ЯЧЕЙКА ФОРМУЮЩЕГО БАРАБАНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕСТА С НАЧИНКОЙ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к пищевой промышленности, конкретнее к оборудованию для производства пельменей и подобных им изделий.
Уровень техники
Известен пельменный аппарат, содержащий пару штамповочных встречновращающихся барабанов с формирующими ячейками, по периметру входных отверстий которых выполнены понижения в виде кольцевых ступенек, рабочая поверхность которых предназначена для слепки краев тестовых оболочек и формирования кромочной части изделия (см. патент RU 101615 МПК: А21С9/06, опубл. 27.01.2011).
Кольцевая ступенька (также обозначаемая в аналогах как кольцевая выемка, кольцевая выборка, канавка, уступ) представляет собой углубление относительно наружной поверхности барабана.
Как правило, ширина кольцевой ступеньки является постоянной, одинаковой по всему периметру отверстия ячейки (см. патенты RU 2297765, RU 2636756, RU 187139 U1, RU 187148 U1, RU 187140 U1, RU 172062 U1).
Минимальная известная ширина кольцевой ступеньки составляет 1 мм. Однако в этом случае практически невозможно обеспечить надежное запечатывание начинки внутри тестовой оболочки. Под действием раскатывающих и формующих элементов тесто испытывает многочисленные сжатия и растяжения, что ведет к появлению в нем внутренних напряжений. После снятия нагрузки эти внутренние напряжения вызывают утяжку тестовых оболочек, в результате чего узкий кромочный шов расходится, что в последующем, при приготовлении изделия ведет к вытеканию бульона или выпадению начинки из оболочки.
С целью повышения надежности соединения тестовых оболочек в патенте RU 101615 в кольцевых ступеньках ячеек одного барабана предусмотрены выступы, взаимодействующие с канавками, выполненными в кольцевых ступеньках ячеек второго барабана. Однако такое решение возможно только при достаточно большой ширине ступеньки, что ведет к получению широкого кромочного шва, выступающего вокруг изделия.
Недостатком такого широкого шва является то, что в процессе транспортировки и хранения замороженных изделий, вследствие их соударения и трения друг о друга, хрупкая от заморозки выступающая кромочная часть откалывается, что зачастую ведет к нарушению целостности оболочки изделия и связанным с этим последствиям.
В качестве наиболее близкого аналога по наличию признаков, сходных с существенными признаками заявляемого технического решения, принята ячейка формующего барабана, входящего в состав устройства для изготовления полуфабрикатов изделий из теста с начинкой (патент RU 92300, МПК: А21С9/00, опубл. 20.03.2010, пп. 41-46 формулы, фиг.9-10).
Согласно материалам патента RU 92300, ячейка барабана имеет выполненную по периметру ее входного отверстия кольцевую выборку (углубление) переменной ширины, максимальное значение которой (7,5 мм) соответствует передней по ходу вращения части ячейки, т.е. части, первой входящей в зону формования при вращении барабана. К боковым участкам ширина выборки постепенно уменьшается до минимального значения (1,5-2,5 мм) и сохраняется на второй половине длины, соответствующей задней по ходу вращения части ячейки.
Увеличенная ширина кольцевой выборки (углубления) в передней части ячейки, там, где тесто испытывает наибольшее растяжение от начинки и от взаимодействующих между собой поверхностей барабанов, позволяет компенсировать усадку тестовых оболочек и снизить риск расхождения кромочного шва в передней части изделия после снятия нагрузки.
К недостаткам ближайшего аналога можно отнести высокую вероятность разрыва кромочного шва в задней части изделия, вызываемого усадкой тестовых оболочек после выхода из зоны формования.
Полезная модель направлена на повышение качества формируемых изделий и снижение риска необратимого брака, связанного с нарушением целостности кромочного шва (слепки), как в процессе формования, так и в процессе последующего хранения и транспортировки изделий.
Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является компенсация усадки тестовых оболочек и исключение расхождения кромочного шва в задней части изделия после снятия нагрузки формования, в результате обеспечивается целостность кромочного шва и надежное запечатывание начинки внутри тестовой оболочки, гарантируется высокое качество изделий и приготовленных из них блюд.
Раскрытие полезной модели
Упомянутая проблема решена, и результат обеспечен благодаря тому, что в ячейке формующего барабана для изготовления изделий из теста с начинкой, включающей гнездо, в которое начинка вдавливает тесто, и окружающее гнездо по периметру кольцевое углубление переменной ширины, согласно заявляемой полезной модели, максимальная ширина (Н1) углубления соответствует передней по ходу вращения части ячейки, первой вступающей в зону формования, и составляет 6-9 мм, минимальная ширина углубления (Н2) соответствует боковым участкам ячейки и составляет 2-4 мм, при этом ширина углубления (Н3) задней по ходу вращения части ячейки, входящей в зону формования в последнюю очередь, составляет 4-7 мм, при условии, что (Н3) меньше (Н1).
