УСТРОЙСТВО ФОРМУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА СТАНКА БАРАБАННОГО ТИПА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕСТОВОЙ ОБОЛОЧКИ С НАЧИНКОЙ

В представленных материалах упоминаются две рабочие поверхности:
- рабочая поверхность барабана (в тексте слово «барабан» может быть опущено);
- рабочая поверхность выступающей части выборки.
Полезная модель может быть использована при производстве станков барабанного типа для изготовления изделий из замкнутой тестовой оболочки с начинкой, таких как пельмени, вареники и проч., а также непосредственно при производстве таких изделий.
Известно устройство формующего элемента (барабана станка для производства пельменей) (RU 2272410), включающего у своих краев (у торцов) выборки, доходящие до рабочей поверхности (до поверхности, предназначенной для передавливания теста при обособлении конечных изделий - до поверхности, на которой располагаются входные отверстия формующих ячеек, до поверхности барабана с максимальным диаметром).
Данное устройство выбрано в качестве прототипа.
Важно отметить, что такой элемент для гарантированного накрытия рабочей поверхности тестом предполагает подачу на него тестовой ленты, ширина которой превосходит ширину рабочей поверхности, что предполагает образование отходов теста.
Особенность прототипа, предопределяющая его недостаток, заключается в том, что глубина упомянутой выборки превышает половину толщины тестовой ленты.
При этом следует отметить, что барабаны работают в паре. На них подается как минимум две тестовые ленты - по одной на каждый. Соответственно отходы формируются со стороны обоих барабанов.
Недостаток прототипа связан с глубиной выборки, которая, во-первых, не позволяет надежно слепить друг с другом отходы одного и другого барабанов, во-вторых, исключает отталкивание отходов от рабочих поверхностей барабанов, в-третьих, не гарантирует сход отходов в саму выборку, и, наконец, в-четвертых, не исключает попадания начинки на отходы теста, что усложняет отвод последних от зоны формообразования конечных изделий (например, пельменей) - от рабочих поверхностей барабанов - и приводит к загрязнению станка и образованию отходов начинки (стоимость которой, как правило, в 5-10 раз превосходит стоимость теста).
Действительно, при суммарной глубине выборок (на обоих барабанах) от половины до двух толщин тестовой ленты произойдет пусть и частичное, но сдавливание фрагментов тестовых лент, выходящих за границы рабочих поверхностей, а излишки теста, будучи выдавленными из выборок, загрязнят барабаны.
Если же суммарная глубина выборок составит более двух толщин тестовой ленты, то упомянутые фрагменты слеплены не будут, и на выходе получится четыре загрязненных начинкой ленточных отхода, которые уже нельзя будет использовать вторично.
Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в облегчении удаления отходов теста, которые могут быть использованы вторично за счет гарантированной надежной слепки фрагментов тестовых лент, расположенных вне зоны формообразования конечных изделий, а также за счет их отталкивания фрагментом выборки (как раз и представляющим суть полезной модели) от рабочих поверхностей барабанов.
Достигается заявленный технический результат за счет того, что в известное устройство формующего элемента, включающего у своих краев выборки, доходящие до рабочей поверхности, введены следующие главные отличительные признаки:
- выборки выполнены переменной глубины;
- в непосредственной близости от рабочей поверхности выборки имеют выступающие части с придавливающими фрагментами;
- с одной своей стороны такие части переходят в рабочую поверхность элемента, тогда как с другой - в его торцевую поверхность, примыкающую к нижней части выборки;
- максимальная глубина придавливающих фрагментов (обеспечивающих гарантированную надежную слепку отходов теста) либо меньше половины толщины тестовой ленты, если предполагается, что у оппозитного формующего элемента выборок нет, либо меньше четверти толщины тестовой ленты в противном случае;
- протяженность придавливающих фрагментов составляет половину от протяженности выступающих частей выборки ±25%;
- как минимум часть рабочих поверхностей выступающих частей выборок выполнена в виде фрагментов конусов, направление от основания к вершине которых совпадает с направлением от рабочей поверхности к соответствующему краю элемента (у которого расположена выборка) и/или в месте перехода выступающих частей выборок в торцевые поверхности элемента, примыкающие к нижним частям выборок, и/или в месте перехода выступающих частей выборок в рабочую поверхность выполнены фаски;
- протяженность выступающих частей выборок лежит в пределах от 1 до 15 мм (оптимальный диапазон 2-5 мм);
- основные - нижние части выборок выполнены цилиндрическими и/или коническими;
- их глубина превосходит полуторную толщину тестовой ленты.
