ФОРМУЮЩАЯ ЯЧЕЙКА С ДВУМЯ КАРМАНАМИ - МИШКА

Область техники
Представленная полезная модель относится к пищевой промышленности, а также к станкостроению для такой промышленности и может быть использована при изготовлении как барабанов станков для производства пельменей, вареников и проч., предполагающих глубокую заморозку, так и самих изделий из замкнутой (залепленной) тестовой оболочки с начинкой.
Уровень техники
Известно устройство формующей ячейки станка барабанного типа для производства изделий из замкнутой тестовой оболочки с начинкой, включающей предназначенное для формования тестовой оболочки с начинкой гнездо, в которое начинка вдавливает тесто, и предназначенную для формирования места слепки теста окружающую гнездо ступеньку, рабочая поверхность которой давит на тесто (RU 2272410). Такое устройство выбрано в качестве прототипа.
Примечание
Как правило, формующие ячейки работают парами. Два барабана с ячейками располагают на расстоянии 0,05-0,1 мм друг от друга и приводят во вращение. Каждая ячейка имеет на соседнем барабане идентичную оппозитную ячейку. Начинка вдавливает тесто в гнезда обеих ячеек, а рабочие поверхности оппозитных ступенек формируют место слепки конечного изделия, в то время как рабочие поверхности самих барабанов передавливают тесто, выталкивая его в сторону ступенек и разделяя тем самым полуфабрикаты, формообразованные в соседних ячейках.
Недостатком прототипа является сравнительно высокий риск разрыва тестовой оболочки (необратимый брак) либо плохая наполняемость начинкой конечного изделия.
Данный недостаток связан с особенностями начинки - в своей массе начинка неоднородна, в ней могут встречаться довольно крупные твердые включения, пузыри воздуха, жилки и проч.
В результате объем начинки, приходящейся на одно изделие, вариабелен. И если он превосходит расчетный, то возникает риск разрыва тестовой оболочки либо непосредственно при формообразовании конечного изделия, либо при его заморозке, а если упомянутый объем меньше расчетного, то имеет место плохая наполняемость, которая портит внешний вид изделия.
Технический результат
Цель создания полезной модели - придание приемлемого внешнего вида изделиям, получаемым с помощью формующих ячеек, гнезда которых имеют карманы.
Задача полезной модели - уменьшить риск возникновения необратимого брака, связанного с разрывом тестовой оболочки конечного изделия при сохранении привлекательного внешнего вида последнего.
Технический результат, достигаемый при реализации отличительных признаков полезной модели, заключается в компенсации неравномерности подачи начинки на этапе формообразования конечных изделий, а также в компенсации переполненности оболочки конечного изделия начинкой и ее расширения в процессе заморозки полуфабрикатов.
Сущность полезной модели
Заявленный технический результат достигается благодаря тому, что в известное устройство формующей ячейки станка барабанного типа для производства изделий из замкнутой тестовой оболочки с начинкой, включающей предназначенное для формования тестовой оболочки с начинкой гнездо, в которое начинка вдавливает тесто, и предназначенную для формирования места слепки теста окружающую гнездо ступеньку, рабочая поверхность которой давит на тесто, введен следующий ряд главных отличительных признаков:
- определяющий границы его входного отверстия край гнезда на виде сверху на барабан в месте расположения на нем формующей ячейки выполнен похожим на овал с отклонениями от последнего не превышающими ±5 мм (может показаться, что этот признак следовало бы упомянуть в ограничительной части формулы, поскольку известны формующие ячейки с гнездами овальной формы, но здесь важно сочетание этого признака с нижеследующим);
- гнездо имеет два округлых (похожих на части круга с отклонением от круга правильной формы не превышающими ±5 мм) кармана;
- карманы расположены справа и слева от прямой, проходящей через противоположные вершины овала;
- карманы, как и само гнездо, также окружены ступенькой;
- выполняются следующие условия:
Кl
_
где S площадь входного отверстия левого кармана, здесь и далее на виде сверху на барабан в месте расположения на нем формующей ячейки,
Кr
_
S площадь входного отверстия правого кармана,
г
S - площадь входного отверстия гнезда;
где  - расстояние от упомянутой прямой до левого кармана,
где  - расстояние от упомянутой прямой до правого кармана.
