Установка для изготовления штучных блинных изделий

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для выпечки штучных блинных изделий, и может быть использована на предприятиях общественного питания.
Уровень техники
Известно устройство для изготовления штучных печеных изделий, преимущественно блинов, включающее каркас, бункер для теста, дозатор, механизм подачи теста, жаровни предварительной и окончательной обжарки с нагревательными элементами, механизм приема готовых изделий, привод [RU 2297145, C2, A21B 5/03, 20.04.2007].
Недостатки устройства: невозможность заправки блинов начинкой и полива соусом, а также размещение их на тарелке для подачи блинных изделий; отсутствие возможности смазывания жаровен маслом; высокие энергозатраты, так как отсутствует регулирование мощности нагрева.
Также известно устройство для выпечки изделий из жидкого теста, включающее каркас, бункер для теста, дозатор, жаровни предварительной и окончательной обжарки, нагревательные элементы, устройство приема готовых изделий и привод [RU 2587848, C1, A21B 5/03, 27.06.2016].
Недостатки устройства: отсутствует возможность заправки блинов начинкой и полива соусом, и размещение их на тарелке для подачи блинных изделий; быстрый износ механических механизмов, ввиду их постоянного зацепления и отцепления друг от друга.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является установка для выпекания блинов, содержащая раму с последовательно установленными и снабженными блоком нагревательных элементов жаровней предварительной обжарки и жаровней окончательной обжарки, электропривод, устройство переворота и устройство для заправки начинкой, обеспечивающее порционное наложение начинки на обжаренное снизу и сверху тесто, также обеспечивается сворачивание в трубочку обжаренного с двух сторон и заправленного начинкой теста и сброс его в приемник готового продукта [RU 121996, U1, A21B 5/03, 20.11.2012].
Недостатки наиболее близкого технического решения: отсутствует возможность изготовления единичного экземпляра блинного изделия, так как установка конструктивно рассчитана за один полный цикл изготовить, как минимум, 5 изделий; также отсутствует разделение изготовленных блинных изделий в приёмнике готового продукта, что говорит о невозможности использования разных начинок; отсутствует возможность полива соуса на блинное изделие, а также размещение его на тарелке для подачи блинных изделий.
На устранение указанных недостатков, а именно на обеспечение возможности изготовления единичного экземпляра блинного изделия, заправки блинов различной начинкой и полива необходимым соусом, а также на размещение их на тарелке для подачи блинных изделий направлена данная полезная модель.
Раскрытие сущности полезной модели
Требуемый технический результат достигается тем, что установка, содержащая металлическую раму, дозаторы блинной основы, начинки и соуса, жарочные поверхности и приёмник готового продукта, дополнительно оснащена механизмом перетаскивания, переворачивания, сворачивания блинных изделий и смазывания жарочных поверхностей маслом, на котором размещаются зацепной нож, губка, шпатель и лопатка, при этом на металлической раме блока дозаторов, выполненной из металлического профиля с отверстиями для соединения, закреплены бак с жидким тестом, ровно по центру над первой жарочной поверхностью, правее от него два бака с начинкой, ровно по центру над левым и правым полушариями второй жарочной поверхности, ещё правее имеются два бака с соусом, располагающиеся ровно по центру над левым и правым полушариями отсека для размещения готового блинного изделия,
при этом под дном каждого из баков закреплены тензометрические датчики для измерения веса, при этом поверх баков, точно по их центру располагается шток, который через соединительную муфту связан с валом электродвигателя, закреплённого на раме блока дозаторов,
при этом на металлической раме основания установки жёстко закреплены ёмкость для масла, по левому краю, затем следует первая жарочная поверхность, ещё правее ёмкость для сброса оставшихся частиц после выпекания, ещё правее вторая жарочная поверхность, затем вторая ёмкость для сброса оставшихся частиц после выпекания, и конечным элементом закреплена металлическая площадка для размещения готового блинного изделия, на которой размещена керамическая тарелка,
при этом под дном каждой из ёмкостей и площадок имеются тензометрические датчики для измерения и контроля веса, при этом на каждой из жарочных поверхностей имеются датчики температуры, при этом вдоль всей рамы разместились цилиндрические полированные валы, обеспечивающие перемещение механизма перетаскивания, переворачивания, сворачивания блинных изделий и смазывания жарочных поверхностей маслом, на соответствующую позицию за счёт линейных подшипников, зубчатых шкивов, роликов и зубчатого ремня,
при этом механизм перетаскивания, переворачивания, сворачивания блинных изделий и смазывания жарочных поверхностей маслом, оснащён двумя шаговыми двигателями, обеспечивающими вращение винтов шарико-винтовой передачи и закреплённых на них гаек, на которых удерживаются исполнительные модули, такие как зацепной нож, губка, шпатель и лопатка, при этом позиционирование шпателя обеспечивается ещё одним шаговым двигателем, а позиционирование лопатки сервоприводом, жёстко закреплённые на основании вала, соединяющего правую и левую стороны механизма, и перемещающегося за счёт ещё одного шагового двигателя, также на механизме закреплены концевые выключатели для определения положения исполнительных модулей механизма,
при этом имеется система управления, имеющая в своём составе блок питания, программируемый логический контроллер и полупроводниковые усилители мощности для шаговых двигателей, координирующая работу всех шаговых двигателей, сервоприводов и датчиков.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - схема расположения основных элементов установки, вид спереди;
на фиг.2 - схема расположения основных элементов установки, вид сверху;
на фиг.3 - схема расположения основных элементов на механизме переворачивания, перемещения и сворачивания блинных изделий, фронтальный вид;
на фиг.4 - схема расположения основных элементов на механизме переворачивания, перемещения и сворачивания блинных изделий, вид сверху;
на фиг.5 - фотография физической реализации установки, вид спереди.
