ПИТАЮЩИЙ КАНАЛ С ИНДИВИДУАЛИЗИРОВАННЫМ ВЫХОДНЫМ ОТВЕРСТИЕМ
FEED CHANNEL WITH CUSTOMISED EXIT

Настоящее изобретение относится к системе для формования продукта из пищевой массы, содержащей формующий элемент с несколькими полостями, в которых пищевой продукт формуется, например, в котлеты, и питающего канала, который подает пищевую массу в полости, причем этот питающий канал имеет ширину. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу формования пищевой массы в котлеты в формующих полостях формующего элемента, причем пищевая масса подается к формующим полостям через питающий канал.
Эта система хорошо известна из уровня техники и может быть использована для заполнения полостей в формующем элементе, который будет использован для формования штучных продуктов питания, например, из мяса, рыбы, картофеля или овощей. Этот формующий элемент может быть плитой, которая совершает линейное возвратно-поступательное движение между двумя положениями, или вращающимся барабаном. Формующий элемент содержит несколько формующих полостей, которые могут быть расположены рядами, которые могут простираться перпендикулярно направлению движения формующего элемента, прежде всего параллельно оси вращения барабана. В случае, когда формующий элемент является барабаном, он состоит в предпочтительном варианте осуществления из выполненного в форме трубы из нержавеющей стали элемента. На этом выполненном в форме трубы элементе могут быть созданы ребра, которые образуют ряды в продольном направлении барабана. Между ребрами могут быть расположены элементы из пористого материала, например изготовленные из спеченной нержавеющей стали. Каждый ряд должен быть оснащен каналами текучей среды, которые простираются в продольном направлении барабана и которые расположены между наружным диаметром выполненного в форме трубы элемента и пористой структурой. Во время заполнения полостей захваченный в полостях воздух может выходить из барабана через стенки полостей и окружающую пористую структуру и через каналы. Во время выгрузки формованных продуктов текучая среда может течь из источника давления через канал и через пористую структуру полостей. Этот поток текучей среды будет устранять силы сцепления между сформованным продуктом и стенками полости с тем результатом, что сформованный продукт будет выгружен, например, на ленту. Для предотвращения того, что во время выгрузки сформованных продуктов из полостей текучая среда будет течь к соседним рядам, ссылка может быть сделана на WO 2012107236, в котором описаны конструкции барабанов и течение текучей среды через формующий барабан.
Ссылка может быть сделана также на WO 2013107815, в котором описаны система подачи массы и способ, которые может быть использованы вместе с формующим элементом. В одном из вариантов осуществления в этой заявке на патент описаны использование и конструкция питающего насоса прямого вытеснения, а также система регулирования давления для выравнивания давления по ширине насоса, разделителя и барабана для достижения одинакового веса всех формованных продуктов в продольном направлении барабана.
Описана система уравнивания давления для уменьшения пиков давления между системой подачи пищевой массы и формующим элементом. Как только в питающем канале произойдет снижение давления как результат заполнения полости, система уравнивания давлении будет подавать массу к полостям в формующем элементе благодаря накопленному объему сжатой массы.
Эта заявка, кроме того, описывает заполнение полостей в формующем элементе с регулируемым давлением, а также заполнение с регулированием объема. Устройство управления может быть, например, оснащено логическими возможностями для корректировки заполнения следующего ряда полостей, если предыдущий ряд заполнен не полностью.
Целью настоящего изобретения является улучшение качества формованных продуктов.
Эта цель достигнута системой формования продукта из пищевой массы, содержащей формующий элемент с несколькими полостями, в котором пищевой продукт формуется в пищевой продукт, например котлеты, и питающий канал, который подает пищевую массу в полости, причем этот питающий канал имеет ширину, причем система содержит средство для изменения ширины питающего канала, прежде всего его выходного отверстия, в зависимости от пищевой массы и/или формы подлежащего формованию пищевого продукта.
