УСТРОЙСТВО ВЫХОДНОГО ПАТРУБКА ДЛЯ ПОДАЧИ НАЧИНКИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПЕЛЬМЕНЕЙ НА СТАНКАХ БАРАБАННОГО ТИПА С ОДНОСТРУЙНОЙ ПОДАЧЕЙ НАЧИНКИ ВО ВСЕ ЯЧЕЙКИ РЯДА

Принятые обозначения
П - патрубок (см. ниже).
Принятые понятия
В представленных материалах приняты следующие толкования используемых понятий:
- отрезок - линия (может быть прямая), соединяющая точки щели, наиболее удаленные от ее геометрического центра, также под отрезком может подразумеваться линия, направленная от одного конца щели к другому и лежащая посередине выходной щели на виде на нее снизу (фиг. 3 поз. 14);
- патрубок (П) - выходной (концевой) элемент фаршепитателя станка барабанного типа, предназначенного для изготовления пельменей (см. ниже); располагается непосредственно над формующими барабанами, имеющими ряды ячеек, и служит для подачи начинки пельменей (фарша) между двумя тестовыми лентами, в частности, в покрытые тестовыми лентами ячейки (или во все ячейки - для станков нового поколения) рядов одного и другого барабанов (в зону формовки пельменей); крепится с барабанами на одной станине; в процессе работы станка неподвижен (относительно осей барабанов); трубопровод, по которому подается фарш подходит к П со стороны станины (со стороны крепления к станине барабанов;
- пельмени - комбинированный продукт питания, представляющий собой начинку, заключенную в тестовую оболочку;
- щель - вытянутое (длина превосходит ширину, например в 3, 5 или 10 раз) отверстие в детали; края такого отверстия могут располагаться как на одной (фиг. 1), так и на разных высотах (фиг. 2); такое отверстие имеет два конца (расстояние между которыми на виде снизу определяет длину щели) и два края (расстояние между которыми на виде снизу в каждом поперечном сечении (поперек щели или, что то же самое - поперек отрезка) определяет ширину щели в данном сечении).
Область техники
Полезная модель относится к станкостроению для пищевой промышленности и может быть использована при производстве станков барабанного типа, предназначенных для изготовления пельменей, а именно при производстве П к таким станкам.
Уровень техники
Известен П (RU 13937 5) с входным отверстием и протяженным выходным отверстием-щелью, ширина которой в ее центральной части меньше таковой на ее периферии (вблизи концов щели), а также с каналом, связывающим упомянутые отверстия и предназначенным для перемещения начинки от первого ко второму.
К недостаткам прототипа следует отнести наличие у него выходной конической части (в частном варианте исполнения, призматической), а также необходимость его расположения параллельно осям барабанов (не возможна автоюстировка, как в случае использования представляемой полезной модели).
Проблема заключается в том, что, во-первых, П следует выполнять протяженным - его выходное отверстие должно накрывать все ячейки ряда, а во-вторых, П следует располагать как можно ближе к барабанам (к зоне их смыкания), тогда как при изготовлении П с выходной конической частью различными окажутся толщины различных поперечных сечений П (поперек осям барабанов), определяющие возможность смещения П вниз, т.е. при наличии у П выходной конической части не получится достичь максимального приближения П к зоне смыкания (определяемого минимальной толщиной упомянутого сечения) и требуется строгое выставление последнего параллельно осям барабанов.
Очевидно, прототип является развитием П станков барабанного типа предыдущего поколения - с многоструйной подачей начинки, в которых число П равнялось числу ячеек ряда. Для таких станков допускалось наличие технологичной с точки зрения изготовления выходной конической части у П, исключающей прилипание к ней тестовых лент, поступающих в таких станках на барабаны непосредственно от тестораскатки (без преднатяжения дополнительными роликами, укладывающими тесто на барабаны).
Технический результат
Цель разработки полезной модели - адаптация прототипа к станкам барабанного типа нового поколения - с одноструйной подачей начинки.
Задача создания полезной модели - усовершенствование прототипа в части обеспечения возможности максимального приближения П к зоне смыкания барабанов, что должно позволить повысить скорость подачи начинки без ее разбрызгивания, а следовательно увеличить производительность станков.
