машина для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий

Формула изобретения

1. Машина для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий, содержащая механизм загрузки теста, механизм экструзии тестовых заготовок, механизм закатки тестовых заготовок, механизм отрезки тестовых заготовок, механизм приема тестовых заготовок, пневомоприводную систему, содержащую независимые пневмоприводы, отличающаяся тем, что дополнительно содержит контроллер, управляющий работой пневмоприводов, и датчики положения поршней цилиндров пневмоприводов, передающие сигнал на контроллер, а пневмоприводная система содержит независимые пневмопривод механизма загрузки теста, пневмопривод экструзии тестовых заготовок, пневмопривод механизма закатки тестовых заготовок и пневмопривод механизма отрезки тестовых заготовок.

2. Машина для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий по п.1, отличающаяся тем, что контроллер оснащен реле времени одного цикла.

3. Машина для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий по п.1, отличающаяся тем, что механизм экструзии тестовых заготовок дополнительно содержит средство регулирования объема тестовых доз.

4. Машина для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что механизм загрузки теста содержит приемную воронку, валки, соединенные зубчатой парой, храповой механизм; механизм экструзии тестовых заготовок содержит камеру экструзии, прессующие поршни, формующие гильзы; механизм закатки тестовых заготовок содержит неподвижные скалки и раскатывающие стаканы; механизм отрезки тестовых заготовок содержит подпружиненные цилиндрические ножи, сбрасыватели тестовых заготовок; механизм приема тестовых заготовок содержит ленточный транспортер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, в частности к оборудованию для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий

Известны устройства для выработки тестовых заготовок бараночных изделий, состоящие из устройств деления теста на мерные порции в виде жгутов и тороидальных колец, устройств раскатки заготовок, устройств укладки заготовок на ленточный транспортер.

Известна тестоделительная машина поршневого типа с устройством регулирования хода поршня, которые включают бункер для теста, камеру с поршнем, взаимодействующим при помощи подпружиненного коленчатого рычага с эксцентриковым кулаком, делительную головку с радиальными камерами и поршеньками (авторское свидетельство №145492 на изобретение «Тестоделительная поршневая машина», класс 2b, 8₀₁, приоритет от 04.01.1956 г., опубл. в «Бюллетене изобретений» 1962 г., №6).

Известна машина для формования тестовых заготовок бараночных изделий, содержащая нагнетательный механизм, выполненный в виде валков, приводимых во вращение от главного вала с кривошипом при помощи цепной передачи; делительный механизм, содержащий гильзу, наконечник, образующий с гильзой зазор, цилиндрический нож, укрепленный на траверсе, посаженный на нож стакан, образующий с ножом полость для прохода теста, и штифты, ограничивающие ход стакана; раскатывающий механизм, содержащий траверсу с втулкой, ползунки, копир, ролики и скалку. Под раскатывающим механизмом размещен приемный транспортер. Привод машины осуществлен от электродвигателя (авторское свидетельство №246423 на изобретение «Машина для формования тестовых заготовок бараночных изделий», приоритет 08.04.1968 г. МПК А21С, опубл. 20.06.1969 г., «Бюллетень изобретений» 1969 г., №21).

Известна машина для формования тестовых заготовок из жгутов, преимущественно бараночных изделий, состоящая из делительного барабана с мерными камерами и поршнями в них, управляемыми копиром; механизма для нагнетания теста в мерные камеры и смонтированного под делительным барабаном механизма для приема тестовых жгутов и укладки их на транспортер. Часть копира, управляющая положением поршней на участке нагнетания теста в камеры, выполнена с возможностью регулирования профиля (авторское свидетельство №193393 на изобретение «Тестоделительное устройство к машинам для формования тестовых заготовок из жгутов», приоритет от 09.03.1966 г., МПК А21С, опубл. 13.03.1967 г., бюллетень №7).

Известна делительно-закаточная машина, состоящая из механизма нагнетания теста, механизма раскатывающих стаканов и скалок, ленточного конвейера, приводного механизма, чугунной станины и электрооборудования. Механизм нагнетания теста состоит из тестовой камеры с приемной воронкой для теста, двух нагнетающих валков с механизмом регулировки угла поворота валков, сменных вкладышей, в которых размещены поршни и гильзы. Нагнетательные валки вращаются через храповой механизм и одну пару цилиндрических шестерен от кулачка раскатывающих стаканов. Изменение веса тестовой заготовки осуществляется регулировочным винтом с маховичком. Механизм раскатывающих стаканов и скалок состоит из формующих гильз, скалок, цилиндрических ножей, сменной обоймы, раскатывающих стаканов, выталкивателей и цилиндрических пружин. Приводной механизм состоит из электродвигателя, ременной передачи, двух цилиндрических шестерен, двух кулачков, двух рычажных систем и главного вала («Машина универсальная делительно-закаточная для бараночных изделий» марки Б-4-58, паспорт Б-4-58 ПС, изготавливаемая ОАО «Киевпродмаш», г.Киев).

