СПОСОБ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, ОБРАЗОВАННЫХ ПУТЕМ СОЕДИНЕНИЯ КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТЕЙ
METHOD AND EQUIPMENT FOR PRODUCTION OF FOOD PRODUCTS FORMED BY WAY OF COMPLEMENTARY PARTS CONNECTION

Настоящее изобретение относится к способам производства пищевых продуктов, например конфетных продуктов, образованных путем соединения комплементарных частей.
В частности, настоящее изобретение было создано для способов и оборудования, в котором вышеуказанные комплементарные части транспортируются на соответствующих полуформах.
Оборудование для производства формованных продуктов в парных формах, таких как шоколадные конфеты, обычно состоящие из наружных шоколадных оболочек или подобных частей, таких как шоколадоподобные или вафельные продукты, образованные наружными вафельными оболочками, причем первая или вторая оболочки, возможно, имеют начинку, обычно расположены по замкнутой линии, образованной двойным конвейером, на котором шарнирно установлены формы, содержащие полость или корпус для отсадки шоколадных продуктов.
Первым критичным моментом у подобного формующего оборудования является то, что после стадии соединения форм линия заполняется лишь на 50%. Действительно, пространство на линии, занимаемое верхними полуформами, после их соединения с нижними полуформами является пустым.
Кроме того, вторым критичным моментом является недостаточный теплообмен, возникающий в туннеле для извлечения изделий из форм из-за того, что охлаждаемая масса двух соединенных форм отнимает энергию охлаждения у продукта, хотя лишь этот элемент нуждается в охлаждении для его сжатия и облегчения извлечения из формы.
При использовании вышеупомянутых известных технологий соединение комплементарных частей является очень проблемной стадией. На этой стадии приходится изменять пространственную ориентацию полуформ с одной комплементарной частью относительно полуформ с другой соответствующей комплементарной частью. Некоторые виды существующего оборудования рассматриваемого здесь типа обеспечивают единственный производственный путь, по которому полуформы для обеих комплементарных частей продукта перемещаются на одном конвейере через различные рабочие места для осуществления последовательных стадий формирования самих комплементарных частей. В оборудовании такого типа комплементарные части размещаются в чередующейся последовательности на конвейере, чтобы при достижении соединительного рабочего места, где происходит их взаимное соединение, переворачивающие средства осуществляли поворот полуформы с одной комплементарной частью на полуформу с соответствующей другой комплементарной частью для получения составного продукта.
Соединительное рабочее место упомянутого оборудования, подобное описанному выше, раскрыто, например, в EP 0 736 257 (заявитель), на котором обеспечены переворачивающие средства, временно зацепляющие соответствующие полуформы для поворота одной полуформы на другую.
В решении, раскрытом в этом уровне техники, обе полуформы транспортируются к соединительному рабочему месту одним конвейером, на котором они расположены, будучи разнесенными друг от друга на определенное расстояние, называемое «шагом» конвейерной линии. Операция переворачивания обеспечивает поворот полуформ с одной комплементарной частью вокруг оси, поперечной направлению движения конвейера, так что полуформа переворачивается над полуформой с соответствующей другой комплементарной частью, таким образом взаимно соединяя указанные комплементарные части. Покидающие соединительное рабочее место, собранные вместе полуформы далее транспортируются конвейером на увеличенном расстоянии друг от друга относительного упомянутого выше шага, в частности, с интервалом, равным сумме двойного размера упомянутого выше шага и размера полуформы, параллельного конвейеру.
Таким образом, производственная мощность описанного выше оборудования неизбежно ограничивается и уменьшается операциями соединения полуформ, вследствие чего транспортировочная емкость конвейера не используется оптимальным образом по всей ее длине.
Кроме того, в данном типе оборудования, когда после операции переворачивания формируется составной продукт, поддерживаемый только одной из полуформ, в любом случае обе полуформы отправляются на последующие обрабатывающие и рабочие стадии, осуществляемые оборудованием для изготовления составного продукта. Стадии обработки, выполняемые после соединительного рабочего места, часто включают термокондиционирование составного продукта, например, внутри охлаждающего туннеля, через который проходит конвейер. Поскольку через охлаждающий туннель также проходят полуформы, не поддерживающие составной продукт, значительная часть энергии тратится на бесполезное охлаждение этих полуформ, что существенно снижает эффективность использования оборудования.
