Установка для получения составного пищевого продукта
Использование: для установки для получения составного пищевого продукта, получаемого путем комбинирования или заворачивания пищевых материалов различного типа, например хлебного теста, с сыром, вареньем и т.п. являющихся составной частью детских кондитерских изделий, яблочных пирогов, тарталеток с помидорами и сыром, и т.д. Установка для получения составного пищевого продукта, предпочтительно для приготовления изделий с начинкой , содержащая средства исходных материалов, режущее устройство, блок для регулирования отрезаемого материала, снабжена отбраковочным устройством, регулировочным устройством, средствами для замера количества времени и устройством управления, при этом блок регулирования количества отрезаемого материала содержит записывающий блок, соединенный с дис плеем, и последовательно соединенные блок эталонной памяти, компаратор и генератор , установка содержит также блок сигнализации . 9 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 А 21 С 9/06
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4203082/13 (22) 29.07.87 (31) 61-179259 (32) 30.07.86 (33) JP (46) 23,04.93. Бюл. N -15 (71) Реон Аутоматик Машинери Ко., Лтд(1Р) (72) Торахико Хаяси (J P) (56) Авторское свидетельство СССР
N 173151, кл. А 21 B 5/08, 1962. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВНОГО ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА (57) Использование: для установки для получения составного. пищевого продукта, получаемого путем комбинирования или заворачивания пищевых материалов различного типа, например хлебного теста, с сыром, вареньем и т.п. являющихся составИзобретение касается установки для. получения составного пищевого продукта, получаемого путем комбинирования или заворачивания пищевых материалов различного типа, как то хлебного теста с сыром, вареньем и т.rI., являющихся составной частью кондитерских изделий, яблочных пиро- гов, тарталеток с помидорами и сыром и т.д.
В частности, настоящее изобретение касается установки для изготовления составного пищевого изделия, имеющего контролируемый состав иэ материалов различного типа, путем определения количества и процентного содержания каждой части материалов, которые позже комбинируются для получения составного пищевого изделия.
Целью изобретения является устранение существующих недостатков, описанных .выше. и создание установки для изготовления кусков составного пищевого продукта, „„59„„1811369 АЗ ной частью детских кондитерских изделий, яблочных пирогов, тарталеток с помидорами и сыром, и т.д. Установка для получения составного пищевого продукта. предпочтительно для приготовления изделий с начинкой, содержащая средства исходных материалов, режущее устройство, блок для регулирования отрезаемого материала, снабжена отбраковочным устройством, регулировочным устройством, средствами для замера количества времени и устройством управления, при этом блок регулирования количества отрезаемого материала содержит записывающий блок, соединенный с дисплеем, и последовательно соединенные блок эталонной памяти, компаратор и генератор, установка содержит также блок сигнализации, 9 ил. имеющих одинаковые качество и вкус, за счет контролирования состава материалов, входящих в составной пищевой продукт.
Другой целью изобретения является создание установки для изготовления кусков составного пищевого изделия, каждый иэ которых имеет контролируемый состав материалов, путем удаления кусков, не отвечающих требованиям состава, В соответствии с одним из аспектов изобретения предусматривается установка для изготовления составного продукта имеющего контролируемый состав материалов. содержащая несколько подающих устройств для подачи нескольких исходных материалов. транспортер для приема и транспортировки упомянутых исходных материалов, поступающих от подающих устройств, с целью дальнейшего их комбинирования для получения составного пищевого продукта.