Позиции на чертежах означают следующий перечень элементов:
1 - Механизм переворачивания, перемещения, сворачивания блинных изделий и смазывания жарочных поверхностей маслом
2 - Шаговый двигатель №1
3 - Зубчатый шкив №1
4 - Полированные валы
5 - Шаговый двигатель Nema 17 №2
6 - Зубчатый шкив №2
7 - Зубчатый ремень
8 - Ёмкость для масла
9 - Жарочная поверхность №1
10 - Ёмкость для сброса оставшихся частиц после выпекания №1
11 - Жарочная поверхность №2
12 - Ёмкость для сброса оставшихся частиц после выпекания №2
13 - Площадка для размещения тарелки
14 - Ролик зубчатый №1
15 - Ролик зубчатый №2
16 - Шаговый двигатель Nema 17 №6
17 - Механизм преобразования вращательного движения в поступательное
18 - Шаговый двигатель Nema 17 №7
19 - Механизм преобразования вращательного движения в поступательное
20 - Шаговый двигатель Nema 17 №9
21 - Механизм преобразования вращательного движения в поступательное
22 - Днище штока
23 - Дозатор соуса №1
24 - Днище штока
25 - Дозатор начинки №1
26 - Днище штока
27 - Дозатор теста
28 - Металлическая рама блока дозаторов
29 - Шаговый двигатель Nema 17 №3
30 - Основание каретки с линейными подшипниками
31 - Соединительный профиль оснований каретки
32 - Основание каретки с линейными подшипниками
33 - Шаговый двигатель Nema 17 №4
34 - Соединительная муфта
35 - Свинцово-винтовой стержень
36 - Гайка ШВП в корпусе
37 - Опора винтового стержня
38 - Вал
39 - Металлическое крепление моторов
40 - Шаговый двигатель Nema 17 №10
41 - Шпатель
42 - Сервопривод
43 - Лопатка
44 - Соединительная муфта
45 - Шаговый двигатель Nema 17 №5
46 - Держатель шагового двигателя с гайкой ШВП
47 - Свинцово-винтовой стержень
48 - Опора винтового стержня
49 - Соединительная муфта
50 - Силиконовые кисти
51 - Зацепной нож
52 - Металлическая рама основания установки
53 - Концевой выключатель №1
54 - Концевой выключатель №2
55 - Тензометрический датчик №1
56 - Тензометрический датчик №2
57 - Датчик температуры №1
58 - Тензометрический датчик №3
59 - Датчик температуры №2
60 - Тензометрический датчик №4
61 - Тензометрический датчик №5
62 - Тензометрический датчик №6
63 - Тензометрический датчик №8
64 - Концевой выключатель №3
65 - Концевой выключатель №4
66 - Концевой выключатель №5
67 - Тензометрический датчик №7
68 - Тензометрический датчик №9
69 - Дозатор начинки №2
70 - Днище штока
71 - Механизм преобразования вращательного движения в поступательное
72 - Шаговый двигатель Nema 17 №8
73 - Дозатор соуса №2
74 - Днище штока
75 - Механизм преобразования вращательного движения в поступательное
76 - Шаговый двигатель Nema 17 №9
Осуществление полезной модели
Промышленная применимость подтверждается тем, что для реализации устройства необходимы известные в производстве компоненты.