Кроме того, поскольку расстояние между полуформами, поддерживающими составной продукт на конвейере после соединительного рабочего места, значительно больше расстояния между полуформами до указанного рабочего места из-за операции переворачивания, охлаждающий туннель может одновременно вмещать значительно меньшее количество составных продуктов по сравнению со случаем, когда упомянутое расстояние («шаг») сохраняется также и в туннеле. Следовательно, охлаждающая мощность, генерируемая в туннеле, используется неудовлетворительно.
Другой тип оборудования для производства пищевых продуктов, образуемых из соединенных вместе комплементарных частей, обеспечивает два разных конвейера, пригодных для транспортировки соответствующих полуформ для каждой комплементарной части. Пример соединительного рабочего места для оборудования такого типа описан в EP 0 583 739 (заявитель). Техническое решение, раскрытое в этом документе, включает переворачивание первой полуформы, расположенной на первом конвейере, на соответствующую вторую полуформу, расположенную на втором, соседнем конвейере линии, параллельно продолжающейся вместе с первым конвейером. Операция переворачивания, описанная в указанном ЕР документе и учтенная в ограничительной части пп.1 и 9 формулы изобретения, включает поворот первой полуформы вокруг оси, параллельной направлению перемещения («подачи») полуформы, чтобы перевернуть ее на вторую полуформу и взаимно соединить комплементарные части. Во время операции переворачивания конвейеры временно останавливают, чтобы точно совместить полуформы и избежать излишних производственных проблем при переворачивании с одновременным движением обоих конвейеров.
Следовательно, почасовая производительность данного типа оборудования в значительной степени ограничивается работой соединительного рабочего места. Кроме того, два расположенных рядом конвейера занимают большую производственную площадь.
Задача настоящего изобретения состоит в преодолении вышеуказанных недостатков.
Поставленная задача решается предлагаемым способом и оборудованием для производства пищевых продуктов, образованных из соединенных вместе комплементарных частей, как изложено соответственно в пп.1 и 9 формулы изобретения.
Формула изобретения является частью приведенного здесь технического описания изобретения.
Описанное здесь оборудование обеспечивает выполнение комплементарных частей составного пищевого продукта на двух разных производственных линиях, взаимодействующих друг с другом на соединительном рабочем месте, где из комплементарных частей формируется продукт и откуда он направляется на другие рабочие места для последующей обработки. В одном варианте изобретения указанные рабочие места для последующей обработки составного продукта находятся лишь на одной из двух производственных линий.
В описанном здесь оборудовании, после соединительного рабочего места полуформы расположены друг от друга на расстоянии, равном расстоянию («шагу») полуформ друг от друга перед указанным соединительным рабочим местом на обоих конвейерах.
В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения полуформы располагаются на двух конвейерах на расстоянии друг от друга с одним и тем же шагом, повторяющимся по всей длине обоих конвейеров. Кроме того, оборудование по изобретению выполняет операцию соединения комплементарных частей во время движения конвейеров, т.е. без их остановки.
Таким образом, описанное в заявке оборудование имеет в целом значительно более высокую почасовую производительность по сравнению с существующим оборудованием.
Кроме того, как упоминалось выше, оборудование по изобретению транспортирует полученный составной продукт в одних из полуформ, тогда как другие полуформы продолжают свое перемещение по другому соответствующему конвейеру для образования и транспортировки в них новых комплементарных частей. Следовательно, производственная линия с рабочими местами для осуществления последующей обработки составного продукта, может полностью использовать транспортировочную емкость «своего» конвейера. Это также способствует и оптимальной производительности рабочих мест последующей обработки, например, термокондиционирования составного продукта.
Другие признаки и преимущества предлагаемого оборудования будут понятны из приведенного ниже подробного описания примера, не ограничивающего объем настоящего изобретения, со ссылкой на сопровождающий чертеж, на котором схематично представлено оборудование для производства пищевых продуктов.
Как показано на чертеже, предлагаемое оборудование имеет две отдельные производственные линии 2, 3. Каждая линия имеет соответствующие обрабатывающие рабочие места, через которые проходят конвейеры 2', 3', по одному для каждой линии. Конвейеры 2', 3' имеют в общем замкнутый путь.
