего из тестовой оболочки и начинки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИС ИЧ Е СКИРЕСПУБЛИК 23995(51)5 А 21 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯ ОТКР МСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТ(71) Реон Атомати М 12к Маш и КО, ЛТД(ЛР и по заявке6. ФОРМ ОВАНИЯСТОЯЩЕГО ИЗ АЧИНКИ(57) Изобретение относится к устройствам для формования изделий из теста и начинки, Целью изобретения является повышение эффективности процесса. Узел формования содержит по меньшей мере три расположенных по окружности элемента 1, установленных с возможностью скольжения вовнутрь и наружу в направлении, перпендикулярном продольной оси цилиндрического тела, причем каждый из элементовгимеет две поверхности скольжения 3, 4, примыкающие одна к другой с образованием кромки 6, и перпендикулярные им верхнюю и нижнюю плоскости, при этом верхняя плоскость имеет скат поверхность которого выполнена вогнутой й ограничена дугами 9, 2 з.п. ф-лы, 19 ил.1723995 0 05 орректор Э. Лончаков эктор И. Касард Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 10 ВНИ40 45 50 55 Изобретение относится к изготовлению изделий из теста (тестовой оболочки) и начинки путем обжатия непрерывно подаваемого цилиндрического тела, состоящего из тестовой оболочки и начинки, без раскрывания или протечки начинки.Известно устройство, в котором порисовый створ закрывает и открывает свое многоугольное отверстие для отрезания вы.давленного иэделия, состоящего из начинки и материала покрытия. Ирисовый створ состоит из множества расположенных по окружности лепестковых элементов, которые открывают и закрывают отверстие силой, прилагаемой в радиальных направлениях. Лепестковые элементы перекрывают друг друга, образуя отверстие, вследствие чего толщина каждого лепесткового элемента обязательно ограниченаи отверстие не может быть полностью закрыто, Кроме того, поскольку отверстие обязательно .описывается острыми кромками, выполненными на внутренних концах тонких лепестковых элементов,предполагается, что при разрезании острым лезвием лепестковые элементы проникают в изделие, в результате чего начинка легко раскрывается, Кроме того, возможно застревание изделия между лепестковымиэлементами.Наиболее близким к предлагаемому является устройство формовки сферического тела, состоящего из тестовой корочки и начинки. В этом устройстве в отверстие формовочного узла, состоящего по крайней мере из трех скользящих элементов, непрерывно подается цилиндрическое тело. Эти элементы собраны с возможностью скольжения относительно друг друга и перемещаются вовнутрь и наружу, закрывая и открывая отверстие, в результате чего формуется сферическое тело. Как показано на фиг; 19, две расположенные внутрь скользящие поверхности (103, 105) каждого скользящего элемента (101) образуют кромку (102) между собой и вблизи кромки расположена клиновидная часть (102), сужающаяся в направлении кромки. Благодаря такой конструкции непрерывно подаваемое цилиндрическое тело можно разрезать, не раскрывая начинки, причем тестовая корочка подводится к области, где отрезается цилиндрическое тело. В этом устройстве клиновидные части (102) элементов (101) имеют уклоны (107) с постоянным отрицательным градиентом. Поэтому, если тестовая корочка состоит из сравнительно липкого материала, акие элементы создают области контакта с цилиндрическим телом относительно более широкие, чем это 101520253035 необходимо, что приводит к возможности прилипания теста к элементам, Кроме того, такая широкая область контакта может подвести излишнее количество тестовой корочки в точку, где тесто отрезается, что приводит к образованию сферического тела с тестовой корочкой неодинаковой толщины, либо часть тестовой корочки может выступать из тела.Поэтому, когда при разрезании непрерывно подаваемого материала приготовляется сферическое тело, состоящее из корочки.и начинки, требуется такое устройство, в котором отверстие закрывается полностью, ни начинка, ни корочка не могут прилипать к резаку или между элементами, из которых состоит резак, и начинка закрывается корочкой равномерной толщины,Цель изобретения - повышение эффективности процесса.