Устройство содержит раму (52), которая сделана из металлического алюминиевого профиля. На шаговые двигатели (2, 5) натянут зубчатый ремень GT2 (7). Зацепление происходит благодаря зубчатым шкивам и роликам (3, 6, 14, 15). Механизм перетаскивания, переворачивания, сворачивания блинных изделий и смазывания жарочных поверхностей маслом (1) перемещается по полированным валам (4) и для правильного позиционирования имеет концевые выключатели (53, 54), закреплённые на раме. Также на раме закреплены ёмкости для масла (8) и сброса оставшихся частиц после выпекания (10, 12), две жарочные поверхности (9, 11), а также площадка для размещения тарелки (13). На жарочных поверхностях закреплены датчики температуры (57, 59), а в ёмкостях и площадке для тарелки имеются тензорезистивные датчики (55, 56, 58, 60).
Над основанием располагается блок дозаторов, рама (28) которого также сделана из металлического алюминиевого профиля. Управление дозаторами (23, 25, 27, 69, 73) осуществляется по средствам шаговых двигателей (16, 18, 20, 72, 76) и механизмов преобразования вращательного движения в поступательное (17, 19, 21, 71, 75). На штоке закреплены днища (22, 24, 26, 70, 74), которые служат для воздействия на содержимое дозаторов, заполненность которых контролируется по средствам измерения веса с помощью тензорезистивных датчиков (61, 62, 63, 67, 68), установленных под дном дозаторов.
Соединение левой и правой частей каретки происходит за счёт металлического профиля (31), к которому жёстко закреплены основания каретки с линейными подшипниками (30, 32). На них крепятся шаговые двигатели (29, 33), вал которых соединяется со свинцово-винтовыми стержнями (35, 47) посредством соединительных муфт (34, 49). Поддерживаются винтовые стержня за счёт опор (37, 48), на которые также крепятся концевые выключатели (64, 66) для правильного позиционирования исполнительных модулей каретки.
За счёт держателей с гайками шарико-винтовой передачи (36, 46) исполнительные модули имеют возможность перемещаться вверх и вниз, а благодаря ШД (45) вращаться на валу (38), который прикреплён к валу шагового двигателя посредством соединительной муфты (44). На металлическом креплении (39) имеется ШД (40), который обеспечивает вращение шпателя (41), а сервопривод (42), поворот лопатки (43). К валу (38) также прикреплены силиконовые кисти (50) и зацепной нож (51), а для правильного позиционирования вала имеется концевой выключатель (65).
Установка работает следующим образом
На программируемый логический контроллер приходит сигнал о необходимости изготовления штучного блинного изделия в определённой конфигурации. Затем, заложенная в контроллер программа запускает функцию, которая возвращает узлы установки в начальное состояние и переходит к следующему шагу действий только в том случае, если все параметры стали соответствовать начальным координатам.
Затем происходит измерение датчиками заполненности дозаторов, ёмкостей с маслом и для сброса оставшихся частиц после выпекания. Если хотя бы одно из значений не в норме, то оператор вручную приводит значения к нормативным, путём добавления блинной основы, начинки или соуса в верхний блок дозаторов. Или, наоборот, освобождает заполненные ёмкости под сброс остатков после выпекания. Чтобы обезопасить сотрудника, программа начинает измерения и дальнейшие действия только после вручную нажатой кнопки о необходимости проверить состояние ещё раз.
Сначала происходит процесс нагрева жарочных поверхностей. Когда температура достигнет нормативного значения, то параллельно друг другу начинают протекать два процесса - это процесс поддержания температуры на жарочных поверхностях и основные механические операции по изготовлению блинного изделия.
Затем силиконовые кисти окунаются в масло и размазывают его на жарочной поверхности №1, затем дозатор теста выливает на неё блинную основу, которую размазывает шпатель. Затем силиконовые кисти снова окунаются в ёмкость с маслом и размазывают его на жарочной поверхности №2. После этого зацепной нож переносит, переворачивая изделие, с жарочной поверхности №1 на №2 и очищает первую поверхность от остатков после выпекания. Затем, в зависимости от выбранного параметра, необходимый дозатор выдавливает начинку, а лопатка сворачивает и переносит изделие на тарелку. На этом процесс поддержания температуры на жарочных поверхностях заканчивается, и зацепной нож очищает вторую жарочную поверхность. Затем, в зависимости от выбранного параметра, необходимый дозатор выдавливает соус на изделие, что является окончанием процесса изготовления.