Например, описанное здесь производственное оборудование может представлять собой оборудование для автоматизированного производства конфетных продуктов, включающих сферические вафельные оболочки, содержащих кремовую начинку. Подобные пищевые продукты могут относиться к типу, описанному в EP-A-0 083 324. Рассматриваемый продукт выполняют с использованием двух соответствующих форм (или, точнее, полуформ), которые на практике обычно представляют собой плоские полигональные (обычно прямоугольные) матрицы, содержащие множество ячеек в виде полусферических полостей на своей фронтальной поверхности. Эти полости предназначены для размещения в них таких продуктов, как, например, полусферические вафельные оболочки, предназначенные для заполнения шоколадным кремом и другими различными компонентами, которые помещают внутрь полусферических полостей.
Производственные линии 2, 3 имеют соответствующие рабочие места для обработки продукта, предназначенные для образования вышеупомянутых вафельных полуоболочек с начинкой (Фиг.1). Указанные вафельные полуоболочки с начинкой представляют собой подлежащие совмещению комплементарные части составного пищевого продукта, получаемого на предлагаемом оборудовании.
Конструкция и тип рабочих мест для выполнения комплементарных частей несущественны для настоящего изобретения. Например, на Фиг.1 перед обеими производственными линиями 2,3 обеспечен участок 4 загрузки вафельных листов, который имеет матрицу для полусферических оболочек, которые позднее станут полусферическими оболочками комплементарных частей (фиг. 1). Указанные вафельные листы загружают в полуформы 6,7 описанного выше типа, которые транспортируют по производственным линиям 2,3, а именно по конвейерам 2',3'.
В частности, полуформы 6,7 снабжены полостями на фронтальных поверхностях 6A,7A такого размера, чтобы вмещать вафельные полуоболочки, имеющие место соединения для целей, которые объясняются ниже.
Полуформы 6,7 продвигаются на соответствующих конвейерах, будучи отделенными друг от друга расстоянием, называемым шагом конвейера. Предпочтительно, что шаг обоих конвейеров 2',3' одинаков.
Кроме того, полуформы шарнирно установлены на соответствующих конвейерах с возможностью поворота вокруг осей 6',7' (на фиг. 1 эти оси обозначены точками, так как они поперечны плоскости страницы), продолжающимися поперек продольной протяженности конвейера. Крепление полуформ на соответствующий конвейер осуществляется традиционными соединительными средствами. Кроме того, такие соединительные средства позволяют образовать временное соединение, чтобы можно было легко снять полуформы с конвейера для выполнения обычных операций промывания и технического обслуживания, требуемых в отношении форм, применяемых в пищевой промышленности.
Первое рабочее место 8 предназначено для нарезания полусферических оболочек, то есть отделения последних из вафельного листа, загруженного на полуформу. Затем последовательно аспиратор 9A отсасывает раскрошенный вафельный лист без полусферических оболочек, и нажимная группа 9B возвращает полусферические оболочки внутрь полостей соответствующей формы.
Далее обеспечены два рабочих места 10, для дозирования в полусферические оболочки сладкого крема. Производственная линия 3 имеет дополнительное рабочее место 11 (фиг. 1), где внутрь полуоболочек подается дополнительный компонент, в данном случае цельный фундук.
Зоны обоих производственных линий, описанные до этой точки, могут иметь любую другую конфигурацию по отношению к изложенной, но при этом в любом случае сохраняется задача получения комплементарных частей пищевого продукта, которые могут быть соединены.
Как показано на Фиг.1, зоны производственных линий, содержащие указанные рабочие места, имеют в основном горизонтальную протяженность. В частности, описанные выше зоны показаны перекрывающими дуг друга. Однако возможно, например, что зоны будут находиться на одной и той же опорной поверхности.
о
После зоны для производства комплементарных частей на верхней производственной линии 2 конвейер 2' содержит средства 12 переворачивания, служащие для поворота полуформ 6 вокруг оси, поперечной направлению движения конвейера. В случае, показанном на фиг.1, переворачивание представляет собой поворот приблизительно на 180, так что полусферические оболочки поворачиваются вместе с формами фронтальной стороной вниз для целей, описанных ниже.
Операция переворачивания полуформы легко выполнима, так как полуформы на конвейерной линии поворачиваются вокруг оси 6', поперечной продольному направлению конвейера, которое по существу совпадает с направлением движения.
