СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ТЕСТА ДЛЯ ПИЦЦЫ
METHOD AND DEVICE FOR FORMING PIZZA DOUGH

В своем общем аспекте настоящее изобретение относится к разделке пищевых тест для формования основ, используемых в дальнейшем для приготовления блюд.
Прежде чем начать, стоит сразу отметить, что для ясности и простоты при описании изобретения и его признаков, в данном описании и в прилагаемой формуле изобретения будет сделана ссылка в основном на пиццу и ее приготовление посредством разделки теста для пиццы.
Однако это не следует воспринимать как ограничение, в том смысле, что изобретение также применимо к пищевым тестам для приготовления других блюд, таких как пьядина, арабский хлеб, греческая пита, южноамериканские тако и другие подобные блюда из гастрономических и кулинарных традиций разных стран мира.
Таким образом, с учетом вышесказанного, можно утверждать, что если пиццу приготавливают вручную, т.е. пиццу ручной работы в пиццериях и ресторанах, или промышленным способом с использованием соответствующего оборудования, то процесс начинается с теста заранее определенной массы, содержащего муку, воду и дрожжи, затем указанное тесто раскатывают, чтобы получить слой толщиной несколько миллиметров, имеющий характерную круглую форму, обычно называемого основой для пиццы.
Затем на данную основу выкладывают другие ингредиенты, которые для пиццы включают сыр, томатный соус, оливки, анчоусы и все другие ингредиенты, необходимые для приготовления данного блюда, в соответствии с множеством возможных рецептов (пицца «Маргарита», неаполитанская пицца и др.).
Отмечается, что данные этапы работы в равной мере применимы, с необходимыми изменениями, как к ручному приготовлению пиццы, так и к промышленному или автоматизированному производству.
Тесту для пиццы можно разделывать вручную с использованием или без использования инструментов, например, таких как скалка или другой инструмент, пригодный для раскатывания теста и уменьшения его толщины.
Использование только рук требует некоторого умения и ловкости рук, которые характерны для опытных профессионалов, таких как так называемые пиццеристы; и хотя эти люди обычно очень умелые и ловкие, тем не менее можно понять, что разделка теста для пиццы полностью вручную неизбежно является трудоемким процессом.
Необходимо также учитывать, что когда тесто разделывают полностью вручную, результат будет зависеть от конкретного работника, производительность которого, поскольку он/она - не машина, может время от времени отличаться от производительности другого пиццериста.
Действительно, как можно интуитивно понять, психофизические состояния пиццериста изменяются в соответствии с обстоятельствами, такими как усталость или сосредоточенность (например, в начале рабочей смены он/она будет более бодрым, чем в конце), а это сказывается на равномерности производительности и качестве конечного изделия.
С другой стороны, когда для раскатывания теста используют инструмент, такой как скалка, работа выполняется быстрее, однако это приводит к повышенному физико-химическому напряжению теста с риском изменения его органолептических свойств и соответственно качества получаемого продукта.
Для устранения таких ситуаций созданы машины для разделки теста и получения основ для пиццы в автоматическом (или полуавтоматическом) режиме.
Данные машины по существу представляют собой прессы, которые зажимают тесто между двумя плоскими поверхностями, для того чтобы сделать его более тонким при одновременном расширении в радиальном направлении, в соответствии с требуемой дикообразной формой.
Другой тип машин состоит из раскаточных машин, содержащих два валика с электроприводом, расположенных друг против друга на таком расстоянии, чтобы позволять тесту проходить между ними.
В этом случае получают полоску теста требуемой толщины, так что, если нужна круглая основа для пиццы, то тесто нужно будет подвергать дополнительному формованию; с производственной точки зрения, данное решение подразумевает дополнительную технологическую стадию, которая неизбежно приводит к увеличению стоимости и времени изготовления.
Кроме того, раскатывание теста валиками вызывает механические напряжения в массе теста, которые могут ухудшать или во всяком случае изменять его, что негативно сказывается на качестве конечного продукта.
Эволюция в существующем уровне техники характеризуется машинами, изготовленными компанией Rheon Automatic Machinery, описанными в заявках на патенты Японии, опубликованных под номерами JP 2007 006866, JP 2007 174953, JP 2007 020520, JP 2008 054641.
Короче говоря, данные машины содержат тестораскаточные валики, имеющие не цилиндрическую, а коническую форму, расположенные со сходящимися осями и имеющие горизонтальную образующую линию; это приводит к разной периферийной скорости валиков вдоль их горизонтальной образующей линии, там где осуществляется контакт с тестом, которое должно раскатываться в радиальном направлении.
Количество конических валиков может быть разным (обычно два, три или четыре), и они поддерживаются на верхней конструкции машины, которая может быть неподвижной или выполнена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси (наподобие держателя планетарной зубчатой передачи дифференциала).
Конические валики воздействуют на тесто, которое расположено на рабочем столе, который предпочтительно выполнен с возможностью вращения вокруг той же самой вертикальной оси, что и держатель валиков. В соответствии с разными вариантами осуществления, описанными в указанных японских публикациях, расстояние между раскаточными валиками и опорной плоскостью для теста изменяют посредством поднимания или опускания первых относительно последней, или наоборот, так что его можно приспосабливать к толщине теста, которая изменяется во время обработки.
Опорная плоскость для теста может состоять из неподвижного или вращающегося стола или платформы, или ленты конвейера.