Полезная модель характеризуется также частными отличительными признаками:
- протяженность основных частей выборки составляет от 10 до 100 мм - барабаны могут изготавливаться с различной протяженностью рабочей поверхности, тогда как позиционирование барабанов должно осуществляться строго по «привалочной» поверхности (см. ниже);
- выборка, расположенная со стороны «привалочной» поверхности, имеет менее протяженную выступающую часть;
- упомянутые фаски выполнены закругленными посредством шлифовки и полировки;
- шероховатость конических поверхностей выступающих частей выборок менее Ra 0,05 мкм (до суперзеркало);
- как минимум фрагмент основной части выборки составлен из двух конических поверхностей, причем направление от основания к вершине в отношении первой конической поверхности, которая ближе к краю элемента, противоположно направлению от рабочей поверхности к такому краю, а в отношении второй - совпадает;
- как минимум одна из выборок (как минимум с одного края элемента) имеет дополнительную выступающую часть аналогичную представленной выше, но зеркальную ей в части нарастания глубины и расположенную на расстоянии от таковой меньшем, чем половина разности ширины тестовой ленты и протяженности рабочей поверхности на продольном сечении элемента;
- между выступающими частями выборки расположен фрагмент основной части выборки, составленный из двух конических поверхностей, причем направление от основания к вершине в отношении первой конической поверхности, которая ближе к краю элемента, противоположно направлению от рабочей поверхности к такому краю, а в отношении второй - совпадает.
Описание полезной модели сопровождается четырьмя фиг.
На фиг. 1 представлен разрез формующего элемента (барабана). Формующие ячейки не показаны.
На фиг. 2 представлен выносной элемент, соответствующий фиг. 1.
На фиг. 3 представлен фрагмент вида сверху на барабаны в месте нахождения на них выступающих частей выборок.
На фиг. 4 представлена выборка с двумя выступающими частями.
Фиг. приведены для иллюстрации, соответственно:
- положения выступающей части выборки;
- основных геометрических параметров выступающей части выборки;
-силы, действующей со стороны выступающей части выборки на отходы теста;
- положения конических поверхностей на фрагменте основной части выборки.
На фиг. приняты следующие обозначения:
1 - «привалочная» поверхность, являющаяся базовой при установке барабана (упирается в планшайбу);
2 - рабочая поверхность барабана (при работе рабочие поверхности оппозитных барабанов находятся на столь малом расстоянии друг от друга, что они передавливают тесто и обособляют конечные изделия);
3 - барабан (формующий элемент);
4 - цилиндрическая нижняя часть выборки;
5 - торцевая поверхность, примыкающая к нижней части выборки;
6 - фрагмент элемента, соответствующий выступающей части выборки;
7 - фаска в месте перехода выступающей части выборки в торцевую поверхность, примыкающую к нижней части выборки;
8 - придавливающий фрагмент выступающей части выборки;
9 - фаска в месте перехода выступающей части выборки в рабочую поверхность барабана;
10 - отходы теста (фрагменты тестовых лент, расположенные вне границ рабочих поверхностей барабанов);
11 - рабочая поверхность выступающей части выборки (та, что контактирует с тестом, обеспечивая слепку его отходов);
12 - фрагмент элемента, соответствующий дополнительной выступающей части выборки;
13 - коническая поверхность, направление от основания к вершине которой противоположно направлению от рабочей поверхности к соответствующему краю барабана;
14 - коническая поверхность, направление от основания к вершине которой совпадает с направлением от рабочей поверхности к соответствующему краю барабана;
А - стрелка, направление которой совпадает с направлением от рабочей поверхности к краю элемента, соответствующего изображенной на фиг. выборке;
F - сила, действующая со стороны выступающей части выборки на отходы теста;
0
F - составляющая силы F, определяющая отталкивание отходов теста от зоны формообразования полуфабрикатов;
c
F - составляющая силы F, определяющая гарантированную слепку фрагментов тестовых лент, расположенных вне границ рабочих поверхностей барабанов, например, у их левого торца;
Н - минимальная глубина нижней части выборки;
h - максимальная глубина придавливающего фрагмента выступающей части выборки, меньшая половины или четверти толщины тестовой ленты;
Т - протяженность нижней части выборки;
t - протяженность выступающей части выборки.