1811369 несколько измерительных средств, предус- ала, общее число принятой продукции, времотренных на упомянутых подающих уст- мя, в которое эти материалы подавались и ройствэх, для измерения количества комбинировались, а также как и при каких упомянутых материалов, подаваемых от со- условиях был получен некачественный проответствующих подающих устройств в еди- 5 дукт, которые записываются. ницу времени, и отборочные средства для В соответствии с изобретением замеряотбора пригодных частей от составного про- ется величина количественного соотношедукта путем сравнения заранее установлен- ния составляющих составного материала ной контрольной величины соотношения с безанализаиндивидуэльныхизделий путем соотношением количества упомянутых ис- 1О разделения их на отдельные элементы, а ходных материалов в данной части состав- конечные единичные изделия сопровожданого продукта, рассчитанных на базе ются замеренным весом и величиной соотколичеств соответствующих частей исход- ношения в зависимости от времени. ных материалов, замеренных упомянутых Таким образом, местоположение некаизмерительными устройствами. 15 чественного изделия определяется путем
В соответствии с изобретением количе- установления времени его изготовления, ства индивидуальных пищевых материалов, после чего некачественное изделие удаляетподаваемых из бункера, шприц-машины ся, тем самым обеспечивается поставка или другого подающего устройства. после- только качественных изделий. довательноинезависимозамеряютсяведи- 2О На фиг.1 представлена установка для ницу времени и записываются на изготовления составного пищевого продуквременной диаграмме до тех пор. пока ма- та; на фиг.2 — блок-схема, в которой блок териалы комбинируются в составную пище- управления показан сообщающимся с друвую массу и обрабатываются в гими элементами установки; на фиг.3 — граиндивидуальные кусочки составного про- 25 фик, показывающий весовые измерения в дукта. Поскольку материалы подаются на зависимости от времени материалов, податранспортер один за другим, а их комбини- ваемых шприц-машинами (3, 11); на фиг.4— ровэние и формование в составную пище- график,.показывающий весовые измерения вую массу и роисходит во время в зависимости от положения в установке; на транспортировки, то количество каждого 3О фиг,5 и 6 — другие измерительные устройстматериала в каждой части составного про- ва для измерения непрерывно подаваемого дукта, транспортируемой в единицу време- материала; на фиг.7, 8 и 9 — операции изгони, рассчитывается с помощью товления составного пищевого продукта, количественных данных на временной диаг- B установке 1 для изготовления составрамме. Количества материалов в каждой со- 35 ного пищевого продукта имеются первая ставной пищевой части затем используются шприц-машина 2, непрерывно подающая для расчета соотношений объединенных пищевой материал3, первое измерительное материалов каждой части. Соотношения устройство 4, установленное на шприц-масравниваются с контрольными величинами, шине для измерения изменений в единицу и тем самым определяется, пригоден ли 4О времени веса шприц-машины 2 или веса продуктили нет. Посколькусоставмэтериа- " пищевого материала в шприц-машине 2, лов каждой части контролируется по эталон- транспортер 5, транспортирующий пищеным величинам, то части, которые не - вые материалы, фасонирующее устройство отвечаюттребованиям. могутбыть удалены, 6, непрерывно фасонирующее и растягивакогда составная пищевая масса режется на 45 ющее материал 3 в соответствующую форизделия, состоящие из таких частей. Таким му, вторая шприц-машина 7. подающая . образом, получают продукт, имеющий конт- материал 8, и второе измерительное устройролируемый состав материалов. ство 9, выполненное на второй шприц-маБолее того, когда в процессе изготовле- шине 7, измеряющее изменения в единицу ния пищевого продукта обнаруживается на- 5О времени веса второй шприц-машины 7 или личие такой некачественной части, то могут веса пищевого материала во второй шприцбыть установлены положение и номер нека- машине 7. Транспортер 5 является обычным чественного изделия в результате чего оно бесконечным ленточным транспортером, на может быть легко найдено, сводя тем самым верхнюю ветвь которого укладываются до минимума возможность поломки из-за 55 один на другой материалы 3 и 8, образуюнекачественного продукта, щие составную пищевую массу 1Î. ФассрчиКроме того, после завершения произ- ру ощее устройство 6 представляет собой водственного цикла можно иметь следую- роликовый механизм, расположенный над щие данные: общее количество каждого транспортером 5 и содержащий большое использованного индивидуального матери- число роликов, вращающихся вокруг своих
1811369
15
25 длины изделия 12 в направлении движения транспортера, Затем, регулировочные сред- 30 ства 14 подают сигнал для приведения в
55 осей и одновременно перемещающихся по бесконечной роликовой траектории в том же направлении, что и материал 3 и предназначен для придания материалу 3 требуемой формы путем прижатия его к верхней ветви транспортера 5 и растягивания.
