Устройство и способ для взбивания и раскатывания ленты пищевого теста - RU2268594C2

Чертежи

Показать все 9 чертежа(ей)

Описание

Это изобретение относится к обработке, выполняемой до формования пищевого теста, такого как хлебное тесто и т.д., для различных видов хлебных изделий, в частности к устройству и способу для взбивания и раскатывания ленты пищевого теста, такой как лента ферментированного теста, чтобы обеспечить однородную внутреннюю фазу или внутреннюю структуру пищевого теста и подать тонко раскатанную ленту пищевого теста на последующие процессы.

Когда механически формуют вязкоупругое пищевое тесто, такое как хлебное тесто, упругость теста является неполезной. Обычно, чтобы механически отформовать вязкоупругое тесто, необходимо приложить давление выше предела упругости пищевого теста. Однако при таком механическом формовании почти невозможно естественным образом восстановить утраченную упругость. Поэтому, так как упругость пищевого теста весьма важна для получения качественного пищевого продукта, такого как хлеб и т.д., в процессе формования теста всегда требовалась квалифицированная ручная работа.

Заявитель создал традиционные и другие раскатывающие устройства для решения вышеупомянутых проблем, например раскатывающее устройство, содержащее последовательно расположенные транспортеры, у которых скорость транспортера, расположенного дальше по ходу, выше скорости транспортера, расположенного ближе по ходу, а над транспортерами расположено множество раскатывающих вальцов (см. JP 44-6607B, JP 60-52769B и JP 2917002C).

Когда различные сорта хлебного теста вытягивают или раскатывают в тонкую ленту из толстой ленты, то в соответствии со свойствами хлебного теста, механическими условиями и т.д. на поверхности ленты могут образоваться морщины или пузырьки.

Кроме того, требуется большое количество панировочной муки, чтобы предотвратить прилипание пищевого теста к оборудованию для раскатывания ленты теста.

Для решения этих проблем в этом изобретении использованы такие свойства, как свойства гелеобразной структуры хлебного теста. Гелеобразная структура хлебного теста легко ожижается посредством взбивания, ударов, вибраций или т.п. Ожижением хлебного теста управляют посредством использования этих свойств.

Настоящее изобретение относится к предварительной обработке для надежного контроля качества хлеба (вкуса, запаха и т.д.).

Согласно изобретению множество раскатывающих вальцов последовательно перемещается от ближней по ходу стороны к дальней по ходу стороне или от дальней по ходу стороны к ближней по ходу стороне вдоль транспортируемой ленты пищевого теста, при этом каждый раскатывающий валец вращается на своей собственной оси для взбивания и раскатывания ленты теста. Кроме того, скорость и направление перемещения, а также скорость и направление вращения раскатывающих вальцов контролируются выборочно (селективно). Периферийной скоростью раскатывающего вальца управляют таким образом, чтобы она была равна или почти равна скорости поверхности ленты теста на транспортере. Количеством взбиваний управляют посредством изменения скорости перемещения раскатывающего вальца, циркулирующего вдоль ленты теста, перемещаемой на транспортере.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - схематичный вид сверху варианта выполнения изобретения.

Фиг.2 - схематичный вид спереди и частично в сечении варианта выполнения по фиг.1.

Фиг.3 - схематичный вид сбоку и частично в сечении варианта выполнения по фиг.1.

Фиг.4 - схематичный вид планетарного шестеренного механизма варианта выполнения по фиг.1.

Фиг.5 - схематичный вид по высоте еще одного варианта выполнения по изобретению.

Фиг.6 - схематичный вид планетарного шестеренного механизма варианта выполнения по фиг.5.

Фиг.7 - схематичный вид сверху другого варианта выполнения изобретения.

Фиг.8 - схематичный вид спереди, частично в сечении, еще одного варианта выполнения изобретения.

Фиг.9 - схематичный вид планетарного вальцового механизма еще одного варианта выполнения изобретения.