Реализована полезная модель может быть следующим образом.
Формующий элемент 3 с «привалочной» поверхностью 1 у своих краев должен включать выборки, доходящие до рабочей поверхности 2.
При этом выборки должны быть выполнены переменной глубины.
Так например, выборка на фиг. 2 имеет глубину, изменяющуюся от 0 до Н.
В непосредственной близости от рабочей поверхности выборки должны иметь выступающие части.
Так например, выборка на фиг. 2 имеет выступающую часть, соответствующую фрагменту барабана 6.
Причем с одной своей стороны такие части переходят в рабочую поверхность барабана, тогда как с другой - в его торцевую поверхность (например, 5), примыкающую к нижней части (например, 4) выборки.
Максимальная глубина h придавливающих фрагментов (например, 8) выступающих частей выборок должна быть либо меньше половины толщины тестовой ленты, если предполагается, что у оппозитного формующего элемента выборок нет, либо меньше четверти толщины тестовой ленты в противном случае.
Протяженность придавливающих фрагментов должна составлять половину от протяженности выступающей части выборки ±25%.
Рабочие поверхности (например, 11) выступающих частей выборок (как минимум в некоторой своей части) должны быть выполнены в виде фрагментов конусов, направление от основания к вершине которых совпадает с направлением от рабочей поверхности к соответствующему краю элемента, с которым сонаправлена стрелка А.
В другом исполнении в месте перехода выступающих частей выборок в торцевые поверхности элемента, примыкающие к нижним частям выборок, и/или в месте перехода выступающих частей выборок в рабочую поверхность должны быть выполнены фаски (например, 7 и 9).
Упомянутые фаски могут быть выполнены закругленными посредством шлифовки и полировки.
Возможны одновременно оба варианта - и коническая поверхность и фаски.
Протяженность t выступающих частей выборок должна лежать в пределах от 1 до 15 мм.
Основные - нижние - части выборок должны быть выполнены цилиндрическими и/или коническими (фиг. 4).
Их минимальная глубина Н должна превосходить полуторную толщину тестовой ленты (в оптимальном случае составлять более 5 мм).
Протяженность Т нижних частей выборок может составлять от 10 до 100 мм.
Выборка, расположенная со стороны «привалочной» поверхности, может иметь менее протяженную выступающую часть.
Шероховатость же конических поверхностей выступающих частей выборок может быть менее Ra 0,05 мкм (до суперзеркало).
Как минимум фрагмент основной части выборки может быть составлен из двух конических поверхностей, причем направление от основания к вершине в отношении первой конической поверхности, которая ближе к краю элемента противоположно направлению от рабочей поверхности к такому краю, а в отношении второй - совпадает.
Как минимум одна из выборок (как минимум с одного края элемента) имеет дополнительную выступающую часть, соответствующую фрагменту барабана 12, аналогичную представленной выше, но зеркальную ей в части нарастания глубины (абсолютная идентичность не обязательна), т.е. если по мере удаления от рабочей поверхности глубина выступающей части, упомянутой первой, нарастает, то глубина дополнительной выступающей части убывает.