Установка 1 содержит также режущее устройство 11, разрезающее составную пищевую массу 10, состоящую из материалов
3 и 8, на отдельные изделия 12 и отборочное устройство 13, обирающее и удаляющее некачественные изделия из изделий 12. Режущее устройство 11 содержит регулировочные средства 14 для приведения в действие режущего уСтройства 11 для разрезания составной пищевой массы 10 на изделия 12, в результате чего изделие имеет выбранную длину в направлении движения транспортера. Длина изделия может быть предпочтительно длиной, на которую перемещаются пищевые материалы на транспортере за единицу времени замеряемого веса, или кратной такой длине. Поскольку транспортер 5 непрерывно транспортирует составную пищевую массу 10, то временной интервал, после которого требуется разрезать составную пищевую массу, рассчитывается на базе скорости транспортера 5 и действие режущего устройства 11 в каждый из таких временных интервалов, в результате чего от составной пищевой массы отрезаются куски выбранной длины, образующие изделия 12. Такой временной период и время резки записываются в записывающем устройстве 15 блока управления 16.
Блок управления 16 показан на фиг,2.
Он содержит записывающее устройство 15, арифметическое устройство и устройство управления (ALV) 17, устройство эталонной памяти 18, компаратор 19 и сигнал-генератор 20 (Величины веса, замеренные первым и вторым измерительными устройствами 4 и 9 передаются в записывающее устройство
15 блока управления 16), Поскольку материал 3 и 8 поступают на транспортер 5 один после другого и комбинируются во время транспортировки, то вес для материала 3 задерживается на время движения материала 3 до точки возле сопла второй шприц-машины 7, в результате.чего весовые измерения для материалов, скомбинированных в данной чаСти составной пищевой массы, могут быть синхронизированы. Для расчета времени движения блок управления 16 получает данные от транспортера 5, указывающие на скорость его движения. 3атем весовые измерения для материалов 3 и
8 суммируются, а их соотношение, также как и общий вес материалов 3 и 8, рассчитываются в устройстве 17 (ALU), и полученные данные вносятся в записывающее устройство 15.
Весовые измерения также передаются и записываются в записывающем устройстве 15. Последнее содержит устройство с постоянной памятью любого типа. Для обеспечения визуального контроля записывающее устройство 15 соединено с дисплеем 21. Таким образом, оператор может определять неисправность в подаче материалов путем наблюдения за дисплеем, на котором показывается содержание записывающего устройства, и может определять местоположения изделий и время, в которое они были изготовлены, Поскольку соотношение составляющих и общий вес каждой части транспортируемой составной пищевой массы рассчитываются и хранятся в записывающем устройстве 15, то каждая часть в составной пищевой массе 10 имеет данные о соотношении составляющих, а также общий вес.
Затем, когда части массы 10 разрезаются на изделия 12, части, содержащиеся в каждом изделии 12, имеют свои собственные данные о соотношении составляющих и общем весе соответственно. Другими словами, записывающее устройство 15 блока управления 16 хранит соотношение смеси и общий вес материалов 3 и 8 s единицу времени, соответствующих каждой части, таким образом, соотношения и вес материалов в каждой части готового составного изделия 12 могут быть получены из записывающего устройства 15. Блок управления 16 содержит также устройство эталонной памяти 18, в которой хранятся эталонные значения соотношения смеси и общего веса, характеризующие пригодность смеси и веса каждой части, входящей в изделие 12. В компараторе 19 блока управления 16 рассчитанное соотношение весовых измерений и общего веса материалов 3 и 8, подаваемых в единицу времени, в части составной пищевой массы 10 сравнивается с эталонными значениями. На базе сравнения сигнал-генератор 20 блока управления 16 вырабатывает сигнал, под действием которого срабатывает звуковая сигнализация или на дисплее появляется изображение показателей, чтобы оператор мог видеть, или же сигнал поступает на стопорное устройство 22, которое останавливает работу установки, если расчетное соотношение не совпало с эталонным значением. Кроме того, сигналгенератор 20 вырабатывает сигнал для приведения в действие отборочного устройства
1811369
10
13. Поскольку соотношение смеси и величина общего веса каждой части сравниваются с эталонными значениями для определения, содержит ли часть приемлемый состав материалов, то отборочное устройство 13 может удалять некачественные изделия, включающие часть или части, которые не отвечают эталонным значениям. Отборочное устройство 13 представляет собой небольшой транспортер, установленный последовательно на дальнем конце транспортера 5.