Кроме того, некоторые из вышеуказанных заявок на патенты Японии описывают регулировочные системы машин, которые управляют крутящим моментом, приложенным к коническим валикам и/или опорному столу для теста, в зависимости от нескольких параметров, таких как потребляемый ток, частота вращения, стадия обработки и др.
Хотя эти технические решения довольно сложные, машины, известные из этих японских известных документов, относятся к типу, в котором валики воздействуют на тесто, подлежащее раскатыванию, таким образом вызывая в нем неравномерное механическое напряжение и приводя к указанным негативным последствиям, уже описанным со ссылкой на данный тип машин.
Таким образом, машины, известные из вышеуказанных японских документов, не только сложные и дорогие в изготовлении, но и неудовлетворительные в том, что касается разделки теста, поскольку последнее подвергается раскатывающему действию посредством роликов в контакте с ними.
В этом отношении, более эффективным решением представляется решение, описанное в заявке на европейский патент под номером ЕР 2701519, в которой предусмотрена пищевая материя или ткань, помещенная между группой раскаточных валиков и тестом.
Таким образом, последнее не входит в контакт с цилиндрическими валиками, которые являются неприводными, т.е. без электропривода, и расположены так, что их оси отклоняются относительно вертикальной оси машины, вокруг которой получается круглая форма основы для пиццы.
В этом случае валики поддерживаются над тестом посредством сложной системы коаксиальных осей, скользящих в продольном направлении относительно друг друга и вращающихся вокруг вертикальной оси машины.
Данное решение представляется очень сложным с механической точки зрения, так что вдобавок к тем же недостаткам, которые имеются и в указанных известных японских документах, оно оказывается неспособным обеспечить эффективное и/или равномерное действие для формования основы для пиццы.
Действительно, указанное расположение валиков с наклонными осями вызывает скольжение относительно разделительной материи, что приводит к риску образования складок или разрыва последней вследствие задирания или истирания; кроме того, в машине, описанной в ЕР 2701519, предусмотрены две группы валиков, наружная и внутренняя, которые приводят в движение последовательно для формования края пиццы.
С учетом проведенного тщательного анализа, технической проблемой, лежащей в основе изобретения, является создание способа формования теста для приготовления пиццы и другого подобного пищевого продукта, который обладает такими эксплуатационными характеристиками, чтобы устранить недостатки вышеуказанного известного уровня техники.
Другой технической проблемой является создание способа формования теста, который позволяет сохранять его органолептические свойства по существу неизменными.
Дополнительной технической проблемой является создание способа формования теста, который может быть реализован просто и эффективно механическими средствами, т.е. посредством машин и/или устройств, которые не являются настолько сложными, как рассмотренные выше.
Одно решение таких проблем заключается в том, чтобы формовать тесто посредством воздействия на него непрямо, т.е. посредством размещения гибкого элемента между тестом и средством, которое оказывает давление, необходимое для его раскатывания, в радиальных направлениях относительно формы, которая должна быть получена.
Другое решение заключается в том, чтобы разделывать тесто чередующимися циклами, т.е. посредством периодического изменения направления действия давления, оказываемого на тесто.
Таким образом, фактически любой прямой контакт между механическими движущимися деталями и тестом исключается, в то же время распределяя более равномерно в пространстве и во времени действие, оказываемое на него.
Признаки способа формования в соответствии с изобретением подробно изложены в формуле изобретения, прилагаемой к данному описанию.
Изобретение дополнительно содержит машину или устройство для реализации указанного способа формования, признаки которых также изложены в прилагаемой формуле изобретения.
Изобретение в целом, а также его признаки и эффекты от его применения, а также преимущества, которые оно обеспечивает, станут более очевидными из приведенного ниже описания варианта его осуществления, представленного в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых:
Фиг.1 представляет собой перспективный вид тестоформовочной машины в соответствии с изобретением.
Фиг.2 показывает некоторые внутренние детали машины, показанной на фиг.1.
Фиг.3 и 4 показывают вид сбоку соответствующих этапов работы элемента машины в соответствии с предыдущими чертежами.
Фиг.3(а) и 4(а) представляет собой виды, соответствующие видам на фиг.3 и 4, того же элемента машины, с видимыми его внутренними деталями.
Фиг.5 представляет собой разрез по линии V-V, показанной на фиг.2.
Фиг.6 представляет собой увеличенный вид части фиг.5.
Фиг.7 представляет собой вид сверху машины в соответствии с предыдущими чертежами, с удаленной ее частью, чтобы показать некоторые внутренние элементы шарнирной консоли.
Фиг.8 и 9 представляют собой перспективные виды сверху и снизу тарелки предыдущей машины.
Фиг.10 представляет собой разрез по линии Х-Х, показанной на фиг.9.
Фиг.11 представляет собой вид сверху диафрагмы машины в соответствии с предыдущими чертежами.
Фиг.12 схематично показывает конструкцию конического валика указанной машины.
Фиг.13 и 14 представляют собой перспективный вид и вид сбоку варианта машины в соответствии с предыдущими чертежами.
Со ссылкой на чертежи и вышеперечисленные фигуры, ссылочная позиция 1 обозначает машину в целом для формования теста для основ для пиццы и подобного пищевого продукта, в соответствии с изобретением.
Машина 1 данного примера работает в полуавтоматическом режиме, как будет дополнительно описано ниже, и имеет малые размеры (длину приблизительно 50 см, глубину приблизительно 75 см и высоту приблизительно 80 см), так что она может быть размещена на кухонной столешнице или в зоне расположения печи в пиццерии.