Устройство для формования сферического тела, состоящего из тестовой корочки и начинки, содержит узел, содержащий по меньшей мере три расположенных по окружности элемента, установленных с возможностью скольжения один относительно другого с образованием отверстия, ограниченного указанными элементами; приспособление для непрерывной подачи цилиндрического тела, состоящего из тестовой оболочки и начинки, к отверстию и через него; приспособление для перемещения всех этих элементов вовнутрь и наружу в направлении, перпендикулярном продольной оси.цилиндрического тела, для закрывания и открывания отверстия, причем каждый из элементов имеет две скользящих поверхности, прилегающих одна к другой и образующих между собой кромку и перпендикулярные им верхнюю и нижнюю плоскости, при этом верхняя и нижняя плоскости имеют скаты, наклоненные в сторону кромки, поверхность ската верхней плоскости каждого элемента выполнена вогнутой и ограничена дугами, кривизна которых уменьшается по направлению к кромке,К цилиндрическому телу прилагается сила по крайней мере с трех направлений, по крайней мере тремя скользящими элементами, которые образуют круговой, направленный вовнутрь резак с внутренним отверстием, через которое может проходить цилиндрическое тело. Поверхность скольжения одного элемента, контактируя с поверхностью цилиндрического тела, проходящего через отверстие, и скользящие элементы постепенно сжимают цилиндрическое тело и разрезают его.Поскольку сила прилагается к цилиндрическому телу вдоль скользящих элементов, смещаемых в направлении, касательном к окружности цилиндрического тела, последнее не испытывает центростремительной силы и тестовая оболочка, прилегающая к поверхностям скольжения, вынуждена течь к части, в которой она должна быть отрезана вследствие силы трения между поверхностями скольжения и поверхностью тестовой оболочки. Кроме того, поскольку площадь контакта поверхностей скольжения с цилиндрическим телом уменьшается по мере сжатия, на резак не действует сила, которая вызвала бы его проникновение в тело.Поверхность ската нижней плоскости каждого элемента может быть выполнена вогнутой и ограничена дугами, кривизна которых уменьшается по направлению к кромке. Кривизна дуг на участке, прилегающем к кромке, может изменяться более плавно, а на участке, прилегающем к верхней плоскости, - более резко,В результате этого площадь контакта сведена к минимуму, но не в такой степени, чтобы не давать поверхностям скольжения прикладывать силу, достаточно большую для перемещения теста к центру отверстия, Части поверхностей скольжения, которые приходят в контакт с цилиндри еским телом, подводят тесто к центру отверстия, где тесто должно отрезаться. Тем самым начин-. ка легко разделяется в осевом направлении цилиндрического тела, а тесто при этом полностью закрывает начинку. Это обусловле-. но различиями в реологических свойствах тестовой оболочки и начинки, В начале процесса отрезания поверхности скольжения - те, которые не имеют клиновидные части, а также клиновидные части контактируют с цилиндрическим телом и площадь контакта является максимальной, чтобы к цилиндрическому телу прилагалась сила, достаточная для перемещения теста в направлении движения поверхностей скольжения, а следовательно, в область, где тесто отрезается, и дпя отделения начинки.Площадь поверхностей скольжения, контактирующая с телом, быстро уменьшается вследствие крутого наклона клиновидной части, Поскольку скользящие элементы становятся очень тонкими вблизи кромок, когда отверстие сужается, цилиндрическое тело окружено сравнительно тонкими частями скользящего элемента, К этому времени отверстие заполнено только тестовой оболочкой. Тогда скользящие элементы врезаются в тело при их движении вовнутрь- в сторону закрывания отвер плане; на фиг. 10 - то же, вид спереди: на фиг, 11 - то же, вид сбоку; на фиг. 12 - перспективный вид скользящего элемента; на фиг. 13 и 14 - перемещения узла, составленного из четырех скользящих элементов, каждый из которых представляет собой прямоугольный параллелепипед, имеющий клиновидную часть; на фиг. 15 и 16 - перемещения узла, состоящего из трех скользящих элементов, каждый из которых представляет собой параллелепипед, имеющий клиновидную часть; на фиг, 17 и 18 - перемещения узла, состоящего иэ трех пар скользящих элементов, каждый из которых имеет клиновидную часть; где каждая пара выполнена отлично от других пар; на фиг. 19 - перспективный вид скользящего элемента узла.