Дальний конец небольшого транспортера опускается в ответ на получение сигнала от сигнал-генератора 20 блока. управления 16 с тем. чтобы удалить некачественные изделия при их поступлении на небольшой транспортер.
Рассмотрим теперь более подробно работу установки 1, Сначала материалы 3 и 8 загружаются в бункеры первой 2 и второй 7 шприц-машин соответственно. Когда материал 3 выдавливается из мундштука шприцмашины 2, то вес последней уменьшается.
Вес шприц-машины измеряется непрерывно с помощью измерительного устройства 4 и полученные значения передаются в блок управления 16, В арифметическом устройстве и устройстве управления 17 блока управления 16 весовые данные преобразуются в данные, указывающие вес материала 3, выдавленного из первой шприц-машины 2 в единицу времени, На фиг.3 весовые измерения частей материалов 3 и 8 показаны на временной диаграмме.
Кривая а на графике показывает вес материала 3, выдавленного из первой шприцмашины 2 в каждую единицу времени. Такая единица времени описывается пространством между пунктирными линиями, Материал 3 транспортируется транспортером 5 и после придания ему соответствующей формы с помощью фасонирующего устройства
6 комбинируется с материалом 8, поступающим из второй шприц-машины 7, для образования комбинированной или составной пищевой массы 10.
Вес материала 8 непрерывно измеряется и преобразуется в весовые данные в единицу времени точно так же, как это делается для материала 3, На фиг,3 кривая Ь показывает вес материала 8 из второй шприц-машины 7 в единицу времени. Для того, чтобы материал 3 достиг поло>кения, где он комбинируется с материалом 8, требуется некоторое время, когда он достигает второй шприц-машины
7, то последняя начинает подавать материал 8. Такое запаздывание по времени описывается на графике фиг.3 как Td u
45 определяется скоростью движения транспортера 5 и расстоянием требуемого перемещения. В связи с такой задержкой соотношение материалов в данной части составной пищевой массе описывается как а при uTd; b при иТ, где uT — данное единичное время, uTd — единичное время, которое имело место раньше данного единичного времени на время задержки Td, Поэтому весовые данные для части материала 3 задерживаются в блоке управления 16 на время задержки Td, а затем они складываются вместе с весовыми данными материала 8. который должен комбинироваться с вышеупомянутой частью материала 3, в результате чего могут быть рассчитаны соотношение и общий вес материалов 3 и 8 в соответствующей части составной пищевой массе 10, Такие весовые измерения, время, в которое подаются части материалов, а также соотношения и общий вес хранятся в записывающем устройстве 15 блока управления 16.
На фиг.4 показаны весовые измерения частей материалов 3 и 8 и их положения в установке 1, когда от составной массы С отрезается четвертое изделие-D4. Левые концы кривых а и Ь обозначают расположение первой и второй шприц-машины 2 и 7 соответственно. Символ Р на оси положений обозначает положение, в котором материалы 3 и 8 комбинируются, а символ С указывает положение, в котором производится операция резания. Как следует иэ фиг.1, положение P находится рядом с мундштуком второй шприц-машины 7, а положение С вЂ”. на режущем устройстве 11, непосредственно под его подвешенным ножом, Сплошные линии справа от сплошной линии С обозначают местоположения, где производятся операции резания и части составной массы отделяются друг от друга, Символ S на оси положений обозначает место, где происходит выбранная операция, На фиг.4 весовые данные для материалов 3 и 8 в соответствующих частях составной пищевой массы отрегулированы так, чтобы они появлялись B одном и том же позиционном пространстве, а соотношение описывается как а>Ь в любом положении.
Пространство между пунктирными линиями представляет длину частей или порций в направлении движения транспортера, соответствующих единичному времени на фиг.3.
Так. например, третье изделие Оз содержит две части или порции, первая из которых с соотношением а:b при Рл, а вторая с соотношением а:b при Р + .