По сравнению с ближайшим аналогом, в предлагаемой ячейке формующего барабана существенно увеличена ширина кольцевого углубления в задней по ходу вращения части ячейки, где тесто испытывает меньшее, чем в передней части ячейки, но все же значительное растяжение от начинки и от взаимодействующих между собой поверхностей барабанов. Это позволяет компенсировать усадку тестовых оболочек после снятия нагрузки и исключить расхождение кромочного шва в этой части изделия.
Оптимизированная ширина кольцевого углубления, предназначенного для формирования кромочного шва изделия, не только способствует целостности кромочного шва по всему периметру отформованного изделия, но и позволяет до минимума снизить вероятность повреждения (откола) кромочной части после заморозки, в процессе хранения и перемещения замороженных изделий.
Рабочая (донная) поверхность кольцевого углубления, предпочтительно, имеет ступенчатую форму, при этом кольцевой участок меньшей глубины примыкает к входному отверстию гнезда. Такое решение позволяет обеспечить повышенное давление на тестовые оболочки в зоне вокруг гнезда ячейки, что способствует более качественному соединению оболочек вокруг начинки и ее надежному запечатыванию.
Возможность промышленной осуществимости предлагаемого технического решения подтверждается приведенным ниже примером осуществления.
На фиг.1 - изображен фрагмент ячеистой поверхности формующего барабана в месте расположения на нем ячейки;
На фиг. 2 - сечение А-А с фиг.1, увеличено.
Осуществление полезной модели
Автомат для изготовления изделий из теста с начинкой содержит штампующий механизм, содержащий, как минимум один формующий барабан 1 с ячеистой поверхностью, а чаще два встречно-вращающихся формующих барабана с зеркально-оппозитными ячеистыми поверхностями.
Устройство ячейки формующего барабана включает (см. фиг.1) гнездо 2, в которое начинка вдавливает тесто, и предназначенное для формирования кромочного шва (слепки) кольцевое углубление 3 переменной ширины, окружающее гнездо 2 по периметру.
Форма гнезда 2 ячейки выполняется в соответствии с заданной формой изделия, для пельменей это, обычно, овальная или круглая форма.
Часть (сторона) ячейки, первой вступающая в зону формования при вращении барабана, условно названа передней частью (А).
Часть (сторона) ячейки, входящая в зону формования при вращении барабана в последнюю очередь, условно названа задней частью (В).
Расположенные между этими частями стороны ячейки, ориентированные преимущественно по направлению вращения барабана, названы боковыми участками (С).
Максимальная ширина кольцевого углубления (Н1) соответствует передней по ходу вращения части ячейки и составляет 6-9 мм, оптимально 7 мм.
Минимальная ширина углубления (Н2) соответствует боковым участкам и составляет 2-4 мм, оптимально 2,5 мм.
Ширина углубления в задней по ходу вращения части ячейки (Н3) выбирается из диапазона 4-7 мм, при условии, что Н3 меньше Н1.
Рабочая поверхность углубления 3 выполнена ступенчатой формы, при этом кольцевой участок 4 меньшей глубины примыкает к входному отверстию гнезда (см. фиг.2).
В процессе производства изделия тесто несколько раз подвергается раскатке, что ведет к возникновению в нем внутренних напряжений. В процессе формования изделия внутренние напряжения увеличиваются, т.к. тесто дополнительно растягивается.
Максимальное растяжение теста происходит на входе в зону формования, в передней части ячейки (зоне А), где поверхности барабанов затягивают тесто в зону формования между ними и начинка вдавливает тесто в гнездо 2. Несколько меньшему, но также существенному растяжению тесто подвергается и на выходе ячейки - в зоне В.
Так как тесто упругий продукт, то после формования, когда сняты все усилия воздействия, на участках максимального растяжения происходит равнозначная утяжка теста. Выполнение кольцевого углубления 3 с расширениями в передней и задней частях ячейки позволяет компенсировать утяжку теста в передней и задней частях изделия.
На боковых участках С растяжения незначительные, вследствие их ориентации по направлению формования, а также за счет того, что сюда происходит максимальное вытеснение теста из-под взаимодействующих рабочих поверхностей 1 барабанов.
Выполнение кольцевого углубления 3 с кольцевым поясом 4 меньшей глубины способствует надежному запечатыванию начинки внутри тестовой оболочки.
Предлагаемое оптимальное решение формы и ширины кольцевого углубления 3 обеспечивает формирование качественного кромочного шва по всему периметру изделия, исключает его расхождение по окончании формования и повреждение в процессе дальнейшего хранения и транспортировки.