Устройство для формования сферического тела

Устройство для формования сферического тела

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение при формовании сферического тела, состоящего из слоя теста и начинки. Целью изобретения является повышение эффективности формования путем исключения выдавливания начинки из слоя теста. Непрерывно подаваемое цилиндрическое тело, состоящее из слоя теста и начинки, сжимается по крайней мере тремя элементами 9 скольжения, которые образуют отверстие 6 или закрывают его. Элементы 9 скользят один по другому для сжатия цилиндрического тела Площадь соприкосновения ЭЛСМРНТОВ с поверхностью цилиндрического теля постепенно уменьшается при закрывании отверстия 6 В результате цилиндрическое тело сжимается и образуется сферическое тело. 7 э.п. ф-лы, 22 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 21 С 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И llATEHTV (21) 4028230/13, (62) 4202627/13 (22) 08.09.86 (23) 25.05.87 (31) 61 — 6925; 61 — 27587 (32) 16.01.86; 11.02.86 (33) IP (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (71) Реон Аутоматик машинери Ко, Лтд. (IP) (72) Ясунари Тасиро (IP) (53) 664;684.6(088.8) (56) Патент США N 4251201, кл. А 21 С 3/00, 1981..(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ

СФЕРИЧЕСКОГО ТЕЛА (57) Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение

Изобретение относится к пищевой про- мышленности и может найти применение при разработке устройств для формованиясферического тела, состоящего из слоя теста и начинки, в частности к получению сферического тела посредством сжатия непрерывно подаваемого цилиндрического тела, состоящего из слоя теста и начинки, без выдавливания наружу начинки.

Цель изобретения — повышение эффективности формования путем исключения выдавливания начинки из слоя теста.

При формовании сферического тела усилие прикладывается к цилиндрическому телу с трех направлений тремя элементами скольжения, которые образуют режущий инструментс внутренним отверстием, через которое проходит цилиндрическое тело. Поверхность скольжения одного элемента скользит по поверхности скольжения друго„„53J „„1679961 АЗ при формовании сферического тела, состоящего из слоя теста и начинки. Целью изобретения является повышение. эффективности формования путем исключения выдавливания начинки из слоя теста. Непрерывно подаваемое цилиндрическое тело, состоящее из слоя теста и начинки, сжимается по крайней мере тремя элементами 9 скольжения, которые образуют отверстие 6 или закрывают его. Элементы 9 скользят один по другому для сжатия цилиндрического тела.

Площадь соприкосновения элементов с поверхностью цилиндрического гела постепенно уменьшается при закрывании отверстия 6. В результате цилиндрическое тело сжимается и образуется сферическое тело. 7 э.п. ф-лы, 22 ил. го элемента, соприкасаясь с поверхностью цилиндрического тела, проходящего через отверстие. В результате цилиндрическое тело постепенно сжимается для его разрезания.

Так как усилие прикладывается к цилиндрическому телу вдоль траекторий скольжения элементов, причем зти траектории смещены по направлению касательной относительно окружности цилиндрического тела, центростремительная сила на цилиндрическое тело не действует и слой теста доводится до того положения, при котором слой теста следует отрезать благодаря возникающей силы трения между поверхностями скольжения и поверхностью слоя теста.

Кроме того, так как площадь соприкосновения поверхностей скольжения с цилиндрическим телом уменьшается при его сжатии постепенно (прикладывая в то же càìîå àå1679961 мя тангенциальное усилие к телу), то это исключает пронизывание режущим инструментом цилиндрического тела. Начинка лег.ко разделяется в осевом направлении цилиндрического тела, тогда как слой теста не 5 теряет своей непрерывности и доводится до того состояния, при котором цилиндрическое тело разреэается. Это происходит вследствие различия в реологических свойствах слоя теста и начинки. Поэтому когда 10 отверстие полностью закрыто, цилиндрическое тело разрезается без выдавливания наружу начинки.