Предположим, например, что изделием является яблочный пирог. В этом случае соотношение а:Ь представляет соотношение
1811369
30 одинаковое качество
50
55 между долями корочки теста и яблочного варенья, Для пищевых продуктов весовое соотношение характеризует вкус, т.е. качество. Другими словами, весовое соотношение каждой части указывает, отвечает ли качество каждого отдельного изделия установленному требованию или нет.
Кроме того, общий вес материалов 3 и 8 в соответствующей части или порции получается путем сложения весов материалов 3 и 8. Такие весовые данные порции также указывают на качество иэделия. Поэтому эти величины соотношения и общего веса сравниваются с эталонными значениями, хранящимися в эталонной памяти 18 с помощью компаратора 19 и тем самым определяется качественное ли изделие или нет.
Затем составная пищевая масса 10 транспортируется дальше транспортером 5 и разрезается ножом 11 на отдельные изделия
12, Режущее устройство осуществляет периодическое разрезание составной пищевой массы на отдельные изделия в ответ на сигнал, поступающий от регулировочных средств 14. Каждый раз, когда изделие отрезается от массы 10, время, в которое это произошло, передается и хранится в записывающем устройстве 15 блока управления
16. Вес каждого материала в единицу времени и время, в которое этот вес измерялся, тоже хранятся в записывающем устройстве
15. Таким образом, положение любой части составной массы 10 в определенный момент времени может определяться исходя из ско-. рости движения транспортера 5. Поэтому определяется местонахождение некачественного изделия, которое не отвечает требованиям эталонных данных. Кроме того, используя время резания, можно определить положение части, где производилось резание, На базе местонахождения отреза и некачественной части, изделие, имеющее некачественную часть, определяется как некачественное изделие и легко находится в установке. Таким образом, когда некачественное изделие поступает на небольшой транспортер отборочного устройства 13, он удаляет некачественное изделие в ответ на сигнал, поступивший от сигнал-генератора 20.
Если установка снабжена аварийным устройством 23 (аварийной лампочкой, сиреной, аварийным дисплеем и т.п.), оно приводится в действие сигналом от сигнал-генератора 20, когда сравнение показало, что часть имеет низкое качество, с тем чтобы оператор видел это и остановил работу установки.
Если установка оборудована останавливающим устройством, оно приводится в
25 действие при получении сигнала. указывающего на наличие низкокачественной части, и автоматически останавливает работу установки.
Поскольку весовые данные и данные резания (фиг,4) отражаются на дисплее 18 и корректируются в каждую единицу времени, то оператор может сразу обнаружить любую неполадку в производстве составной пищевой массы и остановить процесс прежде, чем будет изготовлено большое количество некачественных изделий. Кроме того, поскольку оператор может проверить время и положение, в котором было получено некачественное изделие, причина неисправности может быть легко установлена, Более того, поскольку каждый подаваемый материал непрерывно измеряется, то неполадка в подаче может быть обнаружена до того, как материалы будут комбинироваться, и тем самым упреждается изготовление некачественных изделий. Таким образом, потери, обусловленные изготовлением некачественных изделий, сводятся до минимума, Некачественные изделия удаляются с помощью отборочного устройства 13, оставляя на технологической линии только пригодные изделия, имеющие по существу
Способ, использовавшийся для измерений в зависимости от времени и количества материалов, выдавливаемых из первой и второй шприц-машины 2 и 7, ни в коей мере не ограничивается описанным. По способу, показанному на фиг.5, датчик давления 24 замеряет давление, действующее на внутреннюю поверхность мундштука шприц-машины, и полученная величина давления умножается на экспериментальный коэффициентдля получения количества подаваемого материала.
Эти данные передаются и хранятся в памяти блока управления, зарегистрированные в зависимости от времени. По другому способу весоизмерительный прибор 25 установлен под лентой транспортера и записывает изменение веса транспортируемого материала в зависимости от времени, Еще по одному способу датчик устанавливается рядом со шприц-машиной для измерения площади сечения и скорости выдавливания выдавливаемого материала, и эти величины используются в качестве данных количеств подаваемого материала в зависимости от времени, 8 представленном варианте большое количество различных материалов комбинируется на транспортере в виде ленты или полотна. Однако целью изобретения пре1811369
12 дусмйтривается прерывистая подача материалов, как показано на фиг.7, или же подача материалов в виде гранул или шариков. как показано на фиг.8, или комбинированная подача материалов через двойной трубопровод, показанный на фиг,9.
