МЕХАНИЗМ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕСТА С НАЧИНКОЙ
MECHANISM FOR MOULDING DOUGH PRODUCTS WITH FILLING

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству полуфабрикатов из теста с начинкой, в частности пельменей различной модификации и схожих с ними по назначению, содержанию и технологии изготовления продуктов.
Известно устройство для изготовления изделий из теста с начинкой (по патенту РФ на изобретение №2117432 от 20.08.1998, А21С 9/06, Абросимов В.П.), содержащее камеры для теста и начинки, загрузочные бункера с механизмами подачи теста и начинки, роторные насосы, дозатор и формующие гладкий и ребристый барабаны разного диаметра.
К недостаткам такого устройства относится перенасыщенность конструктивного исполнения, усложненность технологического, цикла и длительность процесса изготовления продукции.
Известно высокопроизводительное устройство для изготовления полуфабрикатов из теста с начинкой (по патенту RU на изобретение №2272410 от 27.03.2006, А21С 9/08, Макаров О.П., Шамаев А.Н.), включающее предназначенные для формования тестовых лент два вращающихся навстречу друг другу валика и штампующий механизм, состоящий из двух барабанов с ячейками либо экранами, а также фаршепитатель и совмещенный с ним дозатор.
Применение такого устройства позволяет наладить выпуск полуфабрикатов из теста с начинкой в широком ассортименте, однако технологический процесс не отличается высокой производительностью, эффективностью и надежностью, так как требуемая прочность и точность соединения кромок оболочки изделия полностью не обеспечивается, что затрудняет герметизацию фарша в оболочке, приводит к застреванию готовых полуфабрикатов и их прилипанию к формующим поверхностям.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является автомат для производства пельменей (по, патенту RU на изобретение №2379894 от 27.01.2010, А21С 9/06, Куликов А.А., Манихин С.М., Прадун Д.А.), содержащий тестосмеситель, тестовод, тестораскатывающие валики с электроприводом, начинковод, начинкопитатель и штамповочные барабаны с формовочными ячейками и электроприводом.
Известный автомат несложен в устройстве и конструктивном исполнении, в то же время его технологическая схема одновариантна, что лишает механизм возможности увеличения производительности, эффективности, надежности и экономичности работы с одновременным с расширением ассортимента выпускаемой продукции и улучшением ее качества.
Задачей изобретения является достижение универсальности и многовариантности его конструктивного исполнения.
Такой технический результат достигается тем, что в механизме для формования изделий из теста с начинкой, содержащем тестосмеситель, тестовод, тестораскатывающие валики с электроприводом,- тестовые ленты, начинковод, начинкопитатель и штамповочные барабаны с формовочными ячейками и электроприводом, электроприводы снабжены синхронными преобразователями для придания вращающимся элементами одинаковой окружной скорости, диаметры верхней пары исходных тестораскатывающих валиков приняты равными диаметрам нижней пары валиков или большими таких диаметров, а для варьирования расстояний между центрами вращения валиков и зазоров между поверхностями касания вращающихся элементов использованы винтовые регуляторы. Далее в пространство между исходными тестовыми лентами, движущимися из исходных тестораскатывающих валиков вниз, введена дополнительная пара таких валиков с соответствующей подачей на нее порций теста для образования дополнительной центральной тестовой ленты, а в промежутках между исходными и дополнительной центральной лентами перед их входом в штамповочные барабаны размещены два начинкопитателя с соответствующей подачей в них порции начинки. Кроме того, для образования еще двух дополнительных периферийных тестовых лент использованы две дополнительные тройки тестораскатывающих валиков, с соответствующей подачей на них порций теста, а в промежутках между дополнительными периферийными тестовыми лентами и исходными тестовыми лентами размещены два дополнительных начинкопитателя с соответствующей подачей в них порций начинки, причем в пространство между исходными тестовыми лентами, движущимися из исходных тестораскатываюющих валиков вниз, введены еще две дополнительные пары тестораскатывающих валиков с соответствующей подачей на них порций теста, а в промежутках между исходными периферийными тестовыми лентами и дополнительными лентами, а также самими дополнительными лентами размещены три начинкопитателя с соответствующей подачей в них порций начинки.