Формовочная машина 1 содержит основание 2, на котором расположена шарнирная консоль 3, которая будет отдельно описана ниже.
Основание 2 оно имеет выполненный по существу в форме параллелепипеда или коробчатый наружный корпус 10, снабженный опорными ножками 11; наружный корпус 10 изготовлен из листового металла или любого пригодного материала (например, пластмассы или чего-то подобного) и используется, помимо прочего, для размещения механизма 20 манипулятора для перемещения теста, подлежащего формованию, который более наглядно показан на фиг.2, 5 и который будет кратко описан ниже.
Механизм 20 манипулятора, кратко называемый также манипулятором, содержит пару неприводных конических валиков 21, 22 с пересекающимися осями, расположенными под углом относительно рабочего стола машины 1, так что соответствующие горизонтальные образующие линии выровнены по диаметру, как будет дополнительно описано ниже.
При этом необходимо отметить, что хотя в данном примере предусмотрено два валика (т.е. одна пара), их может быть предусмотрено также в большем количестве, например, три, четыре или больше; это будет зависеть от размеров валиков и/или формовочной машины, частоты вращения валиков вокруг их собственной оси и вокруг вертикальной оси Y машины, диаметра основ для пиццы, которые должны быть получены и др.
Валики 21, 22 неприводные и поддерживаются посредством соответствующих консолей 23, 24, которые продолжаются в расходящихся направлениях из центральной пластины или платформы 25, вращающейся вокруг указанной вертикальной оси Y; в примере варианта осуществления, показанном в чертежах, валики закреплены на консолях 23, 24 посредством винтов или других пригодных средств 27, 28, которые закрепляют несущие оси 29, 30 подшипников, соединенные с валиками 21, 22.
Последние могут быть изготовлены из любого пригодного материала, например, металла или пластмассы, хотя в соответствии с идеей настоящего изобретения они должны быть способны взаимодействовать посредством трения с диафрагмой 45, на которой разделывают тесто; они должны также обладать хорошими механическими характеристиками, чтобы не подвергаться чрезмерной деформации во время работы машины, и должны быть достаточно легкими, чтобы не требовать чрезмерной электроэнергии для вращения вокруг вертикальной оси Y вращения машины.
Поэтому одним материалов, который был подтвержден пригодным для изготовления конических валиков 21, 22, является нейлон.
Центральная пластина 25 связана с зубчатым колесом 31, вращаемым посредством передачи, включающей зубчатый ремень 32 и шестерню 33; данная передача, и соответственно центральная пластина 25 с коническими валиками 21, 22, приводится в движение посредством электродвигателей 35, которые в данном примере расположены под пластиной 36, расположенной поперек основания 2 машины, внутри коробчатого корпуса 10.
Положение и/или конфигурация электродвигателя 35 и других элементов механической передачи для перемещения центральной пластины 25, конечно, могут отличаться от примера, показанного в чертежах, в соответствии с размерами машины и возможными конструктивными решениями машины.
Таким образом, электродвигатель 35 может быть расположен рядом с центральной пластиной 25 или перед ней, и приводной ремень 32 может быть заменен соединениями или зубчатой передачей.
Однако, независимо от положения и/или конфигурации электродвигателя 35, с необязательным редукторным двигателем и другими элементами механической передачи 32, 33, важно именно то, что указанные средства для приведения в движение центральной пластины 25 приспособлены для реверсивного вращения узла, включающего в себя конические валики 21, 22, вокруг вертикальной оси Y в обоих направлениях (по часовой стрелке и против часовой стрелки).
Таким образом, в примере, показанном в чертежах, электродвигатель 35 такого типа, который способен изменять направление движения зубчатого ремня 32 и шестерни 33, чтобы обеспечивать вращение конических валиков 21, 22 по часовой стрелке и против часовой стрелки вместе с центральной пластиной, на которой они закреплены.
Изменение направления вращения осуществляется посредством системы управления, которой оборудована машина, не показанной в чертежах с целью упрощения; причем изменение направления вращения (по часовой стрелке - против часовой стрелки и наоборот) осуществляется циклично с временными интервалами, которые могут быть заданы и/или выбраны пользователем машины 1, например, посредством изменения полярности источника питания электродвигателя посредством инвертора или другого пригодного устройства.
Для этой цели машина 1 предпочтительно снабжена таймером или другим эквивалентным средством, которое способно устанавливать длительность фаз чередующихся циклов вращения узла, включающего в себя конические валики 21 и 22.
Заявитель смог подтвердить экспериментально, что когда узел конических валиков 21, 22 вращают вокруг оси Y с частотой вращения приблизительно равной 150 об/мин и приблизительно каждые 2,5-3 секунды изменяют направление вращения, то из теста весом 200-250 г получается диск за 10-20 секунд.
Вообще говоря, можно утверждать, что продолжительность циклов реверсирования направления вращения узла, включающего в себя конические валики 21, 22, может изменяться в пределах от нескольких секунд (например, от 2 до 5 секунд) до нескольких десятков секунд (от 10 до 60 секунд); это может зависеть от нескольких факторов, включающих: количество конических валиков 21, 22 (которых, как было указано выше, может быть больше двух, например, 3, 4 или больше); размеры машины (и соответственно валиков 21, 22, диафрагмы 45 и др.); массу разделываемого теста (например, 200-250-300 г) и/или диаметр основы для пиццы, который должен быть получен; вид теста (например, для пиццы или для пьядины, арабского хлеба, питы или ламаджо и др.).