Изобретение обеспечивает контроль качества или вкуса составных пищевых изделий очень простым способом в процессе непрерывного изготовления составного продукта. Пищевой материал, имеющий специфическую вязкость или эластичность, или пищевой материал в виде гранул или шариков будет неравномерно подаваться из шприц-машины вследствие возникновения перекрывающего явления или других трудностей, в результате чего могут изготавливаться некачественные иэделия, содержащие.такой материал.
Установка изобретения обеспечивает раннее обнаружение некачественных иэделий и их устранение, изготавливая тем самым иэделия, имеющие состав в пределах стандартного диапазона, Таким образом, составные пищевые продукты изготавливаются одного качес гва.
Формула изобретения
Установка для получения составного пищевого продукта, предпочтительно для приготовления изделий с начинкой, содержащая подающие средства исходных материалов, транспортные средства для приема и транспортировки исходных материалов, ре5 жущее устройство и блок для регулирования количества отрезаемого материала, о т л и ча ю щ а я с я тем, что. с целью получения однородного продукта по качеству и вкусу, оно снабжено отбраковочным устройством.
10 регулировочным устройством, средствами для замера количества материала, подаваемого в единицу времени, и устройством управления блоком сигнализации и исполнительными механизмами, служащи15 ми для останова установки, а блок для регулирования количества отрезаемого материала содержит записывающий блок, соединенный с дисплеем, и последовательно соединенные блок эталонной памяти, 20 компаратор и генератор, выход последнего соединен с отбраковочным устройством исполнительным механизмом, служащим для останова установки, и блоком сигнализации, при этом выход устройства управления
25 соединен с компаратором, а средства для замера количества материала, подаваемого в единицу времени, связаны с записывающим блоком, одновременно подключенным к регулировочному устройству, выход кото30 рого подключен к режущему устройству.
1811369 (1
I I
I
1
1 1! 1
1 1
1 I !
1 1! I !! I
1 1
1 !
1 1!
I 1
1! !
1 1
1!
1 ° !
1!
1
1 1
1 !
1 !
1 I
1 i!
1
1 1
1 1! 1
1
11!! !
1 !
1
1 !
1 ! I
TIME
WE lGHT
1
1
I I !
1
I ! 1
1
1 1
1 1
1
1
1 ! ! !!
11111
1,1!!
1 1 I
1 1 1
1 1 I 1
1 1 !
1 ! 1 1
1 1 1
1 ! I
1 .1 I
1 1 1 1
1 1
I 1
1 1
1
I 1
1
1
1 I 1
1 1
1111
1 1
1 ! 1 !
1 1 1
I !
1 !
1 I 1
1 1
1 I ! 1 1
11111 (! 1 1 1
1 I
1
1 1 I
1 ! 1 I
1. ! I
1 1 1 (! ! 1
1! I ! 1
1 11 I I
I 1 1 I
I !
1 ! 1 I
1 1
1 1
181 l36g
< 1 1
I 1 1
I
11, 1 ! !
1 1 I
1 !
1 I ! 1
> 1
1 I
1 !
I !
I
I
° I
< I I I > (i
I 1
I I ! 1
1 !
I
I
I !
1
1
1 I
111 (1 1
1 I
I
1 !
25 фиг.6 квант
1 1 1
1111
I 1 I 1
1 ! 1 1
1 !
> !
1.
1 < I
1 (111
1
I 1 !
< 1
I (I!
I! (I
1
< 1
111
< 1 <
< !
I
1
1 <
I
I
I
1
I
1 1 1
I
t 1
< 1
111 1, 1
< 1
1111
1 1 I
I (!
1 1
1 1 I
1 1 1
1
1 ! 11 !
I 1
18113 б9
UB, 7
Составитель А. Ульянова
Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор О. Густи
Редактор О, Стенина
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101
Заказ. 1454 Тираж Подписное
БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