Такая кинематическая схема заявляемого механизма предполагает реализацию процесса изготовления пельменей и аналогичной продукции по основному независимому и трем дополнительным зависимым пунктам, обеспечивающим производство таких видов изделий, как полуфабрикаты, состоящие из однокамерной, двухкамерной и трехкамерной оболочки с начинкой одного, двух или трех сортов либо с их комбинированием.
Устройство описываемого механизма иллюстрируется фиг.1, 2, 3 и 4, где показаны соответственно первая основная схема и дополнительные 2, 3 и 4 схемы его конструктивного исполнения. Так, согласно схемы 1 по фиг.1 использованы две исходные пары тестораскаточных валиков, образующих две исходные тестовые ленты, и один начинкопитатель; - схемы 2 по фиг.2 использованы две пары исходных и одна дополнительная пара тестораскатывающих валиков, образующих две исходные и одну дополнительную тестовые ленты и два начинкопитателя; - схемы 3 по фиг.3 использованы две исходные пары тестораскатывающих валиков, образующих две исходные и две дополнительные тестовые ленты, и три начинкопитателя; согласно схемы 4 по фиг.4 использованы две исходные и две дополнительные пары тестораскатывающих валиков, образующих две исходные и две дополнительные тестовые ленты, и три начинкопитателя.
В состав основных системообразующих элементов заявляемого механизма, представленных на фиг.1 и повторяющихся в других его вариантах, приведенных на фиг.2, 3 и 4, входят исходные тестораскатывающие валики (1, 2, 3 и 4) с электроприводом и синхронными преобразователями (на чертежах не показаны). Эти валики составляют две их исходные пары (А). Кроме того, в заявляемом механизме использованы штамповочные барабаны (5 и 6) с формовочными ячейками и электроприводом (на чертежах не показаны), тестовод(ы) (7), порции теста (8), исходные тестовые ленты (9 и 10), начинковод(ы) (11), начинкопитатель(и) (12), порции начинки (13), готовое изделие (14). Согласно 2-ой схемы в состав механизма по фиг.2 входят: дополнительные тестораскатывающие валики (15 и 16), составляющие дополнительную пару (В) и образующие дополнительную центральную тестовую ленту (17). Согласно 3-ей схемы в состав механизма по фиг.3 входят дополнительные периферийные тестораскатывающие валики (15, 16, 17, 18, 19 и 20), составляющие их две дополнительных периферийных тройки (С) и образующие две дополнительные периферийных тестовые ленты (21 и 22). Согласно 4-ой схемы в состав механизма по фиг.4 входят: дополнительные нижние тестораскатывающие валики (15, 16, 17 и 18), составляющие их две дополнительные нижние пары (D) и образующие две дополнительные центральные тестовые ленты (19 и 20). В соответствии с фиг.2, 3 и 4 в схеме 2 использованы размещенные между тестовыми лентами (9, 10 и 17) два начинкопитателя (12), в схеме 3 - между тестовыми лентами (22, 10, 9 и 21) три начинкопитателя (12) и в схеме 4 - между тестовыми лентами (10, 20, 19 и 9) также три начинкопитателя (12).