Фиг.10 - схематичный вид спереди, частично в сечении, еще одного варианта выполнения изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

На фиг.1 представлен схематичный вид сверху варианта выполнения изобретения. Раскатывающее устройство 1 содержит раскатывающий элемент 11, такой как планетарный вальцовый механизм, снабженный раскатывающими вальцами 11R, и раскатывающий элемент, обращенный к раскатывающему элементу 11, такой как транспортирующий и раскатывающий валец 13 большого диаметра. Между транспортирующим вальцом 13 и планетарным вальцовым механизмом 11 с раскатывающими вальцами 11R обеспечен промежуток Т. Ленту 9 теста подают в промежуток Т посредством подающего транспортера 15 и раскатывают до заданной толщины посредством взбивающих или ударяющих раскатывающих вальцов 11R и транспортирующего (и раскатывающего) вальца 13. Выпускной транспортер 17 расположен дальше по ходу от транспортирующего (и раскатывающего) вальца 13. Ленту 9 теста вытягивают от толщины Da до толщины Db.

Планетарный вальцовый механизм 11 содержит множество планетарных вальцов 11R, перемещающихся (делающих оборот) по бесконечной орбите (например, по круговой орбите, как показано на фиг.1). Планетарные вальцы 11R могут вращаться вокруг своих валов 11S, каждый из которых закреплен через равные интервалы на окружности колеса 11Р.

Вертикальная поверхность S2, проходящая через центральную ось 23 раскатывающего элемента 11, расположена ближе по ходу от вертикальной поверхности S1, проходящей через центральную ось 14 транспортирующего вальца 13.

На фиг.2 представлен схематичный вид спереди варианта выполнения устройства. На фиг.3 представлен схематичный вид сбоку этого варианта.

На фиг.5 также представлен схематичный вид сверху еще одного варианта выполнения устройства по изобретению, при этом направление перемещения (обращения) и вращения раскатывающих вальцов отличается от направления перемещения (обращения) и вращения в варианте по фиг.1. Схематичный вид сбоку на фиг.5 такой же, что и для варианта по фиг.1.

Нижние боковые рамы 5, 7 расположены соответственно на правой и левой сторонах основания 3. Верхние боковые рамы 5',7' расположены соответственно над боковыми рамами 5, 7. Первый транспортер 15, валец 13 большого диаметра, расположенный дальше по ходу для перемещения и раскатывания ленты 9 пищевого теста, например ленты хлебного теста, а также второй транспортер 17, расположенный еще дальше по ходу, установлены в этом порядке между упомянутыми боковыми рамами 5, 7, 5', 7'. Вальцовый механизм 11 расположен так, что он обращен к вальцу 13 большого диаметра. Путь транспортирования ленты 9 пищевого теста проходит между вальцовым механизмом 11 и вальцом 13 большого диаметра.

Продольное положение вальцового механизма 11 может быть изменено подъемным устройством (не показано). При этом можно управлять промежутком Т между вальцовым механизмом 11 и вальцом 13 большого диаметра.

Путь транспортирования ленты 9 пищевого теста может быть расположен не только горизонтально на первом транспортере 15, на транспортирующем вальце 13 и на втором транспортере 17, как указано выше, но и по вертикали. В последнем случае ленту 9 теста транспортируют по вертикали, а вальцовый механизм 11 и транспортирующий валец, обращенные друг к другу, могут быть расположены по горизонтали.

Вальцовый механизм 11 установлен на вращаемом валу 23, установленном на боковых рамах 5', 7' посредством подшипников 19, 21 и подшипников 27. Вращаемый вал 23 соединен с двигателем М1, например с серводвигателем (первое средство вращения).

Вальцовый механизм 11 содержит множество раскатывающих вальцов 11R, с возможностью вращения установленных на паре опорных пластин 11Р, закрепленных на валу 23 на расстоянии друг от друга. Раскатывающие вальцы 11R представляют собой пример средства последовательного взбивания и раскатывания пищевого теста 9. Множество планетарных вальцов 11R соответствующим образом расположено через равные интервалы на той же окружности, центром которой является ось вращаемого вала 23. Другими словами, планетарные вальцы обращаются по орбите посредством вращения вала 23.

