БАРАБАН ПЕЛЬМЕННОГО СТАНКА

Область техники
Полезная модель относится к производству барабанов пельменных станков, а именно к устройству их формующих ячеек, включающих выталкиватели полуфабрикатов.
Под пельменными станками подразумеваются станки для производства пельменей, вареников и других изделий из тестовой оболочки с начинкой самой разнообразной формы, но с округлыми, овальными и проч., т.е. необязательно сферическими боковыми поверхностями (с «округлостями» вне места слепки).
Уровень техники
Известен барабан пельменного станка (RU 2272410), содержащий ячейки, включающие выталкиватели полуфабрикатов, которые представляют собой штоки с прикрепленными к ним чашеобразными экранами, выполненные с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно «своих» ячеек.
Такой барабан выбран в качестве прототипа.
Особенности прототипа, предопределяющие его недостатки следующие:
- форма поверхностей экранов соответствует форме получаемых полуфабрикатов - экраны выполнены чашеобразной формы и их внутренние поверхности определяют внешний вид полуфабрикатов (в результате, во-первых, полуфабрикаты плохо отделяются от экранов, а, во-вторых, форма поверхностей экранов определяет форму поверхностей полуфабрикатов, и следовательно на полуфабрикатах отражаются все дефекты экранов);
- экраны располагаются в ячейках таким образом, что минимальный зазор между ними и боковыми поверхностями ячеек меньше 0,5 мм (такой зазор недостаточен для быстрого выхода воздуха из ячеек, в которые вдавливаются полуфабрикаты).
Технический результат
Полезная модель предназначена для реализации нового способа формообразования полуфабрикатов на пельменных станках барабанного типа, ориентированного на свободную формовку теста.
Данный способ позволяет получать бездефектные идентичные полуфабрикаты с хорошим внешним видом.
Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в обеспечении возможности свободной деформации теста в полости ячейки под давлением начинки без упора теста в элементы ячейки всей своей боковой поверхностью.
Сущность полезной модели
Для достижения заявленного технического результата в известное устройство барабана, содержащего ячейки, включающие выталкиватели полуфабрикатов, которые представляют собой штоки с прикрепленными к ним чашеобразными экранами, введены следующие главные отличительные признаки:
- форма внутренней поверхности экранов, предназначенной для упора в полуфабрикаты в момент их выталкивания, выполнена заметно отличной от формы боковой поверхности полуфабрикатов - форма внутренней поверхности экранов должна иметь меньшую кривизну по сравнению с кривизной боковых поверхностей полуфабрикатов, с которыми соприкасается экран;
- экраны располагаются в ячейках таким образом, что минимальный зазор между ними и боковыми поверхностями ячеек больше 0,5 мм;
- ячейки и/или штоки имеют дополнительные каналы для отвода воздуха из-под экранов (так например, каждый шток может иметь только один канал, что наиболее оптимально).
Частные отличительные признаки полезной модели таковы:
- минимальный радиус кривизны экрана больше рабочей глубины экрана Н;
- минимальный радиус кривизны экрана составляет больше 1,5 Н, но меньше 3 Н;
- минимальный радиус кривизны экранов как минимум в 1,2 раза превосходит максимальный радиус обращенных к экранам поверхностей полуфабрикатов;
- минимальный радиус кривизны экранов как минимум в 2,3 раза превосходит максимальный радиус обращенных к экранам поверхностей полуфабрикатов;
- экраны располагаются в ячейках таким образом, что минимальный зазор между ними и боковыми поверхностями ячеек больше 1 мм;
- на своей периферии экраны включают отверстия для выпуска воздуха из внутренней полости ячейки под тестом в момент формообразования полуфабриката;
- в качестве дополнительных каналов для отвода воздуха из-под экранов штоки включают выборки на своих боковых поверхностях, по которым они сопрягаются с барабаном;
- внутренняя чашеобразная поверхность экрана является частью сферы или эллипсоида, или гиперболоида, или иных округлых тел, но в любом случае в своем центре она имеет максимальный радиус кривизны.