Дополнительная выступающая часть должна быть расположена относительно выступающей части, упомянутой первой на расстоянии меньшем, чем половина разности ширины тестовой ленты и протяженности рабочей поверхности на продольном сечении элемента.
Между выступающими частями выборки может быть расположен фрагмент основной части выборки, составленный из двух конических поверхностей 13 и 14, причем направление от основания к вершине в отношении первой конической поверхности, которая ближе к краю элемента, противоположно направлению от рабочей поверхности к такому краю, а в отношении второй - совпадает.
При работе представленного формующего элемента придавливающие фрагменты выступающих частей оппозитных выборок (фиг. 3) сдавливают и надежно залепляют (соединяют друг с другом) края фрагментов тестовых лент (например, 10) расположенных у края рабочей поверхности. В результате вместо четырех ленточных отходов получается два.
При этом начинка отводится в зону формообразования конечных изделий и не может попасть между фрагментами тестовых лент, расположенных за границами рабочей поверхности. В результате начинкой может быть загрязнен лишь ближний к рабочей поверхности крайне узкий торец тестовых отходов, что позволяет последние использовать вторично.
0
В то же время вследствие наклона рабочей поверхности выступающих частей выборки появляется составляющая F силы F, действующей со стороны выборки на тесто, направленная в сторону от рабочей поверхности, что способствует отводу от нее отходов.
Уменьшение числа лент и отталкивание отходов в сторону от зоны формообразования конечных изделий, а также сравнительно большая глубина основной части выборки способствуют облегчению удаления тестовых отходов, что и определяет связь главных отличительных с заявленным техническим результатом.
Выполнение выборок переменной глубины позволяет получить две функциональные зоны - одну для слепки по паре ленточных отходов с каждой стороны от рабочих поверхностей, а вторую - для отвода отходов.
Выступающие части выборки должны быть расположены в непосредственной близости от рабочей поверхности барабана в связи с тем, что это способствует свалу отходов в канал, образованный между основными частями выборки.
Максимальная глубина придавливающих выступающих частей выборок должна быть либо меньше половины толщины тестовой ленты, если предполагается, что у оппозитного формующего элемента выборок нет, либо меньше четверти толщины тестовой ленты в противном случае для гарантированной надежной слепки краев отходов.
Использование выступающих частей выборок с коническими рабочими поверхностями способствует возникновению действующей на отходы теста силы, которая направлена в сторону канала для их отвода.
Протяженность выступающих частей выборок выбрана эмпирически (в основном зависит от влажности используемого теста).
Основная часть выборки выполнена цилиндрической для того, чтобы канал отвода отходов был равнотолщинным в зоне их отделения от тестовых лент.
Исполнение основной части выборки конической позволяет задать направление осевого смещения отходов (линейная скорость точки конической поверхности зависит от соответствующего диаметра - отходы будут смещаться в сторону основания).
Глубина основных частей выборок выбрана исходя из того, чтобы в них не происходило смыкания лент отходов, и все излишки теста могли бы поместиться в канал для отвода отходов, а протяженность - из конструктивных соображений, связанных с использованием на одном станке барабанов с разными параметрами.
Целесообразность использования на одном формующем элементе выборок с различной протяженностью была определена эмпирически.
Фаска у края рабочей поверхности, по всей видимости, способствует исключению избыточного давления теста в направлении ячейки, тогда как фаска у торца - свалу отхода в зону между основными частями выборки.
Закругление фасок и полировка рабочей поверхности выступающей части выборки отражает общий порядок работы с тестом.
Использование дополнительной выступающей части позволяет исключить попадание тестовых отходов к планшайбе и другим деталям станка - отходы будут направлены строго в канал между выступающей частью, упомянутой первой, и дополнительной.
Использование на основной части выборки пары конических поверхностей (как показано на фиг.4) позволяет гарантированно расположить отходы по центру канала.
Полезная модель прошла успешную апробацию, позволившую уточнить технический результат, положенный в основу ее идеи.