Известные устройства характеризуются сложной кинематической схемой, выполненной на основе кулачков, рычагов и копиров. Большое количество подвижных частей приводит к быстрому износу и снижению надежности механизма. Машина характеризуется высоким уровнем шума и вибрации. По мере износа кулачков нарушается нормальный цикл работы. Кроме того, жесткая кинематическая связь механизмов поршней, раскатывающих стаканов и привода нагнетающих валков не дает возможности изменения циклограммы совместной работы указанных механизмов для более качественной настройки.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому устройству является машина для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий, выбранная в качестве прототипа, содержащая механизм загрузки теста, механизм экструзии тестовых заготовок, механизм закатки тестовых заготовок, механизм отрезки тестовых заготовок, механизм приема тестовых заготовок, пневмосистему. Пневмосистема состоит из двух независимых пневмоприводов (пнемопривода механизма загрузки и экструзии и пнемопривода механизмов закатки и отрезки тестовых заготовок), перепускных золотников, трубопровода. Механизм загрузки теста состоит из приемной воронки, нагнетательных валков. Механизм экструзии тестовых заготовок состоит из камеры экструзии, прессующих поршней, формующих гильз. Механизм закатки содержит скалки, раскатывающие стаканы. Механизм отрезки содержит цилиндрические ножи. Пневмосистема обеспечивает работу пневмоцилиндра в заданной последовательности в автоколебательном режиме. Машина характеризуется простотой и высокой производительностью. Использование пневмоприводов уменьшает вес машины, снижает уровень шума и вибрации и повышает надежность оборудования. Однако использование в пневмосистеме золотников и трубопровода не позволяет гибко регулировать производственный процесс, в частности регулировать отдельные фазы цикла формирования тестовых заготовок. Недостатком прототипа является то, что начало каждого из четырех тактов работы машины наступает сразу же по завершении предыдущего такта механическим переключением золотников, что отрицательно сказывается на процессе формирования тестовых заготовок, особенно при выдавливании порции теста поршнями через формующие головки. Тесто обладает свойствами сжиматься и процесс выдавливания порции теста не заканчивается моментом остановки поршней. С началом такта закатки тестовой заготовки происходит закрытие кольцевого зазора между гильзой и скалкой формующей головки и часть теста оказывается не выдавленной в заготовку, при этом тесто проникает в зазоры между гильзами и расположенными на них ножами. В результате описанных причин вес заготовок не является стабильным и отрезные ножи требуют частой очистки от теста. Закатка тестовых заготовок при данной конструкции машины возможна только при движении каретки в одну сторону, что не всегда достаточно для качественной закатки заготовки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание универсальной машины для формирования тестовых заготовок бараночных изделий с регулируемой производительностью.

Технический результат, который может быть получен при выполнении заявляемого изобретения, заключается в обеспечении возможности корректировки циклограммы работы машины и гибкой регулировки отдельных фаз цикла формирования тестовых заготовок.

Указанный технический результат достигается тем, что машина для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий содержит механизм загрузки теста; механизм экструзии тестовых заготовок; механизм закатки тестовых заготовок; механизм отрезки тестовых заготовок; механизм приема тестовых заготовок; пневмоприводную систему. Пневмоприводная система содержит независимые пневмоприводы, а именно: пневмопривод механизма загрузки теста, пневмопривод механизма экструзии тестовых заготовок; пневмопривод механизма закатки тестовых заготовок и пневмопривод механизма отрезки тестовых заготовок; контроллер, управляющий работой пневмоприводов; датчики положения поршней цилиндров пневмоприводов, передающие сигнал на контроллер.

Предпочтительно также, чтобы контроллер был оснащен реле времени одного цикла.

Предпочтительно также, чтобы механизм экструзии тестовых заготовок дополнительно содержал средство регулирования объема доз тестовых заготовок.