На чертеже изображен элемент, кото. рый входит в узел резания; на фиг.2 — 4 — узел 15 резания и его расположение до, во время и после цикла их скольжения, вид сверху; на фиг.5 — 7- схема процесса сжатия цилиндрического тела поверхностями элементов узла резания, разрез; на фиг.8 — элемент, состав- 20 ляющий узел резания; на фиг.9 — 11 — узел резания, который состоит из множества элементов, и их расположения до, во время и после их скольжения, вид сверху; на фиг.12—

14 — схема процесса сжатия цилиндрическо-. 25 го тела поверхностями элементов узла резания, разрез; на фиг.15 — пример разбухшего конца цилиндрического тела в конце операции разрезания, когда узел резания остается вертикально неподвижным во вре- 30 мя этой операции; на фиг.16 — пример фасонного конца цилиндрического тела при его разрезании узлом резания, опускающимся с одинаковой скоростью V, что и скорость V подачи цилиндрического тела,,и 35 фасонного тела под режущими элементами. имеющего тянущийся конец; на фиг. 17 — форма цилиндрического тела и сферическое тело, когда сферическое тело опущено на ленту приподнятого конвейера; на фиг.18 — 40 схема устройства, вид сверху; на фиг.19- то же, вертикальный разрез; на фиг.20 — то же, вид сбоку; на фиг.21 и 22 — схема перемещения узла резания, состоящего из четырех элементов, причем каждый представляет 45 собой прямоугольный параллелепипед, имеющий скат.

Устройство для формования сферического тела 1, состоящего из слоя теста 2 и начинки 3, содержит механизм 4 для непре- 50 рывной подачи цилиндрическо, о тела 5 в и через отверстие 6 узла 7 резания. Последний состоит из корпуса 8, в котором по окружности расположены по крайней мере три элемента 9, образующие при смыкании 55 отверстие в центре. Элементы узла резания представляют собой объемное тело, имеющее верхнюю 10 и нижнюю 11 плоскости для контакта с цилиндрическим телом и выполненные перпендикулярно этим плоскостям первую 12 и вторую 13 поверхности скольжения, причем первая из поверхностей скольжения первого элемента узла резания обращена к отверстию, а вторая прилегает к первой поверхности с образованием режущей кромки 14 и служит для перемещения по ней первой поверхности скольжения последующего элемента 15 иэ размещенных по окружности элементов узла резания, Для перемещения с возможностью скольжения относительно друг друга элементов узла резания внутрь и наружу в направлении, перпендикулярном продольной оси цилиндрического тела, служит управляющий механизм, содержащий штифт

16, соединенный на своем одном конце через паз, образованный в корпусе 8, с внешней поверхностью 17 скольжения одного элемента 9 узла резания, а другой конец штифта прикреплен к ползуну 18 около конца. Другой конец ползуна 18 соединен с концом штанги кривошипа 19, Другой конец штанги кривошипа 19 соединен с возможностью вращения посредством штифта с точкой около окружности диска 20. ДискДО концентрично и неподвижно соединен с зубчатым колесом, которое предназначено для вращения скользящим зубчатым колесом 21, поддерживаемым кронштейном 22, установленным на основании 23.

Скользящее зубчатое колесо 21 может вращаться двигателем 24 при помощи вала

25 и зубчатых колес 26 и 27. При вкл очении двигателя 24 ползун 18 многократно перемещается назад и вперед и передвигает элементы 9 узла 7 резания в корпусе 8, Приспособление для подъема и опускания механизма 28 узла 7 резания с синхронизацией относительно подачи цилиндрического тела содержит диск 29, соединенный с двигателем 30, вращающийся и перемещающий штангу кривошипа 31 вниз и вверх. Один конец штанги кривошипа 31 соединен с возможностью вращения с концом штифта 32, конец последнего неподвижно соединен с диском 29 в точке около его окружности, а другой конец штанги кривошипа 31 связан посредством штифта

33 с концом механизма 28 узла 7 резания, Механизм для приема и удаления сферического тела иэ зоны резания размещен под узлом 7 резания и выполнен в виде ленточного конвейера 34, состоящего из конвейерной рамы 35, роликов 36-38, двух натяжных роликов 39, ленты 40 и двигателя (не показан) для привода ленточного конвейера 34.