Производственные линии 2,3 взаимодействуют на соединительном рабочем месте 13 с целью получения описанного выше составного продукта. В частности, что касается верхней производственной линии 2, то указанное рабочее место располагается после переворачивающих средств 12, а что касается нижней производственной линии 3, то указанное рабочее место расположено после зоны производства комплементарных частей.
На участке рабочего места 13 конвейеры 2', 3' продолжаются совместно, а их соответствующие фронтальные поверхности 6A,7A полуформ 6,7 обращены друг к другу.
Это достигается посредством воздействия переворачивающих средств 12 на полуформы 6 и взаимного положения конвейеров 2',3'.
Действительно, как показано на фиг.1, полуформы 6 поворачиваются средствами 12 таким образом, что на рабочем месте 13 фронтальные поверхности 6A полуформ 6 обращены вниз к фронтальным поверхностям 7A полуформ 7, поскольку конвейеры 2',3' на рабочем месте 13 расположены друг над другом, так что полуформы 7 находятся под полуформами 6, а их фронтальные поверхности 7A обращены вверх.
о
В других возможных вариантах полуформы 6 и (или) 7 могут быть соединены с соответствующими конвейерами 2',3' как пластины конвейерной ленты. В этом случае, например, для верхнего конвейера 2', проводится переворачивание полуформ 6 из положения, в котором фронтальные поверхности с полостями для продукта обращены вверх, в положение, в котором указанные поверхности обращены вниз (переворачивание соответствует повороту полуформ на 180 вокруг идеальной оси, поперечной конвейерной линии с полуформами 6), при этом не требуется применение переворачивающего средства, поскольку конвейер 2' описывает C-образную траекторию, как показано в левой части фиг.1.
В любом случае, когда полуформы 6 переворачивают так, что их фронтальные поверхности 6A обращены вниз, полуоболочки остаются внутри полостей полуформ благодаря трению между полуоболочками и полостями.
На соединительном рабочем месте 13, полуформы, ориентированные на соответствующих конвейерных линиях, как описано выше, соединяют, чтобы совместить комплементарные части и получить вышеописанный составной продукт. Операция соединения выполняется одновременно с продвижением полуформ на обоих конвейерах и включает сближение полуформ 6,7 посредством относительного перемещения, которое является по существу вертикальным в частном случае, показанном на фиг.1, чтобы обеспечить должный контакт соответствующих фронтальных поверхностей, на которых расположены комплементарные части. Комплементарные части, перемещаемые на полуформах 6 верхнего конвейера 2', затем высвобождаются из соответствующих полуформ, оставаясь установленными на комплементарных частях, перемещаемых на полуформах 7 конвейера 3'. С целью высвобождения комплементарных частей из полуформ 6 могут использоваться толкающие элементы известного типа. Одновременно конвейер 2' с полуформами 6 следует по траектории, удаляющей этот конвейер от конвейера 3', с целью удаления полуформы 6 от другой комплементарной полуформы. Тот факт, что одна конвейерная линия удаляется от другой конвейерной линии после соединительного рабочего места, где обе линии были сближены и совместно продолжались, будучи взаимно обращенными друг к другу, позволяет быстро и легко удалять соответствующие полуформы, как только комплементарные части соединены, чтобы позволить отправку составного продукта, находящегося только на одной из двух полуформ, на последующие рабочие места, описанные ниже, для обработки составного продукта
В описанном здесь оборудовании операция соединения комплементарных частей направлена на обеспечение соответствующего сближающего перемещения полуформ при движении конвейеров. Следовательно, подобная операция по существу не снижает почасовую производительность оборудования.
При производстве составных продуктов, содержащих по существу жидкую начинку, предлагаемое здесь решение направлено на использование переворачивающих средств 12, расположенных относительно соединительного рабочего места 13 так, что после операции переворачивания, выполняемой с комплементарными частями с начинкой, немедленно следует соединение комплементарных частей, что позволяет избежать потерь наполнителя вследствие воздействия силы тяжести. Так, при конфигурации оборудования, показанной на фиг. 1, поворот полуформ 6 выполняется на соединительном рабочем месте с угловым ускорением, чтобы жидкая начинка подвергалась воздействию силы ускорения, направленной против силы тяжести, благодаря чему начинка остается внутри соответствующей комплементарной части, пока части не будут соединены.
Что касается производства составных продуктов с кремообразным или вязким наполнителем, то вместо выполнения операции переворачивания первых полуформ или в общем случае полуформ одного из двух конвейеров, можно использовать, как уже упоминалось, изменение траектории соответствующего конвейера, когда полуформы соединены с ним как пластины конвейерной ленты, перемещаясь по C-образной траектории.