Когда двигатель М1 вращает вал 23 в направлении А, планетарные вальцы 11R совершают оборот в направлении V1, противоположном направлению Va транспортирования ленты 9 теста, и последовательно взбивают ленту 9 из теста в направлении V1 и раскатывают ее в направлении V2 вдоль направления транспортирования Va, Vb.

Планетарный валец 11R закреплен на опорном валу 11S. Планетарная шестерня 11G закреплена на конце опорного вала 11S. Планетарная шестерня 11G входит в зацепление с шестерней 25G, расположенной по периферии вращаемого вала 25. В центральной выемке вращаемого вала 25 установлен подшипник 21. Периферия вращаемого вала 25 удерживается на подшипниках 27 в рамном элементе 28, который прикреплен к раме 7'. Вращаемый вал 25 соединен с двигателем М2, например с серводвигателем.

Следовательно, когда двигатель М2 вращает вал 25, вал 25 вращает планетарную шестерню 11G, и планетарный валец 11R будет вращаться на своей оси. Направление вращения планетарного вальца 11R изменяется в соответствии с направлением вращения двигателя М2.

Направление А и скорость V1 оборота планетарного вальца 11R, циркулирующего на оси вращаемого вала 23, изменяют посредством двигателя М1. Кроме того, направление и скорость V2 вращения планетарного вальца 11R на своей оси изменяют посредством двигателей М1 и М2.

Например, когда двигатель М2 остановлен и вращается только вал двигателя М1 по часовой стрелке (или против часовой стрелки), то, если дать простое разъяснение, планетарная шестерня 11G, входящая в зацепление с шестерней 25G, совершает оборот по часовой стрелке (или против часовой стрелки) на шестерне 25G, при этом вращаясь по часовой стрелке на ее собственной оси, так что планетарный валец 11R вращается по часовой стрелке (или против часовой стрелки) на своей собственной оси, совершая оборот по часовой стрелке.

Затем двигатель М2 и, следовательно, шестерня 25G начинают вращаться по часовой стрелке (или против часовой стрелки). Когда частота их вращения постепенно увеличивается и становится такой же, что и частота оборотов планетарного вальца 11R, планетарный валец 11R прекращает вращаться и продолжает только совершать оборот.

Поэтому результирующая скорость V3 периферийной поверхности планетарного вальца 11R определяется скоростью V1 обращения и скоростью V2 вращения планетарного вальца 11R.

Направление обращения или перемещения планетарного вальца 11R зависит от направления вращения двигателя М2. То, как перемещается планетарный валец 11R относительно транспортируемой ленты теста - от дальней по ходу стороны к ближней по ходу стороне или от ближней по ходу стороны к дальней по ходу стороне определяется направлением вращения двигателя М1. Направление и скорость V2 вращения планетарного вальца 11R зависят от скорости вращения двигателей М1, М2.

Скорость V3 вращения периферийной поверхности планетарного вальца 11R представляет собой сумму скорости V1 обращения и скорости V2 вращения планетарного вальца 11R. Скорость V4 периферийной поверхности транспортировочного вальца 13 устанавливают таким образом, чтобы она была равна или почти равна скорости V3.

На фиг.5 и 6 показан вариант выполнения устройства, в котором множество вращаемых вальцов циркулирует и перемещается последовательно от ближней по ходу стороны к дальней по ходу стороне вдоль транспортируемой ленты пищевого теста, при этом каждый валец вращается на своей собственной оси против часовой стрелки. Посредством двигателя М1 раскатывающие вальцы циркулируют и перемещаются последовательно от дальней к ближней стороне в направлении А со скоростью V1. В случае, когда шестерни 25G вращаются по часовой стрелке, их вращение заставляет раскатывающие вальцы 11R вращаться против часовой стрелки на их собственных осях со скоростью V2, как показано на фиг.6. Затем скорость V1 и скорость V2 компенсируют друг друга.

Подобным же образом скоростями V1 и V2 управляют путем управления вращением двигателей М1 и М2. Соответственно скорости V3 и V4 могут быть установлены так, что будут почти равны друг другу.

