FI73581B - Anordning foer att aostadkomma en produkt med flera skikt. - Google Patents

Description

1 73581

Laite kerrostuotteen muodostamista varten

Keksinnön kohteena on laite kerrostuotteen muodostamiseksi, joka kerrostuote käsittää useita vuorotellen 5 päällekkäin asetettuja levymäisistä osista muodostettuja kerroksia ja massa-aineesta muodostettuja kerroksia.

Keksintö liittyy erityisesti elintarviketeollisuudessa valmistettavien kerrostuotteiden valmistukseen. Yhteisenä tekijänä elintarviketeollisuuden kerrostuotteiden 10 valmistukselle ovat kerrosaineiden erittäin hankalat käsittelyominaisuudet. Esimerkkinä tällaisista käsiteltävyydeltään hankalista kerrosaineista voidaan mainita lasagnen valmistuksessa käytettävät makaroniievyt ja niiden väliin sijoitettavat jauhelihaa ja juustoa sisältävät massat.

15 Esim. lasagnen valmistusaineiden teollista käsittelyä hankaloittaa se, että massa ei ole homogeenista, vaan raekoko vaihtelee ja massan sisältämä vesi pyrkii erottumaan massasta annostelun eri vaiheissa. Lisäksi hankaluuksia aiheuttaa se, että massaviskositeetti ja ominaispaino vaih-20 telee lämpötilan muuttuessa, sillä lihan rasvaprosentti vaihtelee ja juusto pyrkii jähmettymään. Massa takertuu myös helposti eri pintoihin ja liha-aines leikkaantuu ja pyörii hyvin helposti mukana eri vaiheissa. Ongelmana on myös kerrallaan annosteltavan massan pieni määrä ja massan 25 riittävän tasainen jakaminen muodostusalustana toimivalle vuoalle.

Edellä esitetyistä hankaluuksista johtuen varsinkin elintarviketeollisuudessa kerrostuotteet, esim. lasagne, on aina valmistettu käsin. Tämän tunnetun menetelmän huo-30 nona puolena ovat sen suuret kustannukset, sillä valmistus on hidasta ja vaatii runsaasti työvoimaa. Lisäksi inhimillisten tekijöiden vaikutus esim. massan levityksen tasaisuuteen on huomattavan suuri ja se aiheuttaa haitallisia laatuvaihteluita.

35 Sm. epäkohtien poistamiseksi on yritetty kehittää erilaisia laitteita. Esimerkkinä tällaisista laitteista _ τγτ: 2 73581 voidaan mainita US-patenttijulkaisussa 4 418 085 esitetty laite. Tämän tunnetun laitteen epäkohtana on sen monimutkaisuus, josta johtuen lopputulos ei ole paras mahdollinen.

Kuten edellä on jo todettu, erityisesti elintarvik-5 keiden valmistuksessa käytetyt aineet ovat erittäin hanka lasti käsiteltäviä. Esimerkkinä tällaisista aineista on aiemmin mainittu jauhelihaa ja juustoa sisältävät massat. Tällaisien aineiden käsittelyyn on yritetty kehittää useitakin erilaisia laitteita. Esimerkkinä tällaisