УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕСТА С НАЧИНКОЙ, ДОЗАТОР НАЧИНКИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФНОГО РИСУНКА НА ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕСТА С НАЧИНКОЙ

Группа полезных моделей относится к пищевой промышленности, в частности к оборудованию для изготовления полуфабрикатов изделий из теста с начинкой, преимущественно пельменей или вареников и может быть использована на предприятиях мясной промышленности и общественного питания.
Известно из патента РФ №2117432 (опубл. 1998.08.20) устройство для приготовления полуфабрикатов изделий из теста с начинкой, которое содержит корпус с камерами для теста и начинки с загрузочными бункерами и нагревателями. В бункерах размещены кинематические связанные между собой механизмы подачи теста и начинки. Механизм подачи теста выполнен в виде роторного эксцентрикового насоса с лопатками. На корпусе, со стороны камеры установлен тестовод с введенной в него трубкой для подачи начинки. Механизм подачи начинки содержит ротор, в теле которого выполнены лунки-дозаторы. Перпендикулярно поверхности опорной крышки установлен подпружиненный штырь-боек с возможностью взаимодействия с торцом ротора. Формующий механизм состоит из двух валков разного диаметра. Поверхность малого валка образована ребрами, расположенными нормально поверхности этого валка. Применение взаимодействующих друг с другом большого гладкого валка и малого валка с ребрами формующего механизма позволяет получать разнообразные формы изделий за счет изменения конфигурации ребра.
Недостатком данного устройства является малая надежность склеивания пельменей, снижающая качество изделий, что характерно для устройств использующих принцип формовки изделий из заполненной фаршем тестовой трубки.
Известен из патента РФ №2157628 (опубл. 2000.10.20) близкий к заявляемому дозатор начинки, применяемый в устройстве для формования
пряников с начинкой. Дозатор содержит бункер для начинки и клапанно-поршневой механизм, включающий множество линейно распределенных цилиндрических каналов, клапан, выполняющий функцию распределения начинки, поршни и выпускные каналы для подачи начинки к формуемому изделию. На валу дозатора начинки закреплены эксцентрик и кулачок Дозатор содержит рычажную систему для перемещения поршней. Цикл работы дозатора начинки происходит при повороте вала на 360°. В начале цикла клапан находится в открытом положении, сообщающем поршневые каналы дозатора с выпускными каналами. В течение времени поворота вала на 180° поршни совершают рабочий (прямой) ход и дозы начинки перемещаются к изделию. При повороте вала на следующие 180° клапан находится в положении, сообщающем цилиндрические каналы с бункером начинки. В это время поршни совершают холостой (обратный) ход и происходит втягивание начинки из бункера в цилиндрические каналы, т.е. заполнение цилиндрических каналов начинкой чередуется с ее подачей в выпускные каналы. В результате, продолжительность нагнетания каждой дозы начинки равна временной паузе между нагнетанием смежных доз начинки.
Недостатком данного дозатора является сложная кинематическая схема, ведущая к трудоемкости синхронизации работы узлов установки и увеличению габаритных размеров установки, а также невозможность подачи начинки под давлением, что необходимо при работе с начинками плотной консистенции.
Попытка решения задачи повышения качества изделий предпринята созданием устройства для изготовления пельменей, раскрытого в патенте РФ №2134969 (опубл. 1999.08.27). Устройство содержит механизм формования тестовой ленты и средство для штамповки изделий состоящее из пуансона, матрицы, формующих роликов и толкателей для подачи фарша. Тестовая лента поступает в зазор между пуансоном и матрицей, где с помощью пуансона вырубают тестовые заготовки, на которые из блока толкателей помещают наполнитель в тестовые заготовки и далее осуществляют формирование готовых изделий с помощью формовочных роликов. После формовки пельменей отработанная тестовая лента (обратка) поступает в бункер, где происходит ее перемешивание с готовой тестовой массой. В этом устройстве обеспечивается хорошее качество изделий за счет необходимой упругости тестовой оболочки.