Полезная модель характеризуется также рядом частных отличительных признаков:
- карманы могут быть расположены слева и справа от вершины упомянутого овала, соответствующей большей кривизне последнего;
- карманы могут быть расположены в верхней части ячейки, если за нижнюю часть ячейки принять ту ее часть, которая первой входит в зону формообразования конечного изделия;
- ступенька, окружающая гнездо, и ступеньки, окружающие карманы, могут иметь выступающие части (строго говоря, ступеньки, ограничивающие карманы, являются частью ступеньки, окружающей гнездо, поскольку карманы являются частью гнезда, но для краткости будем называть часть ступеньки, окружающей гнездо вне карманов, просто ступенькой, окружающей гнездо, а части ступеньки, ограничивающие гнездо в области карманов, ступенькой, окружающей карманы);
- минимальная высота ступенек может лежать в пределах от 0,1 до 1 мм;
- максимальная высота ступенек может лежать в пределах от 0,3 до 3 мм;
- минимальная ширина ступенек может лежать в пределах от 1 до 5 мм;
- максимальная ширина ступенек может лежать в пределах от 2 до 6 мм;
- максимальная ширина ступенек, окружающих карманы, может быть меньше таковой ступенек, окружающих гнездо;
- в месте перехода боковой поверхности овальной части гнезда в боковую поверхность карманов может быть выполнено закругление;
- со стороны гнезда карманы могут иметь сужение - горлышко.
Иллюстрации
Описание полезной модели сопровождается двумя фигурами.
На фиг. 1 представлен фрагмент вида сверху на барабан в месте расположения на нем формующей ячейки с двумя карманами.
На фиг. 2 представлен разрез А-А, соответствующий фиг. 1.
Фиг. приведены для иллюстрации взаимного расположения гнезда и карманов, а также для пояснения их геометрических характеристик.
На фиг. приняты следующие обозначения:
1 - левый карман гнезда ячейки;
2 - ступенька, окружающая левый карман гнезда;
3 - выступающая часть ступеньки, окружающей левый карман гнезда;
4 - дно гнезда;
5 - выступающая часть ступеньки, окружающей гнездо;
6 - ступенька, окружающая гнездо (можно также сказать, что это две ступеньки, а можно считать, что это одна ступенька, прерванная карманами);
7 - сквозное отверстие для штока толкателя, выталкивающего отформованное изделие из ячейки (к представленной полезной модели отношения не имеет);
8 - область перехода боковой поверхности гнезда в боковую поверхность кармана;
9 - боковая поверхность кармана;
10 - правый карман;
11 - боковая поверхность гнезда;
12 - боковая поверхность ступеньки - край ячейки;
13 - рабочая поверхность барабана;
14 - гнездо (гнездо со ступенькой составляют ячейку);
15 - барабан (в случае, если ячейка выполнена в теле самого барабана - в случае, если барабан не является сборным);
1,2
_
О противоположные вершины овала (контура гнезда);
- расстояние от прямой, соединяющей вершины овала до левого кармана (предполагается, что  - расстояние от прямой, соединяющей вершины овала до правого кармана);
г
S - площадь входного отверстия гнезда на виде сверху на барабан в месте расположения на нем формующей ячейки (фиг. 1) - серая заливка;
Кl
S - площадь входного отверстия левого (1) кармана на виде сверху на барабан в месте расположения на нем формующей ячейки (фиг. 1) - черная штриховка;
Кr
S - площадь входного отверстия правого (r) кармана на виде сверху на барабан в месте расположения на нем формующей ячейки (фиг. 1) - черная штриховка;
- ширина ступеньки, окружающей гнездо;
- ширина выступающей части ступеньки, окружающей гнездо;
- ширина ступеньки, окружающей карман;
- ширина выступающей части ступеньки, окружающей карман;
max
h - максимальная высота ступеньки, окружающей гнездо;
min
h - минимальная высота ступеньки, окружающей гнездо;
жирная стрелка в левой части фиг. 1, направленная вниз, - направление вращения барабана (направление движения ячейки в зону формообразования конечного изделия).