Раскрытие, сделанное в отношении данного варианта осуществления настоящего изобретения, также относится и может быть связано с другими вариантами осуществления настоящего изобретения, и наоборот.
Ширина питающего канала, прежде всего ширина выходного отверстия питающего канала, является его протяженностью в направлении движения формующего элемента.
Настоящее изобретение основано на системе с питающим насосом, предпочтительно, но не ограниченно, насосом прямого вытеснения, и формующим элементом, предпочтительно вращающимся формующим барабаном, содержащим полости. Предпочтительно, питающий насос является насосом прямого вытеснения с ротором. Питающий насос перекачивает пищевую массу из бункера в полости формующего элемента, в которых пищевая масса формуется в конечный пищевой продукт, например котлету.
Система может быть использована для переработки мяса, рыбы, картофели и овощей, наподобие шпината.
Формующий элемент, предпочтительно формующий барабан, содержит формующие полости для формования продуктов, которые, предпочтительно, по меньшей мере, частично изготовлены из пористого материала, например изготовлены из спеченного металлического материала. Каждая пористая полость соединена с каналом текучей среды, который, более предпочтительно, простирается в продольном направлении барабана. Во время вращения барабана из положения выгрузки в положение заполнения, полости могут быть, предпочтительно, заполнены воздухом. Во время заполнения продукта в продуктовые полости этот воздух в полостях, предпочтительно, будет вытекать через пористые стенки, по меньшей мере, частично пористых полостей.
Дополнительно или альтернативно, газ в продукте, например воздух, может быть удален из продукта через пористый материал и через канал текучей среды, например, в окружающую среду.
Было установлено, что качество получающегося пищевого продукта, прежде всего его вес и его форма перед и/или после тепловой обработки, зависит от ширины и/или формы питающего канала, прежде всего выходного отверстия питающего канала. Является предпочтительным подавать и/или выпускать пищевую массу со сравнительно высоким содержанием волокон через питающий канал с относительно малой площадью выходного отверстия, в то время как продукты с относительно небольшим количеством волокон или без волокон могут подаваться и/или выходить через питающий канал с относительно широким питающим каналом.
Каждый питающий канал может быть индивидуализирован для конкретного применения.
Предпочтительно, средство является вставкой, которая предусмотрена в питающем канале, предпочтительно в выходном отверстии питающего канала. Эта вставка, более предпочтительно, является заменяемой, так что питающий канал и, таким образом, система может быть адаптирована к конкретному применению.
Предпочтительно, поверхность вставки является искривленной или конической для минимизации сопротивления течению.
Предпочтительно, ширина канала уменьшается в направлении потока пищевой массы.
Предпочтительно, средство простирается по всей длине питающего канала. Тем не менее, средство не обязательно должно иметь постоянную ширину, измеренную в направлении движения формующего элемента, по всей длине питающего канала. Например, ширина средства может быть меньше вблизи полости по сравнению с шириной средства между двумя полостями.
Другим предпочтительным или патентоспособным предметом настоящего изобретения является система, имеющая формующий элемент, который содержит в одном ряду несколько полостей, которые заполняются одновременно посредством питающего канала. Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения питающий канал, уплотнительная пластина и/или коллектор содержит одно отдельное выходное отверстие на полость в одном ряду.
Раскрытие, сделанное в отношении данного варианта осуществления настоящего изобретения, также относится и может быть связано с другими вариантами осуществления настоящего изобретения, и наоборот.
Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения каждая полость в одном ряду умеет свое выходное отверстие. Между этими выходными отверстиями выход из питающего канала, предпочтительно, закрыт, так что никакая пищевая масса не может здесь выходить. Благодаря этому варианту осуществления, ширина выходного канала также, по меньшей мере, локально уменьшена. Отдельные выходные отверстия могут находиться в питающем канале, в коллекторе, который расположен ниже по потоку от питающего канала, и/или в уплотнительной пластине, которая обеспечивает уплотнение полостей формующего элемента от утечки во время и/или после их заполнения. Предпочтительно, выходные каналы являются частью вставки.