Недостатком данного устройства является то, что в приспособлении для формования изделий отсутствует механизм для извлечения готовых изделий из формующего средства, что приводит к сбоям в работе устройства. Кроме того, при изготовлении изделия остается большое количество остатков теста. Недостатком является также и невозможность изготовления пельменей традиционной формы, что снижает потребительские свойства изготовляемого продукта.
При анализе существующего уровня техники не обнаружены приспособления, позволяющие изготавливать изделия из теста с начинкой, имеющие рельефный рисунок, характерный для традиционной формы пельменей ручной лепки.
Наиболее близким по технической сущности к устройству для изготовления изделий из теста с начинкой является устройство для изготовления пельменей, известное из патента RU 2042328 (опубл. 1995.08.27).
Устройство содержит средство образования тестовой заготовки, подаваемой в зону формирования изделий, связанную со средством нагнетания начинки и размещенную в зоне формирования изделий, по меньшей мере, одну трубку для подачи начинки по ходу движения тестовой заготовки и штампующий механизм. Штампующий механизм выполнен в виде двух, установленных с возможностью вращения один навстречу другому барабанов, каждый из которых имеет множество формовочных ячеек, предназначенных для обеспечения выполнения изделий заданной формы. В каждой ячейке выполнено отверстие, в котором установлен гравитационный выталкивающий элемент. Тесто и начинка через трубки подаются в формовочную головку, где формируется тестовая цилиндрическая оболочка с начинкой. Далее оболочка с начинкой поступает в зону контакта барабанов, при вращении которых навстречу друг другу разделяется на готовые изделия в полусферических формовочных ячейках. В случае залипания пельменей гравитационные выталкиватели, перемещаясь в отверстиях под собственным весом радиально к периферии барабана, выталкивают готовые изделия из ячеек.
Недостатком данного устройства является малая надежность склеивания пельменей, что не исключает появления в партии изделий с некачественным швом по периметру начинки, что характерно для устройств, в которых
используются наполненные фаршем тестовые трубки, поступающие в формующий механизм.
в основу полезной модели поставлена задача создания простой, компактной конструкции устройства для изготовления изделий из теста с начинкой, дозатора начинки и приспособления для формирования рельефного рисунка на поверхности изделий из теста с начинкой, эксплуатационные характеристики которых обеспечивают получение изделий с высокими качественными показателями. Задачей полезной модели является также расширение функциональных возможностей устройства и гарантированное получение пельменей традиционной формы с прочным швом.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для изготовления изделий из теста с начинкой, содержащем привод, средство образования тестовой заготовки, подаваемой в зону формирования изделий, связанное с блоком нагнетания начинки посредством выпускных каналов средство подачи начинки в упомянутую зону, и штампующий механизм, выполненный в виде установленных с возможностью вращения навстречу друг другу барабанов, каждый из которых имеет множество обеспечивающих выполнение изделия заданной формы формовочных ячеек с заданным расположением и имеющих заданную форму входных отверстий, при этом упомянутая ячейка снабжена выталкивающим средством, выполненным с возможностью возвратно-поступательного перемещения между положениями отвода назад и выдвижения вперед в сторону входного отверстия ячейки, новым является то, что средство образования тестовой заготовки выполнено с возможностью формирования, по меньшей мере, двух тестовых лент, упомянутое средство подачи начинки выполнено с возможностью одновременной подачи заданного количества порций начинки между упомянутыми тестовыми лентами, а блок нагнетания начинки выполнен с возможностью дозированного нагнетания начинки в упомянутое средство подачи начинки. Заданное расположение ячеек на барабане может быть расположением рядами в шахматном порядке.
Целесообразно средство подачи начинки выполнять с поперечным сечением клинообразной формы с ориентацией вершины клина в сторону зоны формирования изделий.
Предпочтительно в устройстве для изготовления изделий из теста с начинкой заданное количество порций начинки выбирать таким, чтобы оно
соответствовало количеству ячеек, расположенных на барабане в один ряд по линии, являющейся образующей цилиндрической поверхности барабана.
Для формирования прочной кромочной части изделия целесообразно в области входного отверстия формовочной ячейки, по меньшей мере, одного из барабанов выполнять торцовую выемку небольшой глубины, окружая тем самым входное отверстие узким кольцевым уступом.
Предпочтительно форму входного отверстия ячейки выполнять овальной или круглой или эллиптической.
Целесообразно, по меньшей мере, часть выталкивающего средства, которая размещена в ячейке, выполнять в виде обращенного вогнутой стороной в сторону входного отверстия ячейки чашеобразного элемента, который в предпочтительном варианте выполнен с, по меньшей мере, одной продольной открытой прорезью.
Для повышения стабильности работы устройства целесообразно выталкивающее средство выполнять таким образом, чтобы оно было способно выдвигаться вперед под воздействием смещающего средства, размещенного внутри барабана и выполненного таким образом, что во время выдвижения вперед выталкивающего средства поверхность смещающего средства контактирует с поверхностью находящейся внутри барабана концевой части выталкивающего средства.
Для этого смещающее средство может быть выполнено в виде эксцентрика или тела вращения, установленного с эксцентриситетом относительно оси барабана, при этом на размещенной внутри барабана части выталкивающего средства размещена возвратная пружина.
Целесообразно средство образования тестовой заготовки выполнять в виде, по меньшей мере, двух механизмов формирования тестовой ленты, каждый из которых содержит, по меньшей мере, два вращающихся навстречу друг другу раскатывающих валика, установленных с заданным зазором между собой.
Поставленная задача решается также размещением в формующих ячейках приспособления для формирования заданного рельефного рисунка на лицевой поверхности формуемых изделий из теста с начинкой.
Целесообразно приспособление для формирования рельефного рисунка на периферийной лицевой поверхности изделий из теста с начинкой, которое
может найти применение и в других устройствах со штампующим механизмом, имеющем, по меньшей мере, две предназначенные для формования упомянутого изделия и расположенные входными отверстиями навстречу друг другу ячейки, выполнять в виде, по меньшей мере, двух заданной формы деталей, размещаемых в ячейках, при этом рабочая поверхность каждой упомянутой детали имеет, по меньшей мере, один заданной формы участок опорной поверхности, предназначенный для склеивания двух противолежащих слоев теста вместе между собой и, по меньшей мере, один заданной формы участок, предназначенный для формирования углубления в формуемом изделии, причем упомянутые детали смонтированы в каждой ячейке с размещением рабочих поверхностей таким образом, что упомянутые опорные поверхности располагаются при формовании изделия оппозитно друг другу. Периметр контура опорной поверхности может быть любой заданной конфигурации, например круглой или овальной формы.
Предпочтительно, по меньшей мере, часть рабочей поверхности каждой детали выполнять криволинейной.
Для имитации ручной лепки при изготовлении пельменей целесообразно, по меньшей мере, часть каждой детали выполнять имеющей в поперечном сечении вид почти «запятой», при этом детали размещают в ячейках таким образом, что поверхности головок запятой являются опорными поверхностями, а изогнутые дугой участки, предназначенные для формирования углубления в формуемом изделии, ориентируют друг относительно друга выпуклой стороной в противоположные стороны.
Решение поставленной задачи достигается также применением в блоке нагнетания начинки дозатора начинки, содержащем, по меньшей мере, два заданным образом размещенных цилиндрических канала с поршнями, выпускные каналы по числу упомянутых цилиндрических каналов, толкающую систему, предназначенную для обеспечения выталкивания поршнем содержимого цилиндрического канала в заданный выпускной канал, и жестко связанный с вращающимся валом распределитель начинки, выполненный с возможностью периодического перекрывания цилиндрических каналов, Новым в дозаторе является то, что заданным размещением цилиндрических каналов является их размещение, по меньшей мере, двумя группами таким образом, чтобы обеспечивалось одновременное выталкивание начинки из
цилиндрических каналов одной упомянутой группы поочередно с выталкиванием начинки из цилиндрических каналов другой упомянутой группы, при этом распределитель начинки и, по меньшей мере, часть упомянутой толкающей системы смонтированы на одном валу.