На фиг.20 показано, что один конец ленточного конвейера 34 перемещается вверх и вниз посредством приспособления 41 для

1679961 поднятия и опускания механизма для приема и удаления сферического тела из зоны резания. При этом приспособление 41 установлено на основании 23 таким образом, что ролик 38 поворачивается относительно ролика 37, чтобы исключить деформацию сферического тела, На фиг.18-20 показано конструктивное выполнение устройства, состоящего из основания 23, механизма 28, узла 7 резания, механизма 4 для непрерывной подачи цилиндрического тела 5 и ленточного конвейера 34. Механизм 28 узла резания содержит раму 42, корпус 8, установленный на раме

42 и включающий элементы 9 и ползуны 18.

Рама 42 предназначена для скольжения вверх или вниз по опорным валам 43, установленным на основании 23.

При сжатии цилиндрического тела 5 элементы 9 перемещаются со скольжением по направлению, обозначенному стрелками

S, посредством перемещения штифта 16 (фиг.14), неподвижно закрепленного на одном из элементов 9, Когда штифт 16 перемещает элемент 9, внешняя поверхность скольжения 10 элемента скользит по внутренней стенке корпуса 8, перемещая поверхности 17 скольжения других элементов по внутренней стенке корпуса 8. Направленные внутрь части поверхностей скольжения 12 образуют стенки 44, которые ограничивают отверстие 6. Отверстие 6 имеет площадь поперечного сечения, которая при полностью о крытом отверстии 6 достаточно большая для прохождения цилиндрического тела 5, состоящего из слоя теста 2 и начинки 3, Как показано на фиг.2,5,3,6,4 и 7. при скольжении внешней поверхности 10 скольжения каждого элемента 9 толкающий штифт 16 вызывает скольжение второй внутренней поверхности 13 скольжения предыдущего элемента по первой внутренней поверхности 12 скольжения, тем самым вызывая перемещение режущей кромки 14 внутрь, Эти скольжения приводят к уменьшению площади отверстия 6, Если цилиндрическое тело 5 проходит через отверстие 6, как показано на фиг.2 и 5, и элементы 9 перемещаются в .направлении S, сжимающая сила от направленной внутрь части поверхностей 12 скольжения прикладывается к цилиндрическому телу 5 по смещенному по окружности направлению. Когда элементы 9 переместятся в положение, показанное на фиг.3, отверстие 6 закроется до положения, показанного и на фиг.6, вызывая сжатие соответствующим образом цилиндрического тела 5. Поперечное сечение цилиндрического тела 5 показано на фиг.ь и

6. При скольжении элементов 9 они входят

55 в соприкосновение с внешней поверхностью цилиндрического тела 5 на стенках 44, т.е, с направленной внутрь частью поверхностей 12 скольжения и;ем большее расстояние скольжения каждого элемента, тем более сжатая площадь внешней поверхности цилиндрического тела 5 в соприкосновении со стенками 44, Таким образом, если уменьшается площадь отверстия. то уменьLUB8TGA площадь стенок 44 в соприкосновении с цилиндрическим телом 5. Вследствие различия реологических свойств слоя теста

2 и начинки 3 последняя легко перемешается в осевом направлении цилиндри .еского тела 5, как обозначено стрелк".ми гл. В обычном устройстве при использовании клинообразных лезвий последние перемегцаются по направлению внутрь. В таком устройстве лезвия внедряются в начинку 3, как показано стрелками з, одновременно увеличивая площадь соприкосновения лезвий с цилиндрическим телом, В данном устройстве во время скольжения элементов на цилиндрическое тело действует сила. вдоль траектории движения поверхностей 12 скольжения в смещенном по окружности направлении, так что слой теста отводится в центр отверстия 6 и, в конце концов, разрезаегся в ре;.ультат» э»к;.ытия отверстия 6. Вс время это)о процесса трение между слоем теста и поверхностями скольжения вь зь1вэет течение теста в направлении . Перед полным закрытием отверстия 6 îío напал ено только тестом, причем нач,",нка с "ещазтся к обеим сторонам от отверстия, Ь илиндрический внешний слой наконец разрезается, как показана на фиг.4 и 7, и получается фасонное тело 45.