Предпочтительно, выходные каналы является частью уплотнительной пластины и/или коллектора.
Предпочтительно, форма выходного отверстия питающего канала, по меньшей мере, подобна форме пищевого продукта. В случае, когда должны производиться круглые котлеты, форма поперечного сечения выходного отверстия, предпочтительно, также круглая. В случае, когда должны производиться овальные котлеты, форма поперечного сечения выходного отверстия, предпочтительно, также овальная. Более предпочтительно, выходное отверстие меньше, чем поперечное сечение формующей полости параллельно выходному отверстию во время заполнения формующих полостей.
Другим предметом настоящего изобретения является способ формования пищевой массы в пищевой продукт, например котлеты, в формующих полостях формующего элемента, причем пищевая масса подается в формующие полости посредством питающего канала, который имеет ширину, причем ширина изменяется в зависимости от подлежащей формованию пищевой массы.
Раскрытие, сделанное в отношении данного варианта осуществления настоящего изобретения, также относится и может быть связано с другими вариантами осуществления настоящего изобретения, и наоборот.
Предпочтительно, ширина питающего канала уменьшается с увеличением содержания волокон в пищевой массе.
Другим предпочтительным или патентоспособным предметом настоящего изобретения является способ, в котором пищевая масса входит в каждую полость в центральной области и оттуда течет к боковой стенке полости. Раскрытие, сделанное в отношении данного варианта осуществления настоящего изобретения, также относится и может быть связано с другими вариантами осуществления настоящего изобретения, и наоборот.
Другим предпочтительным или патентоспособным предметом настоящего изобретения является способ, в котором выходное отверстие питающего канала, уплотнительная пластина и/или коллектор предварительно формуют пищевую массу отдельно для каждой формующей полости в одном ряду.
Раскрытие, сделанное в отношении данного варианта осуществления настоящего изобретения, также относится и может быть связано с другими вариантами осуществления настоящего изобретения, и наоборот.
Предпочтительно, пищевая масса формуется в отдельные жгуты пищевой массы, более предпочтительно, по одному жгуту на формующую полость.
Предпочтительно, скорость течения пищевой массы увеличивается по направлению к выходному отверстию питающего канала. Поэтому масса будет входить в пустую полость с большим количеством движения, что приведет к улучшенной ориентации волокна.
Этот способ согласно изобретению обеспечивает равномерное заполнение каждой полости и ориентацию волокон пищевой массы от центра к кромке продукта, так что пищевой продукт не изменяет свою форму во время тепловой обработки.
Теперь изобретения разъясняется на основании фигур. Эти разъяснения не ограничивают объем охраны. Разъяснения в равной степени относятся ко всем вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.1 показывает систему формования пищевой массы согласно изобретению.
Фиг. 2 показывает вращающийся барабан в качестве формующего элемента.
Фиг. 3А и 3Б показывают систему согласно изобретению и возможную схему управления системой формования пищевой массы согласно изобретению.
Фиг. 4А-4В показывает систему согласно изобретению и возможную схему управления системой формования пищевой массы согласно изобретению.
Фиг. 5А и 5Б показывает адаптацию выходного отверстия питающего канала в зависимости от пищевой массы.
Фиг. 6А-6З показывают одно отдельное выходное отверстие для пищевой массы на полость в одном ряду.
На фиг. 1 показана система 2 подачи массы, содержащая насосную систему 4 и бункер 3, которая соединена через средство 5 транспортировки массы и распределитель 6 с формующим устройством 1. Формующее устройство в данном случае оснащено формующим барабаном 8. Уплотнение 7 будет использовано для уменьшения/предотвращения утечки пищевой массы в окружающую среду. Формующий барабан вращается вокруг оси и заполняется в положении заполнения пищевой массой, которая запрессовывается в полости 9. В положении выгрузки формованные продукты выгружаются, в данном случае на транспортерную ленту. Специалисту в данной области понятно, что формующий элемент может быть также совершающей возвратно-поступательное движение формующей плитой.