Целесообразно исполнение дозатора начинки с количеством цилиндрических каналов в одной группе соответствующим, по меньшей мере, двум каналам.
Целесообразно распределитель начинки дозатора выполнять в виде тела вращения, в котором предусмотрены по числу цилиндрических каналов в одной упомянутой группе сквозные отверстия, пропускающие начинку из упомянутых каналов в соответствующие выпускные каналы, и обращенный открытой стороной в сторону цилиндрических каналов карман, сообщающийся с валом, при этом вал выполнен полым для подачи по нему начинки под давлением. Предпочтительно при этом сквозные отверстия выполнять такой формы, чтобы начинка могла проходить в выпускные каналы, даже если упомянутые отверстия лишь частично совпадают с отверстиями цилиндрических каналов.
Целесообразно карман располагать на заданном угловом расстоянии от сквозных отверстий.
Предпочтительно в устройстве карман выполнять такой формы, чтобы его поперечный размер был несколько меньше продольного размера, при этом располагать его таким образом, чтобы продольная сторона была ориентирована по существу в окружном направлении.
Целесообразно толкающую систему выполнять в виде размещенного на вращающемся полом валу, по меньшей мере, одного кулачка, установленного с возможностью заданного контакта с рычажным механизмом, смонтированным с возможностью одновременного воздействия на все поршни одной заданной группы для вытеснения начинки из цилиндрических каналов этой группы в соответствующие им выпускные каналы.
Далее полезная модель поясняется со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг.1 - схематичный вид спереди устройства согласно полезной модели; ячейки, распределенные по осевым линиям, изображены частично;
Фиг.2 - фрагмент вида в направлении по стрелке А на Фиг.1, иллюстрирующий средство подачи начинки в разрезе и фрагмент барабана с ячейками выталкиватель не показан;
Фиг.3 - фрагмент места контакта двух барабанов формующего механизма в разрезе, иллюстрирующий выталкивающий элемент и формовочную ячейку;
Фиг.4 - фрагмент формовочной ячейки, иллюстрирующий размещение в формовочной ячейке одной детали приспособления формирования рельефного рисунка на поверхности изделий;
Фиг.5 - вид в направлении по стрелке В на Фиг.4;
Фиг.6 - схематичный общий вид спереди дозатора начинки;
Фиг.7 - вид в перспективе распределителя начинки.
Устройство для изготовления изделий из теста с начинкой (фиг.1), содержит привод (не изображен), связанное с дозатором 1 посредством шлангов средство 2 для направления начинки на позицию для приема указанного продукта. Средство 2 имеет в поперечном сечении клинообразную форму с каналами, к которым подведены четыре выпускных канала от дозатора 1. Средство образования тестовой заготовки, выполнено в виде первого механизма 3 образования тестовой ленты 4 и расположенного на некотором расстоянии от него второго механизма 5 образования тестовой ленты 6. Тестовые ленты 4 и 6 направляются в штампующий механизм 7.
Каждый из механизмов 3 и 5 формирования тестовых лент 4 и 6 содержит вращающиеся раскатывающие валки 8, установленные с зазором между собой, причем раскатывающие валки могут быть выполнены различных диаметров. Механизмы 3 и 5 выполнены с возможностью регулировки зазора между указанными валками 8, а привод обеспечивает подачу тестовых лент с практически одинаковой скоростью. Средство образования тестовой заготовки выполнено с возможностью формирования тестовых лент, по меньшей мере, приблизительно равной толщины.
Штампующий механизм 7 выполнен в виде установленных с прилеганием друг к другу и с возможностью вращения один навстречу другому барабана 9 и
барабана 10. Средство 2 непосредственно примыкает к барабанам 9 и 10 с зазором, обеспечивающим прохождение тестовых лент 4 и 5 с обеих сторон средства 2. В полости барабанов 9 и 10 смонтированы эксцентрики 11, а на рабочей поверхности барабанов выполнены формовочные ячейки 12, распределенные по поверхности барабана в шахматном порядке. В области входного отверстия формовочной ячейки 12 барабана 10 выполнена узкая торцовая выемка 13 (фиг.3 и фиг.4), образующая кольцевой уступ (ступенька в боковой стенке входа в ячейку) для формирования шва склеивания двух лент, что позволяет выполнить изделие с традиционной окантовкой. Возможно также выполнение торцовых выемок вокруг ячеек обоих барабанов. Образованные кольцеобразные площадки для формирования края изделия могут быть выполненными с фасонной поверхностью, например, рифленой.