Технический же результат, достигаемый при реализации главных отличительных признаков полезной модели - минимизация толщины выходного конца П, в частности, со стороны его торцевых поверхностей (расположенных с концов щели) при обеспечении одинаковости упомянутой толщины для различных поперечных сечений П.
Сущность полезной модели Заявленный технический результат достигается благодаря тому, что в известное устройство П, характеризуемое представленными в разделе Уровень техники признаками, введены следующие главные отличительные признаки:
- длина L выходной щели лежит в диапазоне от 30 до 130 мм;
- минимальная ширина t выходной щели больше 2 мм;
- максимальная ширина t выходной щели меньше 20 мм;
- максимальная ширина выходной щели превосходите минимальную не менее чем на 0,5 мм;
- боковая поверхность выходной части Π выполнена по крайней мере четырехсторонней - имеет не менее четырех поверхностей, образующих в местах пересечения не менее четырех ребер - кромок;
- две стороны, находящиеся вдоль выходной щели П, выполнены цилиндрическими - в виде частей круговых цилиндрических поверхностей;
- при этом они расположены друг относительно друга таким образом, что угол α между поверхностями или касательными к ним плоскостями в его крайней нижней части был больше 10°;
- и по мере приближения к выходному концу патрубка эти поверхности сходятся;
- тогда как образующие таких поверхностей с допуском в несколько угловых градусов параллельны отрезку.
Представляемая полезная модель характеризуется также рядом частных отличительных признаков:
- упомянутые две стороны выходной части Π расположены симметрично друг другу относительно плоскости, проходящей через отрезок (который представляет собой прямую линию) и одновременно с этим параллельной направлению от входного отверстия к выходной щели;
- две другие стороны выходной части П, находящиеся со стороны концов его выходной щели, выполнены плоскими (с учетом погрешности изготовления) и расположены параллельно друг другу (и предпочтительно перпендикулярно щели, причем отвесно (вертикально));
- со стороны как минимум одного из концов щели Π имеет выступ в сторону предполагаемого движения начинки высотой h от 2 до 20 мм и длиной p от 1 до 50 мм;
- выступ выполнен с образованием кромки, являющейся местом пересечения упомянутых цилиндрических поверхностей;
- с каждого из концов щели П имеет выступ;
- цилиндрические поверхности являются фрагментами одинаковых круговых цилиндрических поверхностей с одинаковым радиусом R, который лежит в диапазоне от 50 мм до бесконечности, т.е. с учетом погрешности изготовления соответствующие стороны могут быть и плоскими;
- со стороны концов щель выполнена с закруглениями;
- на сечении перпендикулярном направлению от входного отверстия к выходной щели закругление выполнено в виде фрагмента эллипса или окружности с радиусом, лежащим в диапазоне от 2 до 10 мм;
- толщина щели увеличивается от ее центра к периферии по нелинейному закону (толщина щели у ее концов, т.е. в пределах ее периферийной части может уменьшаться, например, если на концах щели выполнены закругления);
- входное отверстие имеет большие размеры (большую площадь поперечного сечения) по сравнению с выходной щелью, при этом оно выполнено преимущественно равнотолщинным с закругленными концами;
- стенки канала имеют малую шероховатость - выполнены полированными.
Иллюстрации
Описание полезной модели сопровождается тремя фигурами.
На фигурах показаны:
- фиг. 1 - выходная часть П;
- фиг. 2 - выходная часть П с выступами;
- фиг. 3 - контур симметричной выходной щели на ее виде снизу.
Фигуры приведены для иллюстрации:
- фиг. 1 - геометрии выходной части П;
- фиг. 2 - положении на выходной части П выступов;
- фиг. 3 - положения отрезка относительно щели.