На фиг, 1 изображен скользящий элемент 1 узла резака. Элемент 1 представляет собой шестигранник с двумя противоположно расположенными трапецеидальными поверхностями, которые образуют верхнюю и нижнюю плоскости 2. Боковые поверхности составляют первую и вторую прилегающие внутренние поверхности 3 и 4 скольжения. Третьей боковой поверхностью является наружная поверхность 5 скольжения. Все эти поверхности скольжения вертикальны, Две внутренние поверх 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 стия, Скользящие элементы начинают уменьшать свою толщину после того, как в область, где тело разрезается, подается достаточно теста, чтобы не допустить в эту область начинку.Затем скользящие элементы уменьшают свою толщину быстро, в результате чего общая площадь поверхностей, контактирующая с телом во время операции отрезания, сильно уменьшается и дополнительное тесто не может быть подано в эту область, следовательно, исключаются прилипание теста к элементу и чрезмерное накопление теста в области, где цилиндрическое тело разрезается, что приводит к образованию сферического тела с равномерной толщиной тестовой корочки,На фиг, 1 представлен один из скользящих элементов, общий вид; на фиг. 2 - 4 узел, который состоит из множества скользящих элементов, и их относительные положения до, во время и после цикла их скользящих движений, вид в плане; на фиг.5 - 7 - сечения, соответствующие фиг, 2 - 4, на которых иллюстрируется процесс сжатия цилиндрического тела поверхностями скользящих элементов; на фиг. 8 - этап процесса разрезания цилиндрического тела клиновидными лезвиями; на фиг. 9 - устройство в соответствии с изобретением, вид вности 3 и 4 скольжения примыкают одна к другой с образованием кромки 6. Область, прилегающая к кромке 6, образует клиновидную часть 7,Верхняя и нижняя плоскости 2 имеют скаты 8, наклоненные в сторону кромки. Поверхность ската верхней кромки выполнена вогнутой и ограничена дугами 9, кривизна которых уменьшается по направлению кромке.Поверхность ската нижней плоскости каждого элемента выполнена вогнутой и ограничена дугами 9, кривизна которых уменьшается по направлению к кромке. Кривизна дуг 9 на участке, прилегающем к кромке, изменяется более плавно, а на участке, прилегающем к верхней и нижней плоскости - более резко. Высота а элемента 1 может составлять 30 мм, а радиус дуги - 9 - 15 мм, Наклон нижней поверхности клиновидной части может отсутствовать, что сказывается отрицательно в незначительной степени, в зависимости от конкретного случая, особенно, когда имеются средства(фиг.11) для приема сферического тела в приподнятом положении с последующим опусканием тела синхронно опусканию указанных средств, В этом случае понятно, что кромка 6 будет формироваться вблизи нижней поверхности скользящего элемента, а скат верхней поверхности будет формироваться таким образом, чтобы нижняя точка была вблизи нижней поверхности,Когда множество элементов 1 собраны и образуют узел в корпусе, как показано на фиг, 2, где наружная поверхность скольжения и другая поверхность, но не внутренняя поверхность скольжения, контактируют с внутренней стенкой корпуса, образуется отверстие 10, окруженное частью внутренней поверхности 3 скольжения каждого элемента, Элементы 1 приводятся в движение со скольжением в направлениях, указанных стрелками, путем перемещения штифта 11 фиг. 9), неподвижно установленного на одном из элементов 1.Когда штифт 11 перемещает элемент 1, наружная поверхность скольжения 5 каждого элемента скользит по внутренней стенке корпуса 12, толкая наружные поверхности 5 скольжения других элементов вдоль внутренней стенки корпуса 12. Открытые вовнутрь части внутренних поверхностей 3 скольжения составляют стенки 13, которые ограничивают отверстие. 10.