В случае, когда формующий элемент является вращающимся барабаном, он может быть сконструирован, как показано на фиг. 2. В этом варианте осуществления между ребрами 10 расположена пористая структура 11, и формующие полости 9 выполнены в пористой структуре. Эта пористая структура может вентилироваться во время заполнения полостей и может быть использована для выгрузки формованных продуктов из формующих полостей сжатым газом. Барабан имеет шесть рядов полостей, причем каждый ряд имеет пять полостей 9, которые обычно заполняются параллельно, и все полости находятся в одном ряду и управляются согласно одной и той же схеме управления.
На фиг. 3 показана система с регулированием давления. Поэтому в питающем канале расположено средство 17 для измерения давления, например датчик, для измерения фактического давления p-fc массы.
На фиг. 3Б показан график с профилем требуемого давления p-set в зависимости от угла поворота (вращательное смещение) формующего элемента, в данном случае барабана. Система управления в этом варианте осуществления хорошо известна в этой области для заполнения материала продукта питания в полости, как в формующем элементе барабанного типа, так и в формующем элементе пластинчатого типа. P-set является заданным требуемым давлением, введенным в устройство 15 ввода и/или устройство 16 управления, и представляет собой требуемое давление, с которым должны заполняться полости. Заданное давление является постоянным, независимо от того, находится полость в контакте с питающим каналом 12 или нет. P-set является требуемым давлением в питающем канале, предпочтительно, относительно близко к выходу из питающего канала.
Во время производства устройство 16 управления сравнивает фактическое давление p-fc с требуемым давлением p-set. Как только полость приходит в связь с питающим каналом, масса будет течь в полость и давление p-fc упадет ниже р-set. Устройство управления ответит на это и направит сигнал s-pc питающему насосу с тем результатом, что давление на массу будет увеличено. Когда p-fc превысит p-set, насос остановится. Другой входной величиной на устройстве 15 ввода и/или устройстве 16 управления является скорость sDP барабана. Кроме того, в зависимости от контроллера и типа контура регулирования, который будет использован, установки Р, I и/или D могут быть входными параметрами для определения отклика, как только произойдет отклонение от заданного давления p-set. Для облегчения работы с формующим устройством установки Р, I и D также могут быть установками устройства, и будут в этом случае изменяться только изредка.
Скорость sDP и установки Р, I и D могут быть входными параметрами во всех описанных в этом документе системах с регулируемым давлением.
На фиг. 4А-4В показана более сложная система регулирования давления. Барабан 8 на фиг. 4А оснащен шестью рядами с несколькими формующими полостями. Каждая полость характеризуется Вmc (начало формующей полости), Еmс (конец формующей полости) и Lc (длина формующей полости в окружном направлении барабана). Питающий канал 12 характеризуется Bfc (начало питающего канала), Efc (конец питающего канала) и Wfc (ширина питающего канала в окружном направлении барабана). Ширина питающего канала перекрывает всю длину барабана в осевом направлении.
Формующая система содержит датчик, который соединен с устройством управления, так что устройство управления знает положение полости относительно положения питающего канала. Следовательно, каждый ряд полостей будет заполнен одинаковым образом для предотвращения различий в весе и искажения формы формованных продуктов независимо от того, в каком ряду барабана продукты сформованы. Поэтому предусмотрено средство 13 обнаружения, с помощью которого может быть определено положение полостей и/или барабана относительно положения питающего канала. В зависимости от выбранного средства обнаружения, будут также использованы одно или более (например, для каждого ряда) средств 14 позиционирования полости и/или барабана.
Предпочтительно, давление в питающем канале 12 будет регулируемым до величины, которая находится в соответствии величиной требуемого давления р-set, которая в этот момент проецируется относительно Bfc. В варианте осуществления на фиг. 4А давление в питающем канале 12 равно нулю бар, пока не происходит заполнение, и будет увеличено, как только Вmc (начало полости 9) пройдет мимо Bfc (начало питающего канала). Как результат разности давления между питающим каналом 12 и пустой полостью 9, масса будет течь из питающего канала в полость. Как только конец Emc полости пройдет мимо начала Bfc питающего канала, заданное давления снова будет уменьшено до нуля. Такая же схема управления выполняется для следующего ряда полостей.
На фиг. 4Б показано, что устройство 16 управления принимает сигнал p-fc (фактическое давление в питающем канале) и сигнал s-pd (сигнал фактического положения полостей и/или барабана). Далее, оно принимает требуемый профиль давления p-set в зависимости от угла поворота барабана, см. фиг. 4В. Профиль давление включает в себя параметры р-ba (угол начала увеличения давления для установления начала линейного увеличения давления) и р-ra (угол уменьшения давления для установления линейного уменьшения давления) и связан с размером подлежащей заполнению полости 9. Длина цикла определяется как угол поворота барабана, который соответствует одному ряду полостей.
В системе могут происходить всевозможные задержки, см. фиг. 4Б; время отклика средства 17 измерения давления, время отклика средства 13 обнаружения, время отклика программируемого логического контроллера (PLC) / устройства 16 управления, инерция объема массы между насосом и барабаном, сжимаемость использованной массы, инерция времени отклика насоса, и т.д. Предпочтительно, устройство 16 управления будет учитывать эти задержки, и будет вычислять сигнал s-cp, основанный на заданном давлении p-set в зависимости от угла поворота барабана в сочетании с ожидаемыми задержками, для управления насосом соответствующим образом.
В зависимости от используемого средства 13 обнаружения и точек 14 положения барабана, устройство управления нуждается в дополнительной информации, такой как диаметр барабана, часто рядов на барабане, окружное положение полостей в барабане и, в зависимости от варианта осуществления, длина Lc полости. Скорость sMM вращения барабана может вычисляться в устройстве управления на основании сигнала s-pd или может быть входным параметром. Это относится ко всем описанным далее в данном документе вариантам осуществления, где используются средства 13 обнаружения.
Длина заполнения, то есть угол поворота барабана, во время которого должно происходить заполнение, в настоящей схеме управления не является входным параметром, а является, например, зависящим от p-set, вязкости пищевой массы и/или скорости вращения барабана. Является предпочтительным достижение длины заполнения, которая равна или длиннее, чем длина соответствующей формующей полости в окружном направлении барабана.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены описанными профилями заполнения и/или системами.
На фиг. 5А показан вариант осуществления изобретения для адаптации ширины Wfc выходного отверстия питающего канала к пищевой массе, которая должна быть заполнена в полость, так как было установлено, что качество конечного продукта зависит от ширины Wfc питающего канала. В случае, когда в качестве пищевой массы используется мясо, является предпочтительным использовать относительно небольшую ширину Wfc, когда формуется мясо с большим содержанием волокон, по сравнению с формованием мяса с малым содержанием волокон. В этом случае может быть использована относительно большая ширина Wfc.
В данном случае адаптация ширины осуществляется предпочтительно удаляемой вставкой 18 в питающем канале 12, в данном варианте осуществления вставка 18 соединена с кромкой Bfc'. Однако она может быть соединена также с противоположной кромкой. Предпочтительно, вставка установлена вблизи выходного отверстия питающего канала 12. Более предпочтительно, вставка является конической в направлении, противоположном направлению потока пищевой массы.
Ширина Wfc выходного отверстия пищевого канала адаптирована к каждой отдельной пищевой массе.
При формовании гамбургеров из волокнистой массы в формующем устройстве с основным регулированием давления и/или объема в сочетании с относительно широким Wfc питающим каналом (например, 40 мм) и после этого тепловой обработке этих гамбургеров форма имеет тенденцию к изменению вследствие усадки. В окружном направлении барабана подвергнутый тепловой обработке гамбургер будет меньше, чем в продольном направлении барабана. Это обусловлено ориентацией волокон как результат направления потока массы, а также обусловлено смещением массы в полости, что приведет к разности в плотности в окружном направлении барабана.
Ссылка может быть сделана на WO 2012059188, который описывает способ сохранения формы продукта даже после процесса тепловой обработки. Например, после тепловой обработки круглый формованный продукт, такой как гамбургер, мясная котлета сожмется равномерно во всех направлениях и будет сохранять свою круглую форму. В этой заявке используется базовый элемент с несколькими отверстиями, через которые продавливается пищевая масса, прежде всего мясо, с результатом, что полость в барабане будет заполнена несколькими слоями жгутов массы.
Формованный продукт будет иметь одинаковую плотность не только по поперечному сечению, но и также по всей его площади поверхности. Кроме того, формованный продукт будет плоским, и толщина продукта будет по существу одинаковой по всей площади поверхности.
Основываясь на относительно широком питающем канале Wfc, могут быть сделаны улучшения для уменьшения разности в усадке между окружным и продольным направления формованного продукта после тепловой обработки без использования дополнительных приспособлений, как в WO 2012059188. Это может быть достигнуто уменьшением ширины Wfc выходного отверстия питающего канала от примерно 40 мм до намного более малого значения, например 15 мм. Масса продавливается через небольшое выходное отверстие питающего канала и, исходя из той же скорости и давления питающего насоса, что и без вставки 18, скорость массы через небольшой выход будет увеличена, и масса будет поступать в пустую полость с  количеством движения, что приведет к улучшенной ориентации волокон. Для достижения более или менее симметричного заполнения в окружном направлении барабана, заполнение полости, предпочтительно, будет происходить в случае, когда полость в барабане расположение относительно питающего канала, как показано на фиг. 5А.
В профиле заполнения (требуемое давление p-set в зависимости от угла поворота барабана) на фиг. 5А давление на массу, предпочтительно, будет снижено относительно быстро. Это может, например, быть достигнуто изменением направления вращения ротора насоса (при использовании пластинчатого насоса), чтобы дать возможность массе в питающем канале релаксировать.
Эта релаксация массы невыгодна в случае, когда, например, вследствие внутреннего сцепления массы следует ожидать обратного течения пищевой массы в питающий канал. В этом случае давление должно поддерживаться до тех пор, когда конец Еmс полости пройдет мимо конца Efc питающего канала.
На фиг. 5Б показано другое преимущество небольшой Wfc питающего канала. На заполнение полостей в ряду I не будет оказывать влияние заполнения полостей в ряду II, даже если полости расположены на небольшом расстоянии друг от друга в окружном направлении барабана.
Меньший питающий канал также является предпочтительным в отношении разрезания волокон. С относительно большой Wfc, чем больше сцепление в массе, тем больше риск того, что полости не будут заполнены полностью. При переработке волокнистой массы вследствие большой площади вытекания питающего канала происходит сильное сцепление между массой, отложенной в полость, и пищевой массой, все еще присутствующей в питающем канале. Результатом будет то, что эти силы сцепления будут иметь тенденцию к вытягиванию пищевой массы из полости. Меньшая площадь вытекания питающего канала приведет к уменьшению сил сцепления.
Кроме меньшей площади вытекания питающего канала, обратное течение пищевой массы может быть также уменьшено путем поддержания и/или увеличения давления на пищевую массу, пока полость находится в связи с питающим каналом даже после того, как полость уже полностью заполнена.
При переработке волокнистой пищевой массы чрезвычайно важно, что будет использована хорошо действующая режущая кромка, предпочтительно, часть отдельного режущего элемента, что устранит сильное сцепление, как только заполненная полость пройдет Efc. На фиг. 5А режущая кромка будет расположена на Efc, конце питающего канала 12. Режущая кромка будет работать наиболее эффективно в сочетании с небольшим питающим каналом.
На фиг. 6 показан другой вариант осуществления изобретения, который является даже более предпочтительным для формования круглых гамбургеров, форма которых будет сохраняться даже после тепловой обработки.
На фиг. 6А полость в барабане будет заполнена через относительно небольшое углубление 19, например, во вставке 18 или непосредственно в питающем канале. Пищевая масса выходит из питающего канала через углубление 19. Предусмотрено по одному углублению на полость в одном ряду. Каждое углубление образует жгут пищевой массы, который течет в формующую полость. Это относительно небольшое углубление имеет форму, по меньшей мере, похожую на форму конечного продукта, но его размер, более предпочтительно, отличается. В данном случае должны формоваться круглые котлеты. Следовательно, углубление также выполнено круглым, подобно форме полости в барабане. Предпочтительно, в момент, когда масса продавливается через относительно небольшое круглое углубление 19 и оттуда в полость барабана, центр полости в окружном направлении барабана расположен на одной линии с углублением 19, как показано на фиг. 6Б. Следовательно, масса после входа в полость будет течь, предпочтительно, по меньшей мере, по существу симметрично по направлению к боковой стенке полости, как показано стрелками. Таким образом, волокна в волокнистой массе также будут ориентированы в направлении, показанном стрелками.
При тепловой обработке такого формованного продукта формованный продукт будет сжиматься равномерно в направлении, в котором волокна ориентированы, с результатом, что после тепловой обработки круглая форма будет сохраниться.
Это изобретение не ограничивается продуктами круглой формы. В случае, когда полость в барабане выполнена с другой индивидуализированной формой, углубление 19 во вставке 18, предпочтительно, будет иметь такую же форму.
В варианте осуществления согласно фиг. 6В и 6Г масса сначала течет через относительно небольшое круглое углубление 19 во вставке 18, и оттуда она будет распределена в более крупное углубление 20 в уплотнительной пластине 7 и/или в коллекторе 21. Предпочтительно, это углубление будет иметь такую же форму, как и форма полости в барабане, в данном варианте осуществления - круглую форму. Для получения симметричного заполнения в сочетании с высокой скоростью барабана может быть, вследствие имеющегося в распоряжении малого времени, предпочтительным, что углубление 20 по размеру равно полости в барабане и/или даже немного больше. Благодаря наличию массы в углублении 20, будет требоваться меньшее время заполнения по сравнению с вариантом осуществления согласно фиг. 6А и 6Б.
Для получения симметричного заполнения полостей в следующих друг за другом рядах является предпочтительным, что давление на массу будет снято относительно быстро после заполнения ряда полостей. Это может быть достигнуто изменением направления вращения ротора насоса (при использовании пластинчатого насоса), чтобы дать возможность массе в питающем канале релаксировать. Эта релаксация массы невыгодна в случае, когда, например, вследствие внутреннего сцепления массы следует ожидать обратного течения пищевой массы в питающий канал. В этом случае давление должно поддерживаться до тех пор, когда конец Emc полости пройдет мимо конца Efc питающего канала.
Вообще, процесс создания круглого волокнистого гамбургера с барабаном более предпочтителен, чем с формующим устройством с выполняющей возвратно-поступательное движение плитой. Когда полость в движущейся формующей плите заполнена массой, и она совершает движение наружу в положение выгрузки, то как верхняя сторона формованного продукта, так и нижняя сторона будут находиться в скользящем контакте с контрплитами для удержания формованного продукта в полости. Этот скользящий контакт приведет к ориентации волокон как на верхней, так и на нижней поверхностях формованного продукта в направлении движения, что также является нежелательным в отношении сохранения формы после тепловой обработки.
При использовании формующего барабана только верхняя сторона формованного продукта будет находиться в подвижном контакте с ответной частью, а именно, уплотнительной пластиной. При использовании только закрывающего средства и не использовании поддерживающего средства, что показано в WO 2013107815, длительность этого контакта является по возможности короткой, что также выгодно в отношении сохранения ориентации волокон.
Для всех вариантов осуществления согласно фиг. 6А-6Г, чем ниже скорость барабана во время заполнения, тем в большей степени форма будет сохраняться после процесса тепловой обработки, такого как приготовление пищи. Дополнительное улучшение может быть достигнуто путем дальнейшей оптимизации формы углубления во вставке и/или коллекторе и/или уплотнительной пластине таким образом, что масса будет течь в полости так, что ориентация волокон будет симметричной.
Другой альтернативой является снижение скорости барабана или даже прекращение вращения барабана во время заполнения полостей.
На фиг. 6Д показан вариант осуществления, причем в коллекторе 21 расположен дозирующий поршень 22, который может совершать возвратно-поступательное движение, делая возможным вытеснение массы в формующую полость. На фиг. 6Е барабан вращается против часовой стрелки, и между нижней поверхностью поршня и наружной поверхностью барабана имеется небольшой зазор. На фиг. 6Ж поршень находится во втянутом положении, чтобы позволить массе, которая находится под давлением в питающем канале, течь вдоль поршня и через углубление 19 в полость в барабане. На фиг. 6З поршень показан в своем положении уплотнения, где он будет предотвращать, что масса с заполненной полости будет релаксировать и/или что произойдет течение в обратной направлении. Поршень останется в этом положении до тех пор, пока не должна будет заполняться полость в следующем ряду.
В первом варианте осуществления вытеснения массы в полость 9 барабана, масса в питающем канале подвергается действию давления p-set, и количество подлежащей вытеснению массы будет определяться длиной хода, который поршень будет выполнять во время движения во втянутое положение.
Во втором, более регулируемом варианте осуществления, масса в питающей канале также подвергается действию давления p-set, но для вытеснения правильного объема массы из питающего канала в полость в барабане действующая на дозирующий поршень 22 сила может быть связана с фактическим давлением в питающем канале для предотвращения того, что давление, оказываемое дозирующим поршнем на массу, отличается от давления, оказываемым насосом на массу.
В третьем, более предпочтительном варианте осуществления, вытеснение массы в питающем канале будет регулироваться по объему насосом 4. Дозирующий поршень действует как клапан для открывания и закрывания соединения между питающим каналом и полостью в барабане, и количество объема, вытесненного насосом, будет также проходить мимо поршня 22 и течь в полость в барабане. Ссылка может быть сделана на WO 2012/2059188, который раскрывает устройство и/или систему для сохранения формы продукта после процесса тепловой обработки, и причем используется режущий элемент, который также действует как клапан.
Этот вариант симметричного заполнения не ограничивается описанными профилями заполнения и/или обсужденной системой управления.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 формующее пищевой продукт устройство
2 система подачи массы
3 бункер
4 питающий насос / насосная система
5 средство транспортировки массы
6 распределитель
7 уплотнение, уплотнительная пластина
8 формующий элемент, формующий барабан, формующая плита
10 ребро
11 пористая структура
12 питающий канал
13 средство обнаружения положения полостей и/или барабана, например датчик, кодер
14 точка позиционирования полости и/или барабана, например кулачок
15 источник ввода параметра, например панель управления
16 устройство управления
17 средство измерения давления, например датчик
18 вставка
19 выходное отверстие, углубление во вставке 18
20 углубление в уплотнительной пластине 7 и/или коллекторе 21
21 коллектор
22 дозирующий поршень
Вmс начало формующей полости в направлении вращения барабана
Emc конец формующей полости в направлении вращения барабана
Bfc начало питающего канала
Efc конец питающего канала, режущая кромка
Lc длина формующей полости в окружном направлении барабана
p-fc фактическое давление массы в питающем канале
p-set требуемой заданное давление
р-ba угол увеличения давления
р-ra угол уменьшения давления
s-cp сигнал движения питающего насоса от устройства управления к насосу и/или наоборот
Wfc ширина выходного отверстия питающего канала в окружном направлении барабана