В данном примере варианта осуществления изобретения, поперечная пластина 36 в основании 2 машины 1 служит также в качестве опоры для стойки 37, поддерживающей шарнирную консоль 3, которая поддерживает тарелку 50, которая будет описана ниже.
Основание 2 машины дополнительно содержит верхний рабочий стол 40, на который укладывают тесто I, подлежащее разделке.
Более конкретно, рабочий стол 40 содержит круглое центральное отверстие 41, закрытое диафрагмой 45, где выходят наружу горизонтальные образующие линии 21а, 22а конических валиков 21, 22; диафрагма 45 прикреплена к рабочему столу 40 под заданным натяжением, так что она способна приспосабливаться под расположенные ниже конические валики 21, 22, в то же время сохраняя плоскую поверхность для разделки теста.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, конические валики 21, 22 содержат закругленные края или углы 21b, 22b в своих основаниях, так что диафрагма 45, держащаяся на них, имеет наклонный профиль в периферийной области, там, где она соединяется с рабочим столом 40, как показано на фиг.7-9.
Это позволяет получать утолщенный край (бортик) основ для пиццы без нарушения непрерывности в процессе раскатывания теста, как будет более подробно описано ниже.
Диафрагма 45 гибкая и обладает упругими свойствами, которые являются в этом отношении подходящими; с этой целью, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, диафрагма 45 представляет собой двухкомпонентную диафрагму, т.е. она содержит нижний слой, образующий ее внутреннюю вогнутую поверхность 45а (т.е. поверхность, обращенную к коническим валикам 21, 22), выполненный из силикона или другого полимера с довольно упругими свойствами и высоким коэффициентом трения, и верхний слой, образующий верхнюю выпуклую поверхность 45b, выполненный из пищевого, нелипкого материала, такого как политетрафторэтилен (PTFE, известный также как тефлон).
Выполненная таким образом диафрагма 45 имеет толщину несколько миллиметров, предпочтительно от 1 до 15 мм, более предпочтительно от 1,5 до 3,5 мм, для того чтобы обладать достаточной упругостью и гибкостью, чтобы приспосабливаться к форме взаимодействующих с ней валиков 21, 22, как можно видеть на фиг.5 и 7.
Предпочтительно, в формовочной машине 1 верхняя поверхность конических валиков 21, 22 находится в контакте с силиконовой внутренней вогнутой поверхностью 45а диафрагмы 45, которая удерживается неподвижной и натянутой относительно рабочего стола 40, так что трение, создаваемое материалом на основе силикона, будет заставлять конические валики 21, 22 вращаться.
При этом внешняя выпуклая поверхность 45b диафрагмы 45 расположена немного выше (на 0,5-10 мм) рабочего стола 40, таким образом способствуя изготовлению оснований для пиццы с так называемым «бортиком», т.е. утолщенным внешним краем.
Как уже было указанно, верхняя часть машины 2 содержит шарнирную консоль 3, которая в своем нижнем конце поворотно прикреплена к стойке 37, которая поддерживает ее, и которая в противоположном верхнем конце поддерживает тарелку или крышку 50.
Для этой цели, в нижнем и верхнем концах консоли 3 предусмотрены соответствующие передаточные рычаги или шарнирные соединения 51, 52 для соединения консоли 3 со стойкой 37 и с тарелкой или крышкой 50, соответственно.
И шарнирная консоль 3 и поддерживаемая на ней тарелка 50 обладают необычными характеристиками по сравнению с вышеописанным уровнем техники.
Начиная первой, внутренние детали которой более наглядно показаны на фиг.3(а), 4(а), 6, она имеет конструкцию, которая содержит две боковые полуконсоли 301, 302, расположенные напротив и параллельные друг другу в продольном направлении, концы которых соединены с соответствующими шарнирными осями 510 и 520, соответственно принадлежащими передаточным рычагам 51, 52.
Конструкция шарнирной консоли 3 дополнительно содержит внутренний или центральный элемент 303, расположенный между боковыми полуконсолями 301 и 302, концы которого соответственно соединены с двумя другими шарнирными осями 511 и 521, также принадлежащими передаточным рычагам 51 и 52 консоли 3.
В частности, оси 510 и 511 первого передаточного рычага 51 закреплены в верхнем конце стойки 37, который продолжается из основания 2 машины, а третья и четвертая оси 520 и 521 связаны с фитингом 53 тарелки 50.
Предпочтительно, указанные четыре оси 510, 511 и 520 и 521 расположены в вершинах шарнирного четырехугольника показанного пунктирной линией на фиг.5), рамный или неподвижный элемент которого состоит из конца стойки 37 с двумя осями 510 и 511, при этом два качающихся рычага указанного четырехугольника представляют собой полуконсоли 301, 302 и центральный элемент 303, и в котором подвижный элемент или соединительная тяга реализована в виде фитинга 53 тарелки 50.
Выполненный таким образом шарнирный четырехугольник позволяет удерживать тарелку 50 с ее нижней поверхностью 50а, по существу параллельной рабочему столу 40, во время перемещений, вызываемых поворотами шарнирной консоли 3 между рабочим положением, в котором тесто I подвергается разделке в машине 1, и нерабочим положением, в котором консоль 3 отведена от рабочего стола 40, и наоборот (см. фиг.3, 3а и 4, 4а).
Предпочтительно, траектория перемещения тарелки 50, определяемая опорной консолью 3 и шарнирным четырехугольником, когда она отдаляется от рабочего стола 40, такова, что когда тарелку 50 поднимают, она будет перемещаться назад, открывая расположенный под ней участок и позволяя оператору выполнять ручные операции.