Предпочтительно также, чтобы механизм загрузки теста содержал приемную воронку, валки, соединенные зубчатой парой, храповой механизм; механизм экструзии тестовых заготовок содержал камеру экструзии, прессующие поршни, формующие гильзы; механизм закатки тестовых заготовок содержал неподвижные скалки и раскатывающие стаканы; механизм отрезки тестовых заготовок содержал подпружиненные цилиндрические ножи, сбрасыватели тестовых заготовок; механизм приема тестовых заготовок содержал ленточный транспортер.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- наличием контроллера, управляющего работой пневмоприводов;

- наличием датчиков положения поршней цилиндров пневмоприводов, передающих сигнал на контроллер;

- наличием четырех независимых пневмоприводов: пневмопривода механизма загрузки теста, пневмопривода механизма экструзии тестовых заготовок, пневмопривода механизма закатки тестовых заготовок и пневмопривода механизма отрезки тестовых заготовок.

В отдельных случаях выполнения заявляемое изобретение отличается от известного указанного выше технического решения, наиболее близкого к нему наличием:

- оснащением контроллера реле времени одного цикла;

- наличием средств регулирования объема доз тестовых заготовок в механизме экструзии.

Наличие контроллера и датчиков положения поршней цилиндров пневмоприводов позволило устранить механические связи между приводами и обеспечить возможность корректировки циклограммы работы машины и гибкого регулирования отдельных фаз цикла формирования заготовок.

Наличие независимых превмоприводов механизма загрузки, механизма экструзии тестовых заготовок, механизма закатки тестовых заготовок и механизма отрезки тестовых заготовок обеспечило возможность настройки каждого из перечисленных выше механизмов по скоростям перемещения (регулирование воздушных жиклеров) и времени начала движения относительно других механизмов. Наличие отдельного механизма отрезки тестовых заготовок обеспечило стабильность в объеме доз тестовых заготовок, повысило надежность работы цилиндрических ножей и сократило количество зачисток машины, т.к. отрезка тестовых заготовок производится не сразу же после завершения фазы прессования, а с заданной, в зависимости от типа теста задержкой и возвратом ножей в исходное положение сразу после подхвата тестовых заготовок раскатывающими стаканами.

Наличие отдельного механизма отрезки тестовых заготовок, контроллера и датчиков положения позволило программно частично совместить фазы цикла работы машины, повысив тем самым производительность, т.к. при возврате ножей в исходное положение открывается кольцевой зазор между гильзой экструдера и скалкой и возможно начало фазы прессования, не дожидаясь завершения фазы закатки. При этом контроллер по сигналам датчиков положения анализирует ход фазы закатки и выдает команду на запуск нового цикла, не дожидаясь завершения предыдущего цикла. Наличие контролера и датчиков положения поршней цилиндров пневмоприводов позволило получить более качественную закатку тестовых заготовок за счет совершения нескольких колебаний каретки со стаканами относительно неподвижных скалок.

Наличие в контроллере реле времени одного цикла позволило начинать следующий цикл через определенный промежуток времени от начала предыдущего.

Наличие средств регулирования объема доз тестовых заготовок в механизме экструзии повышает степень регулируемости производственным процессом.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.

На фиг.1 представлен схемный чертеж машины для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий, вид сбоку.

На фиг.2 представлен схемный чертеж машины для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий, вид сверху.

На фиг.3 представлен схемный чертеж механизмов загрузки теста, экструзии тестовых заготовок, отрезки тестовых заготовок.

Машина для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий содержит: установленные на раме механизм загрузки теста, состоящий из приемной воронки 1, валков 2, соединенных зубчатой парой 3, храпового механизма 4; механизм экструзии тестовых заготовок, содержащий камеру экструзии 5, прессующие поршни 6, формующие гильзы 7; механизм закатки тестовых заготовок, состоящий из неподвижных скалок 8, раскатывающих стаканов 9, установленных на каретке 10; механизм отрезки тестовых заготовок, содержащий подпружиненные цилиндрические ножи 11, расположенные на формующих гильзах 7 и собранные с пружинами в общем кондукторе; неподвижные упоры - сбрасыватели 12; механизм приема тестовых заготовок, представляющий собой ленточный транспортер 13. Пневмоприводная система содержит: независимые пневмопривод 14 механизма загрузки теста; пневмопривод 15 механизма экструзии тестовых заготовок, пневмопривод 16 механизма закатки тестовых заготовок, пневмопривод 17 механизма отрезки тестовых заготовок; контроллер 18, управляющий работой пневмоприводов 14, 15, 16, 17; датчики положения поршней цилиндров пневмоприводов, передающие сигнал на контроллер, в том числе: датчики 19 положения поршней цилиндров пневмопривода механизма загрузки теста; датчики 20 положения поршней цилиндров пневмопривода механизма экструзии тестовых заготовок; датчики 21 положения поршней цилиндров пневмопривода механизма закатки тестовых заготовок; датчики 22 положения поршней цилиндров пневмопривода механизма отрезки тестовых заготовок. Предпочтительно, чтобы контроллер 18 был оснащен реле времени одного цикла (на чертеже не показан). Машина содержит средства регулирования объема тестовых доз в механизме экструзии тестовых заготовок в виде маховика 23 с винтом, регулирующий объем подаваемого теста в каждую гильзу 7 и винтов 24 индивидуальной регулировки каждого прессующего поршня 6.