V1+(-V2)=V3≅V4

Согласно фиг.6 планетарный валец 11R в нижней части своего оборота перемещается или совершает оборот к ближней по ходу стороне относительно направления транспортирования ленты теста. Скорость обращения планетарного вальца 11R составляет V1. Скорость вращения планетарного вальца 11R составляет V2. Результирующая скорость планетарного вальца 11R составляет V3. Скорость вращения транспортировочного и раскатывающего вальца 13 составляет V4. Направление обращения планетарного вальца 11R представляет собой направление А. Направление вращения шестерни 25 против часовой стрелки обеспечивает вращение планетарного вальца 11R по часовой стрелке (со скоростью V2). V3 управляется скоростями V1 и V2 следующим образом:

V2-V1=V3, V3=V4, V3≅V4 или V3/V4=C (постоянная).

Транспортировочный валец 13 вращается с той же скоростью, что и второй транспортер 17, посредством двигателя М3, такого как серводвигатель, для взаимодействия с вальцовым механизмом 11 и взбивания теста 9.

Позицией 30 обозначено управляющее устройство, служащее для управления двигателями М1, М2 и М3.

Управляющее устройство 30 управляет скоростью V1 перемещения и направлением, а также скоростью V2 вращения и направлением раскатывающего вальца 11R.

Периферийная скорость V3 раскатывающего вальца 11R может быть установлена равной или почти равной скорости поверхности ленты пищевого теста с помощью управляющего устройства 30.

Когда раскатывающие вальцы последовательно перемещаются от ближней к дальней по ходу стороне вдоль ленты пищевого теста, передний конец ленты теста легко захватывается между первым и вторым раскатывающими элементами.

Управляющее устройство 30 управляет двигателями М1, М2 и М3 на основе рассчитанных скоростей вращения и обращения (или перемещения) планетарных вальцов 11R для изменения количества взбиваний и силы взбивания планетарными вальцами 11R, взбивающими ленту 9 пищевого теста.

Направление взбивания, осуществляемого планетарными вальцами 11R, зависит от направления обращения или перемещения планетарных вальцов 11R.

Количество, качество и направление и т.д. взбивания теста изменяют или выбирают экспериментально на основе свойств теста, например условий ферментации теста, достигнутой ферментации, локализации пузырьков в тесте, твердости и толщины теста и т.д.

Хотя выполнение таких взбивающих действий или функций, как упомянуто выше, представлено на примере планетарного вальцового механизма, изобретение не должно быть ограничено планетарными вальцовыми или шестеренными механизмами.

Вытягивающий или раскатывающий валец 13 с большим диаметром снабжен скребком 40 для удаления отложений на поверхности вальца 13. Поэтому транспортируемое пищевое тесто всегда входит в контакт с очищенной поверхностью вальца 13 большого диаметра, и при этом предотвращается прилипание теста к вальцу. Поскольку валец 13 имеет большой диаметр, его поверхность легко очищается скребком.

Можно увеличить контактную поверхность тонко раскатанной или вытянутой ленты теста на транспортировочном вальце 13 посредством смещения вертикальной поверхности S2, проходящей через центральную ось планетарного вальцового механизма 11, от вертикальной поверхности S1 транспортирующего вальца 13 к ближней по ходу стороне транспортируемого теста 9, как показано на фиг.6. В другом случае, даже если эти две поверхности находятся в том же положении, контактная поверхность может быть увеличена посредством установки второго транспортера 17 в нижнем положении транспортировочного вальца 13 (см. фиг.1).

Между первой и второй плоскостями S1 и S2 имеется интервал L, причем эти плоскости перпендикулярны направлению транспортирования пищевого теста, как показано на фиг.6. Позицией Da обозначена толщина ленты 9 пищевого теста, которую подают к этому устройству. Позицией Т обозначен промежуток, образованный между планетарным вальцовым механизмом 11 и транспортирующим вальцом 13.

В такой конструкции проскальзывание между тонкой вытянутой лентой 9 теста и поверхностью транспортирующего вальца 13 уменьшается за счет большей контактной поверхности между ними на транспортировочном вальце 13, имеющем большой диаметр, даже если скорость транспортирования транспортировочным вальцом 13 выше скорости транспортирования первым транспортером 15. В результате обеспечивается вытягивающее или раскатывающее действие.