Это происходит как во время загрузки массы теста I, подлежащего раскатыванию, так и во время удаления разделанного теста, т.е. сформованной основы для пиццы.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, шарнирная консоль 3 содержит внутренний механизм или рычажный механизм 60 для блокирования указанной консоли в опущенном рабочем положении, для того чтобы расплющивать тесто I во время процесса формования.
Для простоты, данное рабочее положение будет в дальнейшем называться «нижней мертвой точкой», поскольку (по аналогии с поршневыми машинами) это такое положение, в котором тарелка 50 укладывается на рабочий стол 40; таким же образом, по аналогии с поршневыми машинами, нерабочее положение машины 1, в котором тарелка 50 поднята при повороте назад консоли 3, будет называться «верхней мертвой точкой».
Блокировочный механизм 60 по существу содержит коленчатый рычаг 61 и соединительную тягу 62, соединенные с центральным элементом 303 консоли 3 и взаимно шарнирно-сочлененные посредством оси 64 коленчатого вала; как можно видеть в чертежах, в данном примере варианта осуществления ось 64 коленчатого вала предпочтительно совпадает с точкой, где стержень или ручка 54 соединена с полуконсолями 301, 302. Это обеспечивает двойной положительный эффект: ручное управление перемещениями шарнирной консоли 3 посредством одной рукоятки, которая фактически действует одновременно на два качающихся рычага (полуконсоли 301, 302 и центральный элемент 303 консоли 3) указанного шарнирного четырехугольника, и блокирование шарнирной консоли 3, когда тарелка 50 достигает нижней мертвой точки, посредством воздействия на рычажный механизм 60.
В действительности, как можно видеть в чертежах, в положении нижней мертвой точки, т.е. когда тарелка или крышка 50 опущена, коленчатый вал 61 и соединительная тяга 62 выровнены вдоль одной направляющей, таким образом блокируя шарнирную консоль 3, пока тесто, выложенное на диафрагму 45, подвергается разделке.
Для того чтобы разблокировать механизм 60, начиная от данного состояния, достаточно воздействовать на ручку 54, перемещая ее в направлении, противоположном направлению закрытия; такое перемещение будет вызывать поворот коленчатого вала 61 и соответственно соединительной тяги 62, так что полуконсоли 301, 302 и центральный элемент 303 могут быть высвобождены, чтобы переместить шарнирную консоль в нерабочее положение.
Кроме того, консоль 3 содержит также, противовесные элементы 311, 312, состоящие в данном примере из пневмопоршней, которые функционируют между полуконсолями 301, 302 и центральным элементом 303 консоли 3, для того чтобы компенсировать вес последней и вес прикрепленной к ней тарелки 50 для облегчения операции формования основы для пиццы.
Конфигурация шарнирной консоли 3, с шарнирным четырехугольником, содержащим неподвижный элемент, состоящий из конца стойки 37 с двумя осями 510 и 511, и двух качающихся рычагов четырехугольника, состоящих из полуконсолей 301, 302 и центрального элемента 303, и в котором подвижный элемент или соединительная тяга реализована посредством фитинга 53 тарелки 50, позволяет получить, в сочетании с противовесными элементами или поршнями 311, 312 пневмоцилиндров, важный эффект умножения или увеличения усилия, которое прикладывают для перемещения тарелки 50.
Таким образом, последняя может легко перемещаться оператором, если машина выполнена в ручном варианте, или посредством небольшого маломощного привода в механизированном варианте машины.
В качестве примера, при использовании противовесных элементов 311, 312, состоящих из пневмоцилиндров или пружин с номинальным осевым усилием 25 кг (в сумме 50 кг), тарелка 50 будет оставаться в равновесии в поднятом положении верхней мертвой точки, на расстоянии примерно 170 мм от рабочего стола 40 и диафрагмы 45.
В данном положении, давление поршней 311, 312 пневмоцилиндров компенсирует вес тарелки 50 и части шарнирной консоли 3, который может быть приблизительно равным 10 кг; если принять радиус поворота конца стержня или ручки 54 относительно точки поворота, совпадающей с вершиной 510 шарнирного четырехугольника, приблизительно равным 45-50 см, то можно вычислить усилие, которое требуется для опускания тарелки 50 к рабочему столу, которое составляет несколько килограммов, предпочтительно находится в пределах 4-6 кг.
Когда тарелка 50 опущена в положение сжатия теста, тесто I зажимается и расплющивается до толщины приблизительно 15 мм в результате воздействия, оказываемого на диафрагму 45 коническими валиками.
Необходимо отметить, что в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, показанным в чертежах, в таком положении система, содержащая шарнирную консоль 3 с тарелкой 50, соединенной с ее концом, и ручкой 54, по существу образует рычаг второго рода, т.е. выгодный рычаг, с его точкой поворота в нижней вершине 510 шарнирного четырехугольника, в котором усилие или действие оказывается вниз в свободном конце ручки 54, а реакция создается тестом I во время обработки, которая, когда тарелка 50 находится в опущенном положении, направлена вверх перпендикулярно рабочему столу 40 и между точкой 510 поворота и концом ручки 54.
Данная особенность позволяет в 5-6 раз увеличить эффект от усилия, оказываемого пользователем в конце ручки 54.
Например, учитывая, что в поднятом положении тарелки 50 вышеуказанное усилие равно 4-6 кг, результирующая сила сжатия, которая зажимает тесто I, может легко достигать величин, превышающих 20 кг.