Работа машины для изготовления тестовых заготовок бараночных изделий осуществляется следующим образом. Предварительно подготовленное тесто закладывается в приемную воронку 1. Валки 2 подают тесто из воронки 1 в камеру экструзии 5. Поворот валков 2 осуществляется возвратно-поступательными движениями пневмопривода 14 и храпового механизма 4. Соединение валков 2 через зубчатую пару 3 обеспечивает синхронное вращение навстречу друг другу. Угол поворота валков 2 и, соответственно, объем поданного теста за один цикл регулируются ходом пневмопривода 14 при помощи датчика положения 19, перемещаемого вдоль пневмоцилиндра. По завершении нагнетания теста сигнал датчика положения 19 подается на контроллер 18 и запускается пневмопривод 15 механизма экструзии, приводящий в движение прессующие поршни 6. Одновременно подается команда пневмоприводу 14 на возврат пневмоцилиндра в исходное положение. Объем подаваемого теста в каждую гильзу 7 регулируется маховиком 23 с винтом, сдвигающим цилиндр пневмопривода 15 и, соответственно, изменяющим рабочий ход поршней 6, а также индивидуальной регулировкой каждого поршня 6 винтом 24. По окончании прессования тестовые заготовки в виде колец надвигаются на скалки 8. В этот момент по сигналу датчика 20 положения контроллер 7 выдает команды на запуск пневмопривода 17 механизма отрезки заготовок и пневмопривода 16, приводящего в движение каретку 10 раскатывающих стаканов 9. Механизм отрезки заготовок перемещает подпружиненные цилиндрические ножи 11 до соприкосновения со скалками 8 и отрезает кольцевые тестовые заготовки, надвигая их на скалки. При начале движения каретки 10 контроллер 18 выдает команды на возврат в исходное положение цилиндров пневмоприводов 15 (механизма экструзии), цилиндров пневмоприводов 17 (механизма отрезки), при этом прессующие поршни 6 и цилиндрические ножи 11 занимают свое исходное положение, готовые к повторению следующего цикла. Раскатывающие стаканы 9 подхватывают тестовые заготовки и путем нескольких движений (вперед до конца скалки - назад до начала скалки - вперед до снятия со скалки) раскатывает на скалке тестовую заготовку, доведя ее до сбрасывателей 12. Заготовки упираются в сбрасыватели и падают на транспортер 13. Каретка 10 со стаканами 9 возвращается в исходное положение. Цикл завершен, и машина готова к выполнению нового цикла. Процессом движения пневмопривода механизма закатки также управляет контроллер 18, принимая сигналы от четырех датчиков положения 21.

Машину можно запускать по трем режимам: в ручном режиме, режиме одного цикла, в автоматическом режиме. В ручном режиме каждый механизм запускается отдельно, данный режим используется для проверки и настройки отдельных механизмов. В режиме одного цикла машина отрабатывает один цикл и ожидает дальнейшей команды, что имеет особое значение при настройке на вес и форму заготовок. В автоматическом режиме машина работает с повтором рабочих циклов до команды «Стоп».

Благодаря применению в качестве приводов механизмов загрузки теста, экструзии тестовых заготовок, закатки тестовых заготовок и отрезки тестовых заготовок независимых друг от друга пневмоцилиндров, управляемых общим контроллером, появилась возможность изменять производительность машины в процессе работы. В процессе наладки существует возможность откорректировать циклограмму работы машины. Применение пневмоцилиндров с заложенной на весь срок эксплуатации смазкой практически сводит обслуживание машины к простой очистке и осмотру, а при необходимости - к замене соответствующего пневмоцилиндра либо детали пневмоцилиндра. Использование компактных пневмоцилиндров, имеющих корпуса из легких сплавов, обеспечивают небольшой вес машины. Бесшумная и плавная работа пневмоцилиндров снижает уровень шума и вибрации.