Как видно из фиг. 1, после соединительного рабочего места 13 составной продукт перемещается полуформой 7 производственной линии 3, в то время как полуформы 6 линии 2 перемещаются на конвейере 2' для загрузки новых вафельных листов, возможно с дополнительным переворачиванием (возможно, с использованием дополнительного переворачивающего средства, - не показано), чтобы вернуть их фронтальные поверхности в обращенное вверх положение.
Полученные подобным образом составные продукты затем отправляют на рабочие места для последующей обработки, примером которых на фиг.1 является туннель для термокондиционирования, в данном случае охлаждающий туннель 14 для соответствующего охлаждения продукта.
В описываемом здесь оборудовании поток составных продуктов, покидающих соединительное рабочее место 13, характеризуется шагом между полуформами 7, соответствующим шагу, одинаковому для обоих конвейеров.
Кроме того, в описываемом здесь оборудовании, через рабочие места для обработки составных продуктов проходит только половина форм, в которых удерживается составной продукт.
В частном случае, показанном на фиг.1, через охлаждающий туннель 14 проходят только полуформы 7, транспортирующие полученные ранее составные продукты. Следовательно, расход охлаждающей мощности на бесполезное охлаждение других элементов, чем составной продукт, значительно сокращается. Фактически охлаждаются только полуформы 7 с составными продуктами, но не полуформы 6, которые не поступают в туннель 14.
Кроме того, шаг между полуформами, транспортирующими составные продукты, сохраняется равным величине шага по всей длине конвейеров, охлаждающий туннель может одновременно вмещать, в зависимости от проектного решения по размещению оборудования, максимальное количество полуформ, чтобы гарантировать максимальную функциональную эффективность охлаждающего туннеля. Все сказанное дает также благоприятные эффекты, связанные со скоростью перемещения полуформ 7 с продуктами, при этом скорость можно фактически уменьшить примерно вдвое с сохранением такого же количества обрабатываемых продуктов в единицу времени на рабочем месте.
После выхода из охлаждающего туннеля 14 составные продукты выгружаются из полуформ 7 на рабочем месте 15, а полуформы 7 возвращаются обратно для загрузки на рабочем месте 4 новыми вафельными листами.
Описанное здесь решение пригодно также для вариантов осуществления, в которых полуформы 6 покидают соединительное рабочее место 13 также, когда проходят рабочие места для обработки составного продукта, например, охлаждающий туннель. В данном случае, выходя из охлаждающего туннеля, составной продукт термокондиционируют в форме, образованной двумя полуформами 6 и 7.
Затем полуформы 6 удаляют после туннеля 14, как описано выше.
Такой вариант осуществления может оказаться выгодным в случаях, когда отделение полуформ 6 от соответствующих комплементарных частей может осуществляться только после проведения стадии обработки составного продукта, например стадии охлаждения с последующим отверждением продукта. Типичный пример продукта, для которого предпочтительно подобное решение, - это пустотелые шоколадные яйца.
В оборудовании, показанном на фиг.1, конвейеры 2',3' находятся друг над другом на рабочем месте 13, и в то же время переворачивающие средства 12 осуществляют поворот полуформ 6 вокруг оси, поперечной направлению перемещения, чтобы фронтальные поверхности полуформ 6 были обращены вниз.
Однако в любом случае в зоне соединения комплементарных частей, а также при проведении переворачивания могут использоваться варианты и модификации конфигураций конвейерных линий, если они обеспечивают соответствующее расположения фронтальных поверхностей полуформ на соединительном рабочем месте. Следовательно, указанное рабочее место допускает реализацию простого сближения линий с полуформами посредством линейного относительного движения.
Кроме того, описанное здесь оборудование обеспечивает размещение производственных линий во взаимной конфигурации с минимальным занятым пространством. Так, в случае, показанном на фиг.1, верхняя производственная линия 2 расположена так, что занимает площадь, занятую нижней производственной линией 3. Возможны другие варианты размещения двух линий, при сохранении основных характеристик оборудования по изобретению.
Естественно, что при сохранении концепции изобретения, детали конструкции и варианты его выполнения могут значительно варьироваться по отношению к описанному и проиллюстрированному варианту без выхода из объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.