Это позволяет просто и точно регулировать усилие, прикладываемое к тесту во время процесса формования.
Как уже было указано, тарелка 50 обладает также некоторыми оригинальными особенностями, которые позволяют машине настоящего изобретения достигать высоких эксплуатационных характеристик в том, что касается качества обрабатываемых продуктов. Фактически, как можно более ясно видеть на фиг.10-12, тарелка 50 содержит внешний периферийный бортик или ободок 500 с центральным гнездом 501, в которое устанавливают фитинг 53.
Для этой цели, на боковой стенке 501а гнезда 501 предусмотрена внутренняя резьба 502 (предпочтительно с прямоугольным или трапецеидальным профилем и малым шагом), которая входит в зацепление с соответствующей наружной резьбой 505 муфты или кольца 503, связанного с фитингом 53 тарелки 50; в данном примере, кольцо 503 прикреплено к фитингу 53 посредством болтов 504, но они могут быть выполнены за одно целое.
Кроме того, на дне 501b гнезда 501 предусмотрено несколько отверстий 510, равномерно распределенных (т.е. расположенных с равными промежутками) вдоль окружности, концентричной с боковой стенкой 501а гнезда 501.
Такие отверстия используются для точной регулировки положения тарелки 50 относительно шарнирной консоли 3, в том смысле, что они находятся в контакте с установочным штифтом 511, проходящим через кольцо 503 фитинга 53 тарелки 50.
В действительности, для того чтобы разместить тарелку 50 на заданном расстоянии от рабочего стола 40 и диафрагмы 45, в зависимости от толщины изготавливаемой основы для пиццы, штифт 511 удаляют из кольца 503, чтобы обеспечить возможность завинчивания или отвинчивания коронки 500 относительно резьб 502 и 505, в зависимости от требуемого регулирования.
После того как указанное расстояние отрегулировано, штифт 511 вставляют в кольцо 503 и вводят в отверстие 510 соответствующее положению, занимаемому после отвинчивания или завинчивания тарелки 50, таким образом фиксируя ее (сравни фиг.8).
Нижняя поверхность 50а тарелки 50 предпочтительно покрыта пищевой мембраной или пленкой 55, аналогичной пленке внешней выпуклой поверхности 45b диафрагмы 45 основания; таким образом, поверхность 55 может быть предпочтительно выполнена из PTFE или другого пластичного материала с эквивалентными свойствами, пригодными для предотвращения, или во всяком случае уменьшения, трения с тестом I во время обработки, тем самым способствуя его радиальному расширению для образования основы для пиццы.
Пленка 55 прикреплена к нижней стороне коронки 500 тарелки 50 в соответствии с профилем, который является плоским в центре и немного выпуклым к внешнему краю коронки 500, вдоль круговой полосы 55а; данное решение позволяет просто и эффективно изготавливать основы для пиццы с или без утолщенного края (так называемого бортика), как можно понять из приведенного ниже описания работы вышеописанной машины.
Как можно легко понять, с точки зрения эксплуатации процесс начинается с выкладывания порции теста I, подлежащего разделке, в форме обычной булочки или котлеты, показанной пунктирной линией в чертежах, на диафрагму 45 в положении, центрированном с вертикальной осью Y вращения.
Количество теста I может быть таким, которое обычно используют для изготовления основ для пиццы в соответствии с обычными коммерческими форматами (28, 35 и 44 см), или другим (большим или меньшим) количеством.
При этом стоит заметить, что размеры диафрагмы 45 и тарелки 50 машины 1 могут отличаться в зависимости от модели машины. В действительности, как было указанно выше, последняя может быть предназначена для основ для пиццы или других продуктов разных размеров, и следовательно тарелка и диафрагма будут также иметь соответствующие размеры.
В данном положении тарелка 50 опускается пользователем посредством ручки 54 управления, которая вынуждает шарнирную консоль 3 поворачиваться до тех пор, пока тарелка 50 не достигает нижней мертвой точки, в которой она сжимает тесто I; в данном положении нижняя поверхность 55 тарелки 50 находится на расстоянии, приблизительно равном 15 мм, от диафрагмы 45.
В конце своего перемещения вниз от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке тарелка 50 удерживается в опущенном положении посредством усилия, прикладываемого рукой к ручке 54, которое является достаточным для преодоления сопротивления раскатываемого теста.
Отмечается, что, посредством точной регулировки тарелки 50, осуществляемой посредством резьб 502 и 505, можно заставить ее оставаться неподвижной в опущенном положении за счет блокирующего действия, оказываемого рычажным механизмом 60 внутри консоли 3, как описано выше.
В этот момент может быть приведен в действие электродвигатель 35 для вращения узла, включающего в себя конические валики 21, 22 и центральную тарелку 25, вокруг вертикальной оси Y вращения.
Для этой цели возможны разные варианты решения, в зависимости от того, какого типа машина 1 - ручного или автоматического/полуавтоматического.
В первом случае оператор включает электродвигатель 35 посредством нажатия кнопки (не показанной в чертежах), когда тарелку 50 опускают в нижнюю мертвую точку, а в последнем случае электродвигатель 35 будет включаться автоматически, когда тарелку опускают в указанное положение. Стоит только добавить, что в последнем случае машина 1 оборудована датчиками и выключателями, обеспечивающими автоматическую работу.
В данном рабочем состоянии, тесто I зажато между диафрагмой 45 рабочего стола и тарелкой 50. Таким образом, оно будет расширяться в радиальном направлении на диафрагме 45 за счет использования нелипких свойств ее внешней выпуклой поверхности 45b и нижней поверхности 55 тарелки 50.