Отверстие 10 имеет площадь поперечного сечения, которая в полностью открытом состоянии отверстия достаточно велика, чтобы пропускать цилиндрическое тело 14, которое состоит из тестовой оболоч 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ки 15 и начинки 16. Как видно из фиг. 2-4 и 5-7 последовательно, когда наружная поверхность 5 скольжения каждого элемента 1 скользит, вторая внутренняя. поверхность 4 скольжения предыдущего элемента вынуждена скользить по первой внутренней поверхности 3 скольжения последующего элемента, что вызывает движение кромки 6 в направлении вовнутрь. Эти перемещения со скольжением приводят к уменьшению площади отверстия 10. Когда цилиндрическое тело 14 проходит через отверстие 10, как показано на фиг, 2 и 5 и элементы 1 вынуждены двигаться в направлении стрелок 5, открытые вовнутрь части поверхностей 3 скольжения прикладывают сжимающее усилие на цилиндрическое тело в направлении с круговым смещением вдоль мест скользящих движений элементов.Когда элементы 1 перемещаются в положение, показанное на фиг,3, отверстие 10 закрывается настолько, насколько показано здесь и на фиг. 6, что приводит к сжатию цилиндрического тела 14, Когда элементы 1 скользят, они приходят в контакт с наружной поверхностью цилиндрического тела 14 у стенок 13, т,е. у.открытых вовнутрь частей поверхностей 3 скольжения, и чем больше расстояние скользящего движения каждого элемента, тем сильнее сжата область наружной поверхности цилиндрического тела 14, контактирующая со стенками 13. Таким образом, по мере уменьшения отверстия площадь стенок 13, контактирующая с цилиндрическим телом 14, уменьшается,Операция отрезания элементами 1 узла цилиндрического тела приводится подробнее, Цилиндрическое тело 14 непрерывно подается из питателя (не показан) и пропускается через отверстие 10 в.начале операции резания, Цилиндрическое тело окружено частями поверхностей 3 скольжения таким образом, что область контакта между цилиндрическим телом и поверхностями скольжения является наибольшей. Вследствие наличия дуг у клиновидной части 2 высота стенок 3, окружающих цилиндрическое тело, быстро уменьшается вместе с выдвижением стенок 3 в направлении стрелок 3, а затем постепенно уменьшается, Следовательно, площадь стенок, контактирующая с цилиндрическим телом, уменьшается сначала быстро, а затем постепенно вдоль движения вовнутрь скользящих элементов, Вследствие различия реологических свойств тестовой оболочки 15 и начинки 16, начинку легко заставить двигаться в осевом направлениицилиндрического тела (показано стрелками в), в то время как тестовая оболочка подводится к центру отверстия 10, где тело должноо отрезаться.5В известном устройстве (фиг. 8), в котором используются клиновиднце лезвия, ког-, да лезвия движутся по направлению вовнутрь, они проникают в начинку 16, как показано стрелками Я, увеличивая при 10 этом площадь лезвий, контактирующую с цилиндрическим телом. Во время скользящих движений элементов на цилиндрическое тело действует сила со стороны стенок поверхностей 3 скольжения вдоль мест дви жений поверхностей 3 скольжения в направлении, касательном к поверхности тела. После отрезания тела скользящие эле-: менты узла быстро возвращаются в свое начальное положение для отрезания следу ющего сферического тела от цилиндрического тела.Во время этого процесса трение между тестовой оболочкой и стенками поверхностей 3 скольжения заставляет тесто течь в 25 направлении Я, заставляя при этом начинку разделяться в двух противоположных направлениях т. Прежде чем высота стенок уменьшается до высоты а (фиг; 7), отверстие 10 заполняется только тестовой корочкой, а 30 начинка смещена по разные стороны отверстия 1 Ч. Когда отверстие 10 полностью закрыто,. цилиндрическое тело окончательно отрезается, как показано на фиг. 7, и получается сформованное тело 15. 