На фигурах приняты следующие обозначения:
1 - ближняя в соответствии с фиг.6оковая поверхность выходной части патрубка, расположенная со стороны ближнего конца его выходной щели перпендикулярно последней - перпендикулярно отрезку на виде снизу;
2 - закругление со стороны ближнего в соответствии с фиг. конца выходной щели;
3 - центральная часть выходной щели;
4 - выходная щель с нелинейным изменением ширины щели от центральной части щели к периферии;
5 - кромка в крайней нижней части П, образованная цилиндрической боковой поверхностью П, находящейся вдоль щели и его торцевой (нижней) поверхностью;
6 - периферия выходной щели;
7 - кромка в крайней нижней части П (у выходного конца П), образованная плоской боковой поверхностью, находящейся со стороны дальнего (в соответствии с фиг. правого) конца щели и его торцевой поверхностью;
8 - передняя (в соответствии с фиг.) боковая цилиндрическая поверхность выходной части П, находящаяся (иначе - расположенная) вдоль щели;
9 - одно из поперечных сечений канала;
10 - стенка канала, соответствующая концу щели;
11 - пара боковых ребер выходной части П;
12 - выступ;
13 - кромка в крайней нижней части П, образованная цилиндрическими боковыми поверхностями выходной части П, находящимися вдоль щели;
14 - отрезок;
15 - края щели;
A - направление от входного отверстия П к его выходной щели (направление выхода начинки из П);
h - высота выступа;
L - длина выходной щели;
p - длина выступа;
R - радиус боковой цилиндрической поверхности П;
t - ширина щели в ее конкретном поперечном сечении (в одном из таковых);
α - угол между касательными к соответствующим боковым цилиндрическим поверхностям окружностям в поперечном щели сечении П в его крайней нижней части.
цч
п
Сведения о возможности реализации полезной модели Соответствующий представленной полезной модели П, предназначенный для одноструйной подачи начинки при изготовлении пельменей на станках барабанного типа, должен иметь входное отверстие и протяженное выходное отверстие-щель 4 (фиг. 1), ширина t которой в ее центральной части 3 меньше ширины щели t на ее периферии 6 вблизи концов щели (у самих же концов по причине наличия закруглений толщина щели уменьшается), а также канал, одно из поперечных сечений которого 9 показано на фиг. 2, с боковой поверхностью 10, связывающий упомянутые отверстия и предназначенный для перемещения начинки от первого отверстия ко второму по стрелке A.
При этом длина L выходной щели должна лежать в диапазоне от 30 до 130 мм (оптимальный диапазон - от 50 до 70 мм), а ее ширина t - в диапазоне от 2 до 20 мм (оптимальный диапазон - от 5 в самой узкой ее части (в центре) до 10 мм - в широких частях (по краям)), тогда как максимальная ширина выходной щели превосходите минимальную не менее, чем на 0,5 мм.
Боковая поверхность выходной части П должна быть выполнена по крайней мере четырехсторонней, например, с образованием четырех боковых ребер, пара которых обозначена на фиг. 2 поз. 11.
Две стороны (8 и противоположная ей), находящиеся вдоль выходной щели П, должны быть выполнены цилиндрическими - в виде частей (фрагментов) круговых цилиндрических поверхностей (поперечное сечение которых - круг).
При этом они должны быть расположены друг относительно друга (их геометрия должна быть такой) таким образом, чтобы угол α, образованный между поверхностями или касательными к ним плоскостями в его крайней нижней части был больше 10° (например, угол между касательными к соответствующим упомянутым поверхностям окружностям в поперечном сечении П (параллельном отрезку 14) в его крайней нижней части (соответствующей кромкам 5 и 7 или 13) оказался больше 10° (оптимальный диапазон для угла α - от 20 до 45°)).
Важно, что по мере приближения к выходному концу патрубка эти поверхности должны приближаться друг к другу - сходиться, а также то, что образующие таких поверхностей с допуском в несколько угловых градусов (1-3°) параллельны отрезку.
Упомянутые две цилиндрические стороны боковой поверхности выходной части П должны быть расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через отрезок и одновременно с этим параллельной направлению от входного отверстия к выходной щели (симметрично относительно плоскости проходящей через отрезок и одновременно с этим через направление от входного отверстия к выходной щели).
Две другие стороны (1 и противоположная ей) боковой поверхности выходной части П, находящиеся со стороны концов его выходной щели, могут быть выполнены плоскими и могут быть расположены параллельно друг другу.
Со стороны как минимум одного из концов щели П может иметь выступ 12 в сторону предполагаемого движения начинки высотой h от 2 до 20 мм (оптимальный диапазон - от 10 до 14 мм) и длиной p от 1 до 50 мм (оптимальный диапазон - от 10 до 30 мм).