Для того, чтобы эффективнее осуществлять сжатие цилиндрического тела, можно далее уменьшить площадь соприкосновения поверхностей скольжения с цилиндрическим телом при закрытии отверстия, как показано на фиг.5, созданием элемента 9 со скатами 46 на его внутреннем конце, выполненными HB верхней 10 и нижней 11 плоскостях для контакта с цилиндрическим телом.

Один скат 46 образуется отрезанием угла, образованного двумя примыкающими внутренними поверхностями 47 и 48 скольжения трапециевидной формы и верхней поверхностью 10 элемента, Другой скат может быть образован аналогичным образом на углу, образованном этими же двумя поверхностями скольжения и нижней поверхностью элемента. Как показано на фиг.8, изображающей вид в перспективе элемента

9, он имеет поверхность скольжения 47 с высотой а, поверхность 8 скольжения, ска1679961 ты 46 и кромку.14. Эти скаты 46 имеют отрицательный градиент по направлению к внутреннему концу элемента 9. На фи .б узел 7 резания образован шестью элементами 9 для получения отверстия 49, через которое проходит цилиндрическое тело 5. Хотя стенки 50, образованные открытой частью поверхностей 47 скольжения имеют высоту а в положении, где нет ската, когда отверстие полностью открыто (фиг.12) в ходе скольжения элементов 9 в направлении S высота стенок уменьшается, Так как скаты образованы вертикально, цилиндрическое тело окружается зубчатыми стенками. Поперечное сечение цилиндрического тела и элементов (фиг.13), на котором высота стенок показана равной а. Площадь поверхности цилиндрического тела 5, соприкасающейся со стенками 50, уменьшается, так что плавно выполняется, сжатие цилиндрического тела

5 стенками 50, Когда отверстие 49 закрывается, кромки 14 сходятся так, как показано на фиг.11 и 14, и цилиндрическое тело 5 разрезается для получения сферического тела 45, В этот момент высота стенок 50 уменьшается до а.

Если цилиндрическое тело 5 непрерывно подается со скоростью V от механизма 4 для непрерывной подачи и если высота узла

7 не меняется, нижняя часть цилиндрического тела расширяется, как показано на фиг.9. Этого можно избежать опусканием узла резания механизма 28 с этой же скоростью Ч, что и скорость V цилиндрического тела, как показано на фиг. 10.

В зависимости от реологических свойств цилиндрического тела оно стремится тянуться назад, как показано на фиг.16.

Это явление также можно избежать, как показано на фиг.17, посредством поднятия пластины 51, поддерживающей ленту 40, для приема сферического тела синхронно с его получением, Цилиндрическое тело 5 непрерывно подается от механизма 4 для непрерывной подачи и обжимается механизмом 28 узла резания перпендикулярно оси цилиндрического тела для получения сферического тела

45, которое подается на следующую станцию ленточным конвейером 34.

Если скорость подачи цилиндрического тела мала, закрытие и открытие отверстия б может осуществляться даже беэ возвратнопоступательного движения механизма 28 узла резания. Однако, если скорость подачи большая, то предпочтительно перемещать механизм 28 синхронно с получением сферического тела, чтобы избежать состояния, показанного на фиг, 15, или прилипания к стенкам узла. Движение механизма 28 узла

30 фиг,22.

35 В устройстве сжатие цилиндрического тела осуществляется при постепенном

50 .,без выдавливания наружу начинки

25 резания такое, что оно опускается со скоростью, равной скорости подачи цилиндрического тела и поднимается после образования сферического тела. Элементы перемещаются обратно в их первоначальное открытое положение во время или перед поднятием механизма 28 узла резания, чтобы избежать столкновение элементов с цилиндрическим телом. Повторчя описанную операцию, непрерывно разрезается цилиндрическое тело для получения сферическогс тела с большой скоростью.