Вальцовый механизм 11, который расположен ближе по ходу от транспортировочного вальца 13, как показано на фиг.1, может предотвращать быстрое вытягивание ленты 9 теста транспортировочным вальцом 13. При этом будет осуществляться плавное взбивающее и вытягивающее действие.

Далее, посредством регулирования разности скоростей между первым транспортером 15 и транспортировочным вальцом 13 и положения вальцового механизма 11, расположенного ближе по ходу от транспортировочного вальца 13, может быть выбрано оптимальное взбивающее действие.

Также, как показано на фиг.7, например, нажимной валец К, свободно вращающийся в фиксированном положении, расположен ближе по ходу от вальцового механизма 11, чтобы регулировать толщину Da ленты теста, поэтому не будет происходить резкое вытягивание или резкий захват ленты 9 теста раскатывающими элементами.

Средство для смещения вальцового механизма 11 ближе по ходу от транспортировочного вальца 13 описано в JP-S63-54333-B (JP-S61-100144-A) (Заявитель). Боковые рамы 5', 7' могут быть расположены таким образом, чтобы их можно было сместить относительно транспортирующего вальца 13 на пути транспортирования ленты 9 теста, как показано в JP-S63-54333-B (JP-S61-100144-A).

Также для дополнительного содействия более быстрому взбивающему действию на пищевое тесто, транспортирующий валец 13 может быть расположен таким образом, чтобы вибрировать по направлению к вальцовому механизму 11, как показано в JP-2003-61561 (Заявитель). Транспортирующий валец 13 с возможностью вращения установлен на эксцентриковом элементе 14', прикрепленном к вращательному валу 14, как показано на фиг.10. Транспортирующий валец 13 вращают посредством двигателя М4 и заставляют вибрировать посредством эксцентрикового элемента 14'.

Способ или стадии управления для вариантов выполнения изобретения можно описать следующим образом.

Сначала в управляющее устройство 30 вводят данные, касающиеся свойств - толщины Da и скорости Va подачи ленты 9 теста, транспортируемой первым транспортером 15. После этого в управляющее устройство 30 вводят толщину Db и скорость Vb транспортирования ленты 9 теста, обеспечиваемую вторым транспортером 17.

Разность между толщиной Т или Da и толщиной Db оказывает влияние на разность между скоростью Va подачи первым транспортером 15 и скоростью V4 вращения транспортировочного вальца 13.

Согласно этим операциям регулируют промежуток Т между вальцовым механизмом 11 и транспортирующим вальцом 13, скорость V1 обращения, скорость V2 вращения, скорость V4 транспортирования, результирующую скорость V3 и т.д. Например, учитывая пружинящий характер хлебного теста и т.д., промежуток Т должен быть небольшим. Кроме того, установленные значения при необходимости должны регулироваться экспериментально с учетом конкретного пищевого теста.

Как упомянуто выше, управляющее устройство 30 управляет двигателями М1, М2 и М3 для регулирования периферийной скорости V3 раскатывающего вальца 11R, так чтобы она была равна или почти равна скорости V4 поверхности транспортирующего вальца 13, если это необходимо.

Количество взбиваний теста зависит от скорости обращения или перемещения и от количества планетарных вальцов 11R, а также от скорости транспортирования теста. Это количество необходимо регулировать в соответствии с характером теста, например с его упругостью, твердостью, пластичностью, толщиной и т.д.

Согласно изобретению количество взбиваний ленты 9 теста может быть изменено посредством поддержания скорости V1 обращения на уровне V3/V4=C (постоянной), как описано выше. Поэтому могут обрабатываться различные типы хлебного теста.

Ферментация хлебного теста начинается после замеса. В соответствии с развитием ферментации прочность клейковинной структуры хлебного теста будет различной. Гомогенизация пищевого теста, например хлебного теста, может быть обеспечена посредством взбивающего и перемещающего действий согласно обработке по изобретению.