Выступ может быть выполнен с образованием кромки 13, являющейся местом пересечения упомянутых цилиндрических поверхностей.
Выступы могут быть выполнены со стороны каждого из обоих концов щели.
Цилиндрические поверхности могут являться фрагментами одинаковых круговых цилиндрических поверхностей, причем с одинаковым радиусом R, который лежит в диапазоне от 50 мм до бесконечности, тогда как его оптимальный диапазон - от 80 до 140 мм.
Со стороны концов щель может быть выполнена с закруглениями такими, как 2.
На сечении перпендикулярном направлению от входного отверстия к выходной щели закругление может быть выполнено в виде фрагмента эллипса или окружности с радиусом, лежащим в диапазоне от 2 до 10 мм (оптимальный диапазон - от 2,5 до 5).
Толщина щели может увеличивается от ее центра к периферии по нелинейному закону - темп увеличения ширины щели может возрастать по мере приближения к периферии (до начала закругления на конце щели).
Входное отверстие П может иметь большие размеры по сравнению с выходной щелью, при этом оно может быть выполнено с закругленными концами и преимущественно равнотолщинным (до закругления на концах).
Стенки канала (его боковая поверхность) могут иметь малую шероховатость - их могут подвергнуть полировке.
Лучший вариант реализации полезной модели Лучший вариант представляемой полезной модели соответствует фиг. 2 и имеет следующие параметры (в мм):
h=12;
L=68;
p=21;
R=115,5 (для барабанов с радиусом около 115);
t в центральной части щели - 6, на периферии - 8;
α при R=∞ (бесконечности - при плоских боковых поверхностях, находящихся вдоль щели, когда выходная часть П выполнена призматической) - примерно 36°, а при R=115,5 - в районе 15-30°.
Щель в таком варианте должна быть симметричной относительно отрезка.
Работа П
Работает П следующим образом.
П устанавливают так близко к барабанам, что находящимися вдоль щели боковыми поверхностями, он практически начинает касаться тестовых лент, преднатянутых дополнительными роликами, которые укладывают ленты на барабаны.
Особого эффекта удается достичь при ориентации на цилиндрические поверхности, радиус которых превосходит радиус барабанов примерно на среднюю толщину тестовых лент (чуть больше). В этом случае удается максимально приблизить П к зоне смыкания барабанов (к зоне формования пельменей).
С этой точки зрения наилучший результат получается в том случае, когда находящиеся вдоль щели боковые плоские или цилиндрические поверхности П образуют с боковыми поверхностями канала острые кромки (фиг. 2).
Наибольшее сопротивление распространению давления фаршепитателя происходит на периферии выходной щели. Там же имеет место и наибольшее сопротивление движению начинки. Поэтому ширину щели в этих местах с целью обеспечения одинаковой наполненности пельменей фаршем следует увеличивать по отношении к ширине щели в ее центральной части.
Выступы позволяют точно расположить П, чтобы выходная щель была одинаково ориентирована относительно всех ячеек ряда, что также позволяет достичь одинаковой наполняемости пельменей.
Связь отличительных признаков с заявляемым техническим результатом
Задача создания полезной модели достигается благодаря согласованию формы П с формой барабанов, что актуально для П с L и t указанных выше диапазонов - П с указанным α как клин встает между барабанами и служит своеобразной направляющей для тестовых лент. При этом достигается максимальное приближение выходной щели П к зоне формования (залепки) пельменей.
Минимизация толщины выходного конца П достигается благодаря отказу от использования традиционных для выходной части П конических поверхностей и ориентации на использование находящихся вдоль щели сходящихся боковых поверхностей, полученных параллельным переносом фрагмента прямой линии (на цилиндрические поверхности), образующие которых параллельны отрезку, вследствие чего воображаемая или реальная линия (см., например, на кромку 13 фиг. 2) их пересечения на виде сверху окажется параллельной отрезку.
При этом в случае с R=∞ легко обеспечивается одинаковость для различных поперечных сечений П толщины его выходного конца (фиг.1), что важно с точки зрения создания в разных зонах щели одинаковых условий для выхода из П начинки.