Сведения о возможности реализации полезной модели
Соответствующая представленной полезной модели формующая ячейка станка барабанного типа для производства изделий из замкнутой тестовой оболочки с начинкой должна включать предназначенное для формования тестовой оболочки с начинкой гнездо 14 с боковой поверхностью 11 и дном 4, в котором выполнено отверстие 7 для прохождения штока толкателя, и предназначенную для формирования места слепки теста окружающую гнездо ступеньку 6 с боковой поверхностью 12.
Определяющий границы его входного отверстия край (на который выходит боковая поверхность гнезда 11) гнезда на виде сверху на барабан 15 с рабочей поверхностью 13 в месте расположения на нем формующей ячейки выполнен похожим на овал с отклонениями от последнего не превышающими ±5 мм. Т.е. если нарисовать овал, то границы входного отверстия гнезда окажутся лежащими в пределах ±5 мм от овала.
Гнездо имеет два округлых (похожих на части круга с отклонением от круга правильной формы не превышающими ±5 мм) кармана 1 и 10 (с боковой поверхностью 9).
1
2
Карманы расположены справа и слева от прямой (OO), проходящей через противоположные вершины овала.
Карманы, как и гнездо, также окружены ступенькой. Так, например, левый карман окружен ступенькой 2.
Геометрия гнезда и карманов такова, что выполняется условие (1), в то время как карманы расположены друг относительно друга и относительно гнезда так, что выполняется условие (2).
1
Карманы могут быть расположены слева и справа от вершины O упомянутого овала, соответствующей большей кривизне последнего.
Карманы могут быть расположены в верхней части ячейки (как и показано на фиг. 1).
Ступенька (ступеньки), окружающая гнездо, и ступеньки, окружающие карманы, могут иметь выступающие вверх части 3 и 5, обрамляющие гнездо и карман.
Минимальная высота ступенек может лежать в пределах от 0,1 до 1 мм, тогда как максимальная - в пределах от 0,3 до 3 мм.
Минимальная ширина ступенек может лежать в пределах от 1 до 5 мм.
Максимальная ширина ступенек может лежать в пределах от 2 до 6 мм.
Максимальная ширина ступенек, окружающих карманы, может быть меньше таковой ступенек, окружающих гнездо.
В области (в месте) 8 перехода боковой поверхности гнезда в боковую поверхность карманов может быть выполнено закругление.
Со стороны гнезда карманы могут иметь сужение - горлышко.
Связь отличительных признаков с заявляемым техническим результатом
Карман был придуман для демпфирования избытков начинки при формообразовании конечных изделий. Действительно, карман гнезда способен вместить излишний объем начинки.
В связи же с малостью входного отверстия кармана по сравнению с таковым гнезда, а также с его зауженностью со стороны гнезда первоначально начинка устремляется в гнездо и в случае, если объем начинки соответствует расчетному, то карман остается почти пустым, или полупустым. В этом случае карман не мешает хорошей наполняемости оболочки начинкой в пределах гнезда.
Артефактом явилась эффективность кармана при глубокой заморозке.
Возможно, при температуре в диапазоне от минус 3 до минус 6°C, при которой и начинает замерзать начинка (вода в начинке содержится в виде рассола, который при указанной температуре только начинает капсулироваться, препятствуя образованию крупных кристаллов льда), наличие связанной с начинкой полости в теле конечного изделия способствует перераспределению начинки и, как следствие, снижению напряжений в тестовой оболочке (при заморозке растрескивания, как правило, происходят вблизи места слепки).
Представленная форма карманов в сочетании с формой гнезда способствует равномерному распределению в них начинки, что благоприятно сказывается на исключении растрескивания тестовой оболочки у места слепки со стороны карманов.
Указанное положение карманов относительно гнезда выбрано для того, чтобы процесс наполнения карманов происходил непосредственно перед окончательной залепкой конечного изделия.
Число карманов и их взаимное положение подобраны эмпирически.
Лучший вариант исполнения ячейки представлен на фиг. 1.
Данный вариант разработан дизайнером, увидевшим в ячейке с карманами профиль сказочного мишки - лесного зверя.