В каждой ячейке 12 (фиг.3) имеется выталкивающее средство, выполненное в виде расположенного внутри рабочего пространства ячейки 12 чашеобразного элемента 14, например, полусферической формы, закрепленной на одном конце стержня 15, выходящим вторым своим концом внутрь барабана. Вогнутая поверхность полусферы 14 обращена к выходному отверстию ячейки 12. На концевой части стержня 15 со стороны внутренней полости барабанов размещена пружина 16, упирающаяся с одной стороны в барабан, а с другой в бобышку 17, поперечный размер которой превышает поперечный размер стержня 15. Стержень 15 размещен с возможностью скольжения в отверстии ячейки 12. Для удобства сборки выталкивающее средство выполняется составным. Возможны варианты выполнения выталкивающего средства со съемными относительно стержня 15 полусферы 14 и/или бобышки 17.
В каждой ячейке 12 (фиг.5) размещена криволинейно изогнутая деталь 18, имеющая цилиндрическую и торцевую поверхности. Деталь 18 закреплена продольно в прорези стенки ячейки 12 (по линии направляющей цилиндрической поверхности детали) таким образом, что располагаемая внутри полости ячейки часть детали 18 в плоскости нормали к направляющей цилиндрической поверхности детали (т.е. в поперечном сечении) имеет вид практически «запятой» с головкой 19 и хвостовой частью 20. Торцовые поверхности деталей 18, обращенные в сторону входного отверстия ячейки 12 являются рабочими поверхностями и располагаются на уровне выемки 13.
Деталь18 барабана 9 и деталь18 барабана 10 вместе образуют приспособление для формирования рельефного рисунка на поверхности формуемых изделий из теста с начинкой. Рабочие торцовые поверхности деталей 18 могут быть слегка изогнуты полностью или частично.
Детали 18, образующие приспособление, установлены таким образом, что изгибы хвостовой части 20 детали 18 ячеек барабана 10 ориентированы противоположно изгибам хвостовой части 20 соответствующих ячеек барабана 9, а головки 19 находятся при формовании изделия диаметрально противоположно друг другу.
Дозатор начинки 1 показан на фиг.6.
В корпусе 21, установленном в уголках 22 размещен в подшипниках 23 и 24 полый вал 25.
На корпусе 21 закреплен герметично входной штуцер 26 для подачи начинки из бункера насосом (не изображены) в дозатор 1. На валу 25 смонтированы приводная звездочка 27 и кулачок 28. В корпусе 21 смонтирован также рычажно-шарнирный механизм 29. Рычажно-шарнирный механизм 29 выполнен в виде двух оппозитно установленных устройств типа пантограф.
В корпусе 30 расположенного сбоку корпуса 21 и жестко связанного с ним размещены с интервалом попарно (на фиг.6 по два сверху и по два снизу относительно оси вала 25) четыре цилиндра 31 с поршнями 32 и посаженный на вал 25 распределитель начинки 33, сообщенный валом 25.
С корпусом 30 связан имеющий четыре круглых отверстия диск 34, размещенный со стороны выходных штуцеров - двух штуцеров 35, смонтированных с одной стороны вала 25 и двух штуцеров 36, смонтированных с другой стороны вала 25. Штуцера 35 и 36 посредством шлангов связаны со средством 2.
Распределитель начинки 33, изображенный на фиг.7, выполнен в виде диска, в теле которого имеется удлиненный по окружности и открытый со стороны блока цилиндров карман 37, гидравлически связанный с полостью вала 25. В распределителе начинки 33 выполнены также два удлиненных в окружном направлении распределителя 33 сквозных отверстия 38 и 39 для связи цилиндров 31 через отверстия диска 34 поочередно со штуцерами 35 или 36. Сквозные отверстия 38 и 39 ориентированы по отношению друг к другу под 120
градусов. Конфигурация сквозных отверстий и кармана обеспечивает оптимальные условия подвода начинки к цилиндрам.