При этом необходимо отметить, что использование материала, такого как PTFE (политетрафторэтилен или тефлон), для внешней выпуклой поверхности 45b диафрагмы 45 и для пленки 55 обеспечивает двойной полезный эффект.
Первый эффект заключается в том, что поверхность, обращенная к тесту, обладает очень хорошими нелипкими свойствами и является идеально смазывающейся, не требуя внесения других смазочных или нелипких веществ (жира, масла или т.п.), которые могут изменять органолептические свойства или даже вкус теста.
Заявитель также экспериментально наблюдал, что PTFE покрытие рабочих поверхностей гарантирует высокий уровень гигиены, поскольку пористость поверхностей с тефлоновым покрытием оказывается вполне приемлемой, для того чтобы исключить инкапсулирование и/или впитывание каких-либо остатков муки и/или остающихся частиц теста.
Второй полезный эффект, подтвержденный заявителем, заключается в том, что в процессе обработки внешняя выпуклая поверхность 45b диафрагмы 45 и поверхность 55 тарелки 50 становятся электрически поляризованными.
Данное явление обусловлено трением между тестом и данными поверхностями и вращением конических валиков 21, 22 на внутренней вогнутой поверхности 45а диафрагмы, которое вызывает эффект притягивания микрослоя муки, который мог быть предварительно рассеян пользователем перед разделкой порции теста.
Данный микрослой дополнительно способствует раскатыванию и растягиванию теста, таким образом обеспечивая получение основ для пиццы более высокого качества.
Во время работы формовочной машины 1, благодаря эффекту трения с силиконовой внутренней вогнутой поверхностью 45а диафрагмы 45, конические валики 21, 22 катятся по последней и вызывают, в зоне контакта, волновое движение, проходящее диаметрально относительно получаемой круглой основы для пиццы, которое происходит периодически с частотой, равной частоте вращения вокруг вертикальной оси Y.
Из этого следует, что масса теста I будет подвергаться циклическому напряжению снизу под действием периодического волнового движения диафрагмы 45, обусловленного вращением расположенных под ней конических валиков 21, 22.
Суммарный эффект от периодического волнового движения диафрагмы снизу и давления, оказываемого тарелкой 50 сверху, обеспечивает утончение теста и вызывает его равномерное расширение в радиальном направлении, для того чтобы получить основу пиццы, имеющую заданную толщину и диаметр.
При этом циклическое изменение направления вращения конических валиков 21, 22 вокруг их вертикальной оси Y оказывается очень выгодным, в том смысле, что оно позволяет получать действие, равное и противоположное действию предыдущего цикла, для того чтобы обеспечить равномерность в раскатывании теста и соответственно однородность в конечном продукте.
Другими словами, можно отметить, что система с коническими валиками 21, 22 передает тесту, через упругую диафрагму 45, формующее действие в виде ряда волн, циклически перемещающихся в радиальном направлении на диафрагме.
Упругость диафрагмы 45 на основе силикона и достигаемое таким образом натяжение позволяют тесту I заполнять области, не занятые коническими валиками 21, 22 во время сжатия, вызываемого тарелкой 50, тем самым образуя волны, которые оказывают давление на тесто и обрабатывают его, таким образом разделывая его равномерно в радиальном направлении.
Характерное выдавливание конусов 21, 22 через диафрагму 45 имитирует и оптимизирует действие ладоней рук квалифицированного работника, обычно пиццериста, оказываемое при разделке диска теста или основы вручную.
Благодаря диафрагме 45, профиль конусов 21, 22 циклически вызывает большее выдавливание и следовательно больший раскатывающий эффект на участок теста, подвергаемый разделке; интенсивность такого воздействия пропорционально увеличивается вдоль радиуса того участка теста, который последовательно сталкивается с волной от деформирования диафрагмы коническими валиками.
Это приводит к более высокой и постепенно растущей раскатывающей способности формовочной машины 1, которая увеличивается с расстоянием от оси Y вращения.
Данная особенность предотвращает эффект концентрации и напряжения теста, который обычно возникает в раскаточных машинах с цилиндрическими валиками, которые имеют тенденцию удалять разрыхляющие газы из теста, таким образом сжимая внутреннюю структуру последнего.
Достижению данного результата способствует скашивание кромок конусов 21, 22 вблизи их оснований (более наглядно показанное в фиг.6 и 10), которое обеспечивает уменьшение формовочного воздействия, приводящего к концентрации теста из активных зон ближе к центру, т.е. к оси вращения.
Этому результату также способствует профиль нижней поверхности 55 тарелки 50 с периферийной полосой или частью 55а, покатанной относительно центральной части.
Это позволяет формировать утолщенный край (бортик) основы для пиццы просто, непосредственно и непрерывно, т.е. не прерывая процесс разделки теста.
Кроме того, если нужно сформировать диск теста без утолщенного края, образующегося посредством концентрации раскатываемого теста вдоль периметра, то достаточно будет оставить соответствующий скос в основании конусов 21, 22, чтобы полностью использовать раскатывающее действие роликов в прямолинейной части их образующей линии в контакте с диафрагмой 45.
Другими словами, это означает прекращение раскатывающего действия до того, как диаметр диска раскатываемого теста достигнет края конусов 21, 22.