Когда раскатывают многослойное тесто, такое как тесто для пирогов, скорость перемещения поверхностного слоя теста регулируют таким образом, чтобы она была не выше скорости внутреннего слоя, посредством установления периферийной скорости планетарного вальца 11R меньше скорости транспортирующего вальца 13 (V3

Другими словами, если V3 и V4 подобны, то при кратковременном раскатывании теста 9 между планетарным вальцом 11R и транспортирующим вальцом 13 не происходит проскальзывания, сопровождаемого прилипанием теста, и поэтому не требуется распыления на тесто большего, чем необходимо, количества муки.

Также периферийную скорость V3 раскатывающего вальца 11R можно регулировать таким образом, чтобы она была равна или почти равна периферийной скорости V4 транспортировочного вальца 13.

Кроме того, даже если скорость V1 перемещения или циркуляции изменяется, периферийной скоростью V3 раскатывающего вальца 11R и периферийной скоростью V4 можно управлять таким образом, чтобы они были равны или не равны.

Кольцевая наружная шестерня, которая заменяет внутреннюю шестерню 25G (показана на фиг.4 и 6), может быть расположена таким образом, чтобы с ней снаружи входили в зацепление планетарные шестерни 11R.

На фиг.8 дан схематичный вид сверху еще одного варианта выполнения устройства по изобретению. Синхронизирующий ремень 51 и множество синхронизирующих шкивов 52, которые заменяют внутреннюю шестерню 25G и множество планетарных шестерен 11G (показаны на фиг.4 и 6), могут быть расположены таким образом, чтобы вращать синхронизирующие шкивы 52 и далее планетарные вальцы 11R.

На фиг.9 представлен схематичный вид сверху еще одного варианта выполнения устройства по изобретению. В нижней части вальцового механизма 11 расположен приводной ременный механизм 60 для обращения планетарных вальцов 11R. Приводной ремень 61 приводится двигателем М5, например серводвигателем, и вращает множество шкивов 62, прикрепленных к планетарным вальцам 11R, которые находятся во фрикционном контакте только тогда, когда шкивы 62 совершают обращение в нижней части планетарного вальцового механизма 11. В этом случае планетарные вальцы 11R вращаются и обращаются посредством шкивов 62.

Согласно изобретению можно обеспечить выделение избыточного газа, находящегося внутри хлебного теста, и обеспечить однородность внутренней фазы этого теста без вредного воздействия на его структуру.

Несмотря на различные виды хлебного теста и условия окружающей среды, можно приготавливать высококачественный хлеб.

Можно обеспечить выделение избыточного газа, находящегося внутри хлебного теста, пузырьков, рассеянных в поверхностном слое такого теста, и обеспечить чистоту поверхности.

Обычно расходуется много муки для распыления на тесто, чтобы предотвратить его прилипание к раскатывающему устройству, но в данном случае можно в значительной степени уменьшить расход муки.

Кроме того, если в процессе механического формования упругость хлебного теста обычно теряется и поэтому для восстановления упругости необходимо усложненное устройство, например подвесной расстойный шкаф, согласно изобретению эти проблемы могут быть решены.

Реферат

Изобретение относится к обработке пищевого теста для различных видов хлебных изделий. Устройство содержит первый раскатывающий элемент, имеющий множество раскатывающих вальцов, которые последовательно перемещаются от дальней по ходу стороны к ближней по ходу стороне или от ближней по ходу стороны к дальней по ходу стороне вдоль ленты пищевого теста. Каждый раскатывающий валец вращается на своей собственной оси. Устройство содержит второй раскатывающий элемент, транспортирующий на себе ленту пищевого теста, и управляющее устройство для управления скоростью и направлением перемещения, а также скоростью и направлением вращения раскатывающих вальцов. Способ характеризуется тем, что интенсивностью взбивания управляют посредством изменения скорости перемещения раскатывающего вальца и установлением периферийной скорости раскатывающего вальца, равной или почти равной скорости перемещения поверхности ленты пищевого теста, посредством изменения скорости вращения раскатывающего вальца. Изобретение позволяет обеспечить однородную структуру пищевого теста и подать тонко раскатанную ленту пищевого теста на последующие процессы, 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Формула