В данном варианте осуществления полезной модели цилиндры расположены двумя группами, распределенными по воображаемой окружности по два цилиндра в каждой группе. Конструкция позволяет варианты исполнения, в которых количество цилиндров в каждой из двух групп может не ограничиваться этим количеством, например исполнение с одним цилиндром в группе, тремя и более. Распределитель начинки в таких вариантах выполняется с одним карманом, а число сквозных отверстий в распределителе определяется числом цилиндров в группе.
В других вариантах осуществления конструкции может меняться число групп цилиндров, что влечет за собой по сравнению с приведенным примером соответствующее конструктивное изменение рычажно-шарнирного механизма 29, достигаемое, например увеличением количества пантографов или изменением их конфигурации.
Устройство работает следующим образом.
Начинка насосом под постоянным давлением подается через штуцер 26 в непрерывно вращающийся полый вал 25 и проходя по нему, поступает в карман вращающегося вместе с валом 25 распределителя начинки 33. При вращении распределителя 33 и по мере прохождения его кармана мимо верхней пары цилиндров 31 (первой группы) происходит их заполнение начинкой из кармана. Выталкивание начинки из верхней пары цилиндров 31 происходит одновременно и осуществляется в момент расположения напротив них пары сквозных отверстий распределителя 33. Далее начинка одновременно через два верхних отверстия диска 34 и пару верхних штуцеров 35 одновременно поступает в пару трубок средства 2.
Поршни 32 при заполнении цилиндров начинкой перемещаются под воздействием давления движущейся начинки, а при выталкивании - под воздействием механизма 29, перемещаемого кулачком 28, работающим синхронно с распределителем 33.
Цикл работы нижней пары цилиндров 31 (второй группы) осуществляется аналогично, при этом выталкивание начинки из первой группы цилиндров происходит поочередно с выталкиванием начинки из второй группы цилиндров.
Порции начинки из трубок средства 2 импульсно выдавливаются между тестовыми лентами бив штамповочном механизме 7 формуются готовые изделия. Наружные поверхности клинообразного средства 2 служат направляющими для тестовых лент 4 и 6.
В данном варианте воплощения полезной модели формовочные ячейки 12 обеспечивают выполнение пельменей традиционной круглой формы.  Торцовая выемка 13 формирует прочный шов склеивания тестовых лент 4 и 6, позволяющий сохранить сочность начинки, а набегающая на эксцентрик 11 бобышка 17 перемещает стержень 15 для выталкивания изделия из ячейки 12, Рабочие поверхности деталей 18, находящиеся напротив друг друга, придавливают изделие с двух сторон. В местах соприкосновения рабочей поверхности деталей 18 с тестом происходит вытеснение фарша и склеивание противолежащих слоев теста с внутренней стороны, а на наружной поверхности остается след, имитирующий ручную лепку.
Кинематическая схема устройства синхронностью работы всех вращающихся узлов по времени и линейным скоростям обеспечивает одновременность момента выталкивания начинки из группы цилиндров и момента прохождения начинки мимо формующей ячейки. Возникающий импульс движения обеспечивает заданное наполнение изделия начинкой. Изделия получаются не слипшимися, не деформированными, края хорошо заделаны, сохраняя сочность начинки.
Предложенная конструкция отличается простотой схемы и работы, легкостью обслуживания и обеспечивает высокую производительность при высоком качестве изделий из тестовой оболочки с начинкой. Благодаря наличию сменных барабанов устройство легко переналаживаемо для изготовления разнообразной формы, например пельменей, вареников с разнообразной начинкой. По сравнению с известными устройствами конструкция позволяет расширить функциональные возможности, свести к минимуму потери тестовой заготовки и обеспечить сохранение традиционного внешнего вида пельменей без нарушения целостности оболочки.