35Следует отметить, что чем больше высо-. та стенок, контактирующих с тестовой оболочкой, тем больше тестовой оболочки перемещается к центру отверстия 10. И, наоборот, чем меньше высота стенок, тем 40 больше тестовой корочки отталкивается от отверстия 10 в двух противоположных направлениях гп, Поэтому желательно в начале процесса отрезания стенки держать относительно высоко, чтобы подводить до статочное количество теста в область отрезания, а затем высота быстро уменьшается, Прежде чем высота стенок уменьшается настолько, что они могут легко проникнуть в тестовую оболочку, отверстие уже заполне но тестом, как показано на фиг. 6. Когда отверстие заполнено тестом, стенки легко врезаются в тело, не раскрывая начинки. Поэтому высота стенок постепенно умень- . шается от а до а как показано на фиг, 7, 55 в результате чего отверстие полностью закрывается и сферическое тело 14 отрезается от цилиндрического тела 15. Поэтому площадь теста, контактирующая с элементами, минимальна, чтобы исключить раскрцвание начинки, вызванное прилипанием теста к элементам,В соответствии с изобретением площадь стенок, контактирующих с цилиндрическим телом, начинает быстро уменьшаться после того, как в область резания введено достаточно теста и начинка начинает разделяться. Такой избыток теста часто создает выступ или утолщенную часть на сферическом теле в области, где тело отрезается, Этот. недостаток отсутствует в предлагаемом устройстве и можно получить сферическое тело, состоящее иэ начинки, окруженной тестовой оболочкой равномерной толщины.На фиг. Я - 11 устройство имеет основание 16, отрезающее устройство 17, приспособление 18 подачи цилиндрического тела и ленточный конвейер 19. Образующее устройство 17 включает в себя раму 20, корпус 12, установленный на раме 20, в котором расположены элементы 1, и ползун 21. Рама 20 предназначена для скольжения вверх или вниз вдоль поддерживающих стержней 22, которые установлены на основании 16. С наружной поверхности 5 скольжения одного из элементов через прорезь в корпусе подсоединен штифт 11, другой конец которого подсоединен к концу штока 23 криво- шипа, Другой конец штока 23 кривошипа шарнирно соединен при помощи штифта с точкой вблизи окружности диска 24.Диск 24 концентрично неподвижно соединен с шестерней, которая может вращаться от скользящей шестерни 25, удерживаемой скобой 26 установленной на основании 16. Скользящая шестерня 25 может приводиться во вращение двигателем 27 через свою собственную ось 28 и шестерни 29 и 30, Когда двигатель 27 начинает вращаться, ползун 21 периодическидвижется возвратно-поступательно и перемещает элементы 1 в корпусе 12.Один конец штифта 31 неподвижно соединен с концом режущего устройства 17, а другой конец штифта 31 шарнирно соединен с концом штока 32 кривошипа. Другой конец штока 32 кривошипа шарнирно соединен с концом штифта 33. Другой конец штифта 33 неподвижно соединен с диском 34 в точке вблизи его окружности, Диск 34 соединен с двигателем 35 и приводится им во вращение, заставляя шток 32 кривошипа двигаться вверх и вниз, в результате чего режущее устройство 17 может периодически подниматься и опускаться синхронно с операцией резания, Это вертикальное воз-: вратно-поступательное движение предназначено для того, чтобц режущее устройство 17 могло резать непрерывно опускающееся5 10 15 20 30 35 40 50 цилиндрическое тело эффективно в заранее заданном положении.Ленточный конвейер 19 состоит из рамы 36 конвейера, роликов 37 - 39, двух натяжных роликов 40, и ремня 41 и двигателя гне показан) для привода ленточного конвейера 42.Цилиндрическое тело 14 непрерывно подается из подающего устройства 18 и сжимается режущим устройством 17 в направлении, перпендикулярном оси цилиндрического тела, для формовки сферического тела 15, которое подается на следующую позицию ленточным конвейером 42.Из фиг. 11 видно, что один конецленточного конвейера 42 перемещается вверх и вниз при помощи устройства 43 подъема конвейера, установленного на основании 16, синхронно с движениями узла режущего устройства 17, благодаря чему ролик 44 качается относительно ролика 38, чтобы не деформировать сферическое тело 15, принимая его в тот момент, когда оно отделяется от режущего устройства 17,На фиг. 12 показан один из элементов 1, Этот элемент имеет наклоны клиновидной части, В этом осуществлении клиновидная часть 2 включает в себя наклонную часть и горизонтальные линейные концы 45, благодаря чему площадь контакта с цилиндрическим телом сначала уменьшается быстро, а