Сферическое тело 45 может опускаться на ленточный конвейер Зч, приподнятый приспособлением 41 для поднятия и опускания механизма для приема и удаления сферического тела из зоны резания. При этом приспособление 41 предназначено для попеременного опускания и поднятия ленточного конвейера 34 синхронно с перемещением механизма 28 узла 7 резания.

В устройстве могут быть использованы различные фасонные элементы. Узел 7 (фиг,22) состоит из четырех элементов 9 в виде прямоугольного параллелепипеда, и ри этом каждый имеет скат 46 на углу, поверхности 12 скольжения и 13 и кромку 14, Часть поверхности 12 скольжения каждого элемента образует стенки 50, определяющие отверстие 6, и каждый элемент скользит пе направлению S. Если отверстие 6 закрыто, то положение элементов показано на уменьшении площади соприкосновения стенок отверстия с поверхностью ципиндрического тела, При этом отсутствует сила, вызывающая пронизывание тела элементами, в отличии от обычного устройства c использованием клинообразных лезвий. В результате начинка легко смещается в осевом направлении без нарушения слоя теста.

Элементы скользят по тангенциально смещенному направлению относительно окружности цилиндрического тела, Следевательно, слой теста сужается до того момента, когда образуется сферическое тело

Формула изобретения

1. Устройство для формования сферического тела, состоящего из слоя теста и начинки, содержащее механизм для непрерывной подачи цилиндрического тела, состоящего иэ слоя теста и начинки, в и через отверстие узла резания, при этом последний оснащен по крайней мере тремя элементами, расположенными по окружности с образованием отверстия в центре, 1679961

10 имеющими верхнюю и нижнюю плоскости для контакта с цилиндрическим телом и режущую кромку и выполненными с воэможностью скольжения относительно друг друга внутрь и наружу в направлении, перпендикулярном продольной оси цилиндрического тела, и управляющий механизм для перемещения элементов узла резания для закрытия и открытия отверстия, о т л и ч а ющ е е с я тем, что. с целью повышения эффективности формования путем исключения выдавливания начинки из слоя теста, каждый из элементов узла резания выполнен в виде объемного тела, образованного двумя поверхностями скольжения, расположенными перпендикулярно верхней и нижней пЛоскостям, причем первая иэ поверхностей скольжения первого элемента узла резания обращена к отверстию, а вторая прилегает к первой поверхности с образованием режущей кромки и служит, для перемещения по ней первой поверхности скольжения последующего элемента из размещенных по окружности элементов уз. ла резания, 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что механизм для приема и удаления сферического тела из зоны резания размещен под узлом резания.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что поверхности скольжения со

Приоритет по пунктам:

16.01.86 по пп.1 — 6;

11.02.86 по пп.7 и 8.

17 12 Мg стороны режущей кромки имеют прямоугольную форму, 4, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что поверхности скольжения со

5 стороны режущей кромки имеют трапециевидную форму, 5. Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что верхняя и нижняя плоскости контакта имеют симметричные скаты,, на10 клоненные в сторону режущей кромки, образованной смыкающимися меньшими основаниями поверхностей скольжения трапециевидной формы, 6. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е15 с я тем, что механизм для приема и удаления сферического тела из зоны резания выполнен в виде ленточного конвейера.

7. Устройство по п,1, отл и ч а ю щ е ес я тем, что оно содержит приспособление

20 для поднятия и опускания механизма для приема и удаления сферического тела иэ эоны резания.

8. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно содержит приспособление

25 для подъема и опускания узла резания с синхронизацией относительно подачи цилиндрического тела.

70

ФОГ. 7

19 М

Фигд

1679961

167995t

1679961

1679961

ЕД б

Фиг.21

Составитель Н, Арцыбашева

Редактор С, Патрушева Техред М,Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 3224 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101