Работает заявляемый механизм следующим образом. В соответствии с каждой схемой (фиг.1, 2, 3 и 4) приготовляемая в тестосмесителе (на чертежах не показан) тестовая масса по тестоводу (8) поступает в виде готовых порций теста (7) к вращающимся с одинаковой скоростью навстречу друг другу исходным тестораскатывающим валикам (1, 2, 3 и 4), составляющим исходные пары (А), образуя исходные тестовые ленты (9 и 10), из которых с помощью формующих ячеек, расположенных во вращающихся также навстречу друг другу штамповочных барабанах (5 и 6) после введения соответствующих порций начинки (13), поступающих через начинковод(ы) и начинкопитатель(и) (12) поштучно, и производится готовое изделие (14). В конечный момент производства кромки тестовой оболочки почти готового изделия (14) смыкаются и оно выталкивается на транспортерную ленту конвейера (на чертежах не показана). Описанная кинематика действия формовочного механизма, несмотря на ее внешнюю несложность и технологическую взаимообусловленность работы всех конструктивных элементов, нуждается в предварительной тщательной отладке и подгонке всех ключевых процессов и вспомогательных операций друг к другу. Нормативная бесперебойная и безаварийная работа формовочного механизма зависит в том числе от правильного сочетания выбора технологических и конструктивных характеристик аппарата, включая его производительность, количественные и качественные показатели тестового сырья, состояние окружающей среды (температура, давление, влажность и подвижность воздуха в помещении), состояние материала всех движущихся частей и элементов, а также их расположение в пространстве относительно друг друга. Вход в высокопроизводительный и безаварийный режим работы формовочного механизма обусловлен при этом правильным выбором оптимальных диапазонов параметров верхних и нижних тестораскатывающих валиков в исходных и дополнительных парах и тройках (А, В, D и С), исходя из того, что для различных условий работы диски таких валиков могут быть равны или подобны друг другу в меньшую или большую сторону. Кроме того, что скорость вращения тестораскатывающих валиков (1…4 {А}, 15…16 {В}, 15…20 {С} и 15…17 {D}) должна обеспечиваться посредством синхронных преобразователей строго идентичной, важнейшим фактором оптимизации технологического процесса является правильная регулировка всех расстояний между центрами вращения вышеперечисленных элементов и поверхностями касания всех групп валиков, т.е. пар А, В, D и троек С. Такая наладка и подгонка ритмичности работы механизма обеспечивается винтовыми регуляторами, приданными каждой группе вращающихся узлов (на чертежах не показаны). По второй схеме заявляемого технического решения, как следует из фиг.2, работа механизма осуществляется путем одновременной протяжки исходных тестовых лент (9, 10), ставших в этом случае периферийными и образующихся в результате вращения валиков 1, 2, 3 и 4 исходных пар (А), и дополнительной центральной ленты (17), создание которой обеспечивают валики (15, 16) дополнительной пары (В), с включением в технологический цикл дополнительного тестовода (8) и порций теста (7), а также двух начинководов (11, 11), двух начинкопитателей (12, 12) и порций начинки (13, 13), располагаемых между тестовыми лентами (15, 17 и 16). По третьей схеме формовочного механизма согласно фиг.3 его работа осуществляется путем протяжки исходных тестовых лент (9 и 10), ставших в этом случае центральными, и образующихся в результате вращения валиков (1, 2, 3 и 4) исходных пар А, и дополнительных периферийных тестовых лент (21 и 22), создание которых обеспечивают дополнительные валики (15, 16, 17 и 18, 19, 20), действующие в составе дополнительных троек (С), с включением в технологический цикл дополнительных тестоводов (8 и 8) и порций теста (7 и 7), а также дополнительных начинководов (11 и 11), начинкопитателей (12 и 12) и порций начинки (14 и 14). По четвертой схеме формовочного механизма согласно фиг.4 его работа осуществляется путем протяжки исходных тестовых лент (9 и 10), ставших в этом случае также переферийными и образующих в результате вращения валиков (1, 2, 3 и 4) исходных пар А, и дополнительных центральных тестовых лент (19 и 20), создание которых обеспечивают дополнительные валики (15, 16, 17 и 8), действующие в составе дополнительных пар (D) с включением в технологический цикл дополнительных тестовода (8) и порций теста (7), а также дополнительных начинководов (11 и 11), начинкопитателей (12 и 12) и порций начинки (13 и 13). Как видно из фиг.1, 2, 3 и 4 в 1, 2 и 3 вариантах формовочного механизма диаметры всех тестораскатывающих валиков подобраны с учетом результатов лабораторных и производственных испытаний одинаковыми, а по варианту 4 отношение диаметров верхних пар валиков к диаметрам нижних принято в пропорции 1 к 0,8. Расстояние между центрами вращения верхних валиков в парах А, В и D по всем вариантам формовочного механизма принято с учетом необходимости видимого зазора между поверхностями касания валиков, а расстояние между центрами вращения нижних валиков в паре А третьего варианта определено из интервала (1,5…2)d, где d - диаметр соседних валиков, расположенных на одной горизонтали.
Предварительная экспортно-аналитическая оценка отечественного пельменного и аналогичного производства показывает что серийный выпуск заявляемого устройства позволит существенно расширить ассортимент выпускаемой продукции с соответствующим ростом на нее потребительского спроса путем дальнейшего повышения эффективности и экономичности применяемых сегодня в пищевой промышленности автоматов, полуавтоматов и аппаратов для массового формования кулинарных изделий из теста с начинкой.