Описание фигур
Описание ПМ сопровождается 1 фиг.
На фиг. в разрезе представлена характеризующая основное устройство барабана ячейка при расположении экрана в крайне нижнем положении (в соответствии с фиг.), т.е. в момент формообразования полуфабриката.
Фиг. приведена для иллюстрации отличия формы внутренней поверхности экрана от формы боковой поверхности полуфабриката, определяющего локализацию места контакта полуфабриката с экраном, что обеспечивает возможность свободной формовки теста при исключении его контакта с элементами ячейки.
На фиг. приняты следующие обозначения:
1 - наружная цилиндрическая поверхность барабана;
2 - выборка по периметру ячейки - зона образования места слепки полуфабриката;
3 - боковая поверхность полуфабриката, минимальный радиус кривизны которой примерно равен расстоянию от верхней кромки отверстия ячейки до экрана в проекции на плоскость представленного разреза (см. ниже);
4 - локализованное (с точки зрения площади внутренней поверхности экрана) место контакта полуфабриката с экраном, как правило, всегда имеющее место при формообразовании полуфабриката - размер такого места имеет важное значение с точки зрения деформации полуфабриката экраном (заметная деформация портит внешний вид полуфабриката);
5 - внутренняя чашеобразная поверхность экрана (гладкая);
6 - внутренняя боковая поверхность ячейки;
7 - экран;
8 - место сварки экрана со штоком (возможна ориентация на склейку, свинчивание и т.п.);
9 - шток цилиндрической, квадратной и любой другой формы (на фиг. предполагается, что шток цилиндрический);
10 - отверстие на дне ячейки, в котором по скользящей посадке перемещается шток;
11 - выборка на штоке, образующая канал для выпуска воздуха из-под экрана, такая выборка может быть также выполнена наподобие шпоночного паза, внутреннего отверстия и т.д. (для выпуска воздуха из-под экрана выборка в виде шпоночного паза может быть выполнена и в отверстии 10, но это значительно менее технологично);
12 - канал для выпуска воздуха из внутренней полости ячейки над экраном в момент формообразования полуфабриката (возможно использование для этих целей и дополнительных отверстий на периферии экрана - не оптимальное с точки зрения санобработки барабана решение);
Η - рабочая глубина ячейки - расстояние от верхней кромки отверстия ячейки до экрана в проекции на плоскость представленного разреза (минимальный радиус кривизны боковой поверхности полуфабриката примерно равен Η - см. выше) - рабочая глубина экрана определяет толщину полуфабриката Т≈2Н+1 мм (при толщине тестовых лент порядка 1 мм - при склеивании тестовых лент происходит их деформация, и место слепки имеет примерно ту же толщину, что и сами ленты);
R - минимальный радиус кривизны экрана (R>H, оптимальное соотношение R≈2H);
t - ширина канала для выпуска воздуха из внутренней полости ячейки в момент свободного формования полуфабриката (0,5MM<t<1мм, при этом, как правило, приходится использовать дополнительные отверстия на периферии экрана, t>1 мм - дополнительные отверстия не требуются);
стрелка А - направление перемещения экрана со штоком во время выталкивания полуфабриката;
тонкие стрелки - одно из направлений выпуска воздуха во время формообразования полуфабриката.
Сведения, подтверждающие возможность реализации ПМ
Представленный барабан с наружной цилиндрической поверхностью 1 должен содержать имеющие по своему периметру выборки 2 ячейки с внутренней боковой поверхностью 6, включающие выталкиватели полуфабрикатов, которые представляют собой штоки 9 с жестко прикрепленными (например, приваренными в месте 8) к ним чашеобразными экранами 7, перемещающимися в момент выталкивания полуфабрикатов относительно ячеек по стрелке А в отверстиях 10.