затем медленно в направлении кромки 6 для сведения к минимуму общей площади контакта. Для достижения такого результата горизонтальные концы 45 клиновидной части 2 можно заменить наклонными концами,В изобретении могут использоваться различные другие скользящие элементы, как показано на фиг. 13 - 16. На фиг. 13 узел состоит из четырех прямоугольных параллелепипедных элементов 1, каждый из которых имеет в углу клиновидную часть 2 с наклоном, линейным в вертикальном сечении, поверхности 3 и 4 скольжения и кромку 6. Часть поверхности 3 скольжения каждого элемента образует стенки 13, определяющие отверстие 10, и каждый элемент скользит в направлении 3. Когда отверстие 10 закрыто, положение элементов такое, как показано на фиг. 14.Узел может быть составлен из трех параллелепипедных элементов, как показано на фиг. 14 и 15, каждый из которых имеет клиновидную часть 2 с наклоном, искривленным в вертикальном сечении, поверхности 4 и 3 скольжения и кромку 6. Стенки, образованные поверхностью 3 скольжения каждого элемента, образуют отверстие 10 и каждый эламент скользит в направлении 3. Когда отверстие 10 закрыто, положение элементов такое, как показано на фиг, 16,Кроме того, такой узел не всегда может состоять из одинаковых многогранников. Как показано на фиг. 17 и 18, узел состоит из трех пар многогранных элементов 1, имеющих различные формы. Каждый элемент имеет искривленные наклоны поверхностей 3 и 4 скольжения и кромку 6.Таким образом, к 1 аждый элемент сколь.- зит в направлении Я, закрывая отверстие 10, Положение элементов, когда отверстие 10 закрыто, является таким, как показано на фиг. 18, В этом осуществлении для сглаживания скольжения на ползунах 46 и 47 укреплены два штифта, соединенные с парой элементов на одном конце, Однако такая операция может выполняться и одним штифтом, соединенным с одним из таких элементов,Сжатие цилиндрического тела осущест-. вляется тогда, когда площадь стенок отверстия, контактирующих с поверхностью цилиндрического тела, уменьшается сначала быстро, а затем медленно, во время движения вовнутрь элементов. Поскольку общая площадь поверхности скольжения, контактирующей с цилиндрическим телом, уменьшается, вероятность прилипания теста к элементам сводится к минимуму.Кроме того, поскольку область контакта уменьшается медленно после того, как подведено достаточное количество теста в область, где отрезается цилиндрическое тело, туда не может быть подано чрезмерное количество теста. Поэтому устройством в соответствии с изобретением формуется сферическое тело с тестовой оболочкой одинаковой толщины, несмотря на то, что материал тестовой корочки имеет большую клейкость. Формула изобретен ия 1. Устройство для формования сферического тела, состоящего из тестовой оболочки и начинки, содержащее узел,включающий по меньшей мере три расположенных по окружности элемента, установленных с возможностью скольжения один относительно другого с образованием центрального отверстия, ограниченногоуказаннымиэлементами, приспособление для непрерывной подачи цилиндрического тела, состоящего из тестовой оболочки и начинки, через него и приспособление для перемещения всех указанных элементов вовнутрь и наружу в направлении, перпендикулярном продольной оси цилиндрического тела для закрывания и открывания отверстия, причем каждый из элементов13 14 1723995 0 имеет две поверхности скольжения, примыкающие одна к другой с образованием кромки, и перпендикулярные им верхнюю и нижнюю плоскости, при этом верхняя и нижняя плоскости имеют скаты, наклоненные в сторону кромки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, поверхность ската верхней плоскости каждого элемента выполнена вогнутой и ограничена дугами, кривизна которых уменьшается по направлению к кромке. 2. Устройство по и, 1., о т л и ч а ю щ ее с я тем, что поверхность ската, нижнейплоскости каждого элемента выполненавогнутой и ограничена дугами, кривизна5 которых уменьшается по направлению ккромке,3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что кривизна дуг на участке,прилегающем к кромке, изменяется более10 плавно, а на участке, прилегающем к верхней плоскости - более резко.