С этой целью можно использовать меньшую порцию теста, чтобы получить готовый диск с меньшим диаметром, или же можно использовать машину с достаточно большими размерами (диаметрами тарелки 50, диафрагмы 45 и конусов 21, 22), чтобы удерживать раскатываемый диск в пределах плоскостности конусов и тарелки.
Другими словами, способ формования и формовочная машина в соответствии с изобретением обладают эксплуатационной гибкостью, в том смысле, что они обеспечивают достижение результатов, оптимизированных в соответствии с требованиями пользователя.
В действительности, посредством выбора заданного количества теста и посредством его формования при заданном давлении тарелки 50 в течение всего времени, пока необходимо, можно получать основу для пиццы, имеющую требуемую толщину и диаметр.
При этом необходимо отметить, что в зависимости от количества разделываемого теста, основа для пиццы, которая будет получена, может иметь диаметр меньше или больше диаметра диафрагмы 45; то же самое относится и к давлению, оказываемому на тесто тарелкой 50.
Необходимо отметить, что такое давление зависит от конкретного пользователя и усилия, которое он/она прикладывает к стержню или ручке 54; данное усилие может изменяться со временем, т.е. оно необязательно должно быть одинаковым на всем протяжении процесса формования, поскольку оно может быть больше в начале, когда порция D теста в форме булочки или котлеты подвергается сжатию, и меньше к концу процесса, когда базовый слой пиццы по существу сформован.
Эти особенности делают способ настоящего изобретения не только очень эффективным, но и эксплуатационно гибким, в том смысле, что он может быть адаптирован под разные требования производства.
При этом необходимо также отметить, что формовочная машина 1 может быть использована для изготовления основ для пиццы, имеющих одинаковую толщину, а также основ для пиццы с утолщенным периферийным краем (так называемым бортиком) по сравнению с центральным слоем.
Данный результат становится возможным благодаря тому, что внешняя выпуклая поверхность 45b диафрагмы 45 предпочтительно выступает относительно рабочего стола 40 основания машины 1, при этом разность S уровней находится в пределах нескольких миллиметров (2-12 мм).
Для того чтобы образовать утолщенный край относительно центрального слоя основы для пиццы, достаточно сделать диаметр сформованного теста больше, чем диаметр диафрагмы 45, таким образом, периферийный край теста, который образуется за пределами диафрагмы 45, будет больше, чем остальная часть основы, толщина которой равна S, по величине, по существу равной разности уровней между внешней выпуклой поверхностью 45b и рабочим столом 40.
Как можно понять, способ формования теста в соответствии с изобретением и устройство 1 для его реализации позволяют решить основную техническую проблему, указанную выше в данном описании.
В действительности, с точки зрения эксплуатации, способ настоящего изобретения позволяет формовать основу для пиццы, как если бы ее разделывали руками, но без вышеуказанных недостатков, с которыми это связано.
Необходимо отметить, что указанный способ формования может быть осуществлен механически посредством машины 1 без какого-либо подвижного механического элемента, входящего в контакт с тестом во время процесса.
Необходимо особо отметить, что на всем протяжении процесса разделки тесто удерживается на диафрагме 45, которая, помимо того, что служит опорой и поверхностью для обработки теста, действует также как разделительный экран между тестом и подвижными механическими деталями машины, то есть коническими валиками 21, 22.
Такое решение, т.е. сжатие теста сверху посредством тарелки 50 и разминание его снизу посредством циклической локальной деформации диафрагмы 45, вызываемой коническими валиками 21, 22, позволяет по существу воспроизводить эффект растягивания теста для пиццы руками пиццериста.
Это достигается без каких-либо подвижных механических деталей в контакте с раскатываемым тестом, которые могут повреждать тесто из-за их скорости; конические валики 21, 22 отделены от теста диафрагмой 45, таким образом не контактируя с тестом и исключая всякий риск создания напряжения в массе теста.
Способ формования в соответствии с изобретением может быть реализован в автоматическом или полуавтоматическом режиме посредством машины, такой как машина, описанная в данном документе и показанная в чертежах, так что могут быть получены одинаковые и надежные результаты, независимо от фактора участия человека (т.е. пиццериста).
В отличие от вышеуказанных известных японских машин, машина 1 не требует сложных систем управления, в том числе потому что отсутствует контакт между подвижными механическими деталями и тестом, и поэтому нет необходимости в системах ограничения скорости и/или крутящего момента.
Как уже было описано выше, машина 1 позволяет изготавливать основы для пиццы за короткое время, приблизительно за 5-20 секунд, с заданной и одинаковой формой и органолептическими свойствами, как при изготовлении руками пиццериста.
Описанное изобретение, конечно, допускает множество изменений, одно из которых показано в фиг.13 и 14, в которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые детали, как в вышеописанном примере.
Как можно видеть, в данном случае машина 1 отличается тем, что она полуавтоматическая, поскольку шарнирная консоль 3 приводится в движение посредством пневматического или гидравлического привода 154, который управляет поворотом из поднятого положения тарелки 50 в верхней мертвой точке в опущенное положение в нижней мертвой точке, где она прижимается к тесту, подлежащему разделке.
Данное решение делает ненужным использование вышеуказанной управляющей ручки 54 для ручного управления шарнирной консолью 3, таким образом обеспечивая в результате новый, полностью автоматический вариант машины 1.
При этом можно успешно реализовать автоматическое включение электродвигателя 35, который управляет вращением конических валиков 21, 22, когда тарелка 50 закрыта или опущена.
Эти и другие подобные варианты машины настоящего изобретения находятся в пределах объема приведенной ниже формулы изобретения.