Ориентация на чашеобразный экран, выгнутый вниз (в соответствии с фиг.), сделана, с одной стороны, из эмпирических соображений, исходя из потребности минимизировать количество загрязнений (фрагментов теста, муки, начинки), попадающих под экран в нижнюю часть ячейки, а с другой - исходя из потребности иметь заданное пятно контакта полуфабриката с экраном.
Форма внутренней поверхности экранов 5, предназначенной для упора в полуфабрикаты в момент их выталкивания, должна быть выполнена заметно отличной от формы боковой поверхности полуфабрикатов 3 с тем, чтобы локализовать место контакта 4 полуфабриката с экраном и в момент его формообразования, и в момент его выталкивания из ячейки - форма внутренней поверхности экранов должна иметь меньшую кривизну по сравнению с кривизной боковых поверхностей полуфабрикатов, с которыми соприкасается экран.
Экраны должны располагаться в ячейках таким образом, чтобы минимальный зазор t между ними и боковыми поверхностями ячеек оказался больше 0,5 мм для гарантированного образования канала 12, обеспечивающего во время формообразования полуфабриката выпуск воздуха из внутренней полости ячейки под тестом над экраном.
Ячейки и/или штоки должны иметь дополнительные каналы для отвода воздуха из-под экранов (тонкие стрелки на фиг.).
Минимальный радиус кривизны экрана R может быть больше рабочей глубины ячейки Н.
Так, минимальный радиус кривизны экрана может быть больше 1,5, но меньше 3 Н.
Минимальный радиус кривизны экранов как минимум в 1,2 раза может превосходить максимальный радиус обращенных к экранам поверхностей полуфабрикатов.
Минимальный радиус кривизны экранов может как минимум в 2,3 раза превосходить максимальный радиус обращенных к экранам поверхностей полуфабрикатов.
Экраны могут располагаться в ячейках таким образом, что минимальный зазор между ними и боковыми поверхностями ячеек окажется больше 1 мм.
На своей периферии экраны могут включать отверстия для выпуска воздуха из внутренней полости ячейки под тестом в момент формообразования полуфабриката.
В качестве дополнительных каналов для отвода воздуха из-под экранов штоки могут включать выборки 11 на своих боковых поверхностях, по которым они сопрягаются с барабаном.
Внутренняя чашеобразная поверхность экрана может являться частью сферы или эллипсоида, или гиперболоида, или иных округлых тел, но в любом случае в своем центре она должна иметь максимальный радиус кривизны.
Принцип работы ПМ
Барабаны работают парами.
Две тестовые ленты накрывают оппозитные ячейки барабанов.
Между ними подается начинка, которая давит на тестовые ленты, приводя к их деформации.
Под давлением начинки происходит свободная формовка теста - тесто практически не соприкасается в области своей формовки (вне места слепки) с элементами ячейки (как видно на фиг.).
Возможен (и желателен) локальный контакт теста во время формообразования полуфабриката с экраном.
Воздух из-под заполняющего ячейку теста проходит в зазор между экраном и внутренней боковой поверхностью ячейки и далее через дополнительные выпускные каналы в ячейке и/или в штоке во внутреннюю полость барабана, связанную с внешним пространством.
Затем экран перемещается, и полуфабрикат гарантированно отделяется от ячейки.
Перемещение экрана осуществляется с использованием кулачкового механизма - после выталкивания полуфабриката экран снова возвращается ко дну ячейки.
Связь главных отличительных признаков с заявленным техническим результатом
Первый главный отличительный признак обеспечивает гарантированный контакт боковых поверхностей полуфабриката с экранами только в локализованной зоне в центре экрана, а не по всей его чашеобразной поверхности, что позволяет тесту свободно формоваться.
Примечание. Основное назначение периферийной части экрана - защита пространства под экраном от загрязнения.
Два оставшихся главных отличительных признака обеспечивают возможность гарантированного свободного выхода воздуха, находящегося в накрытых тестовыми лентами ячейках.
Совместно главные отличительные признаки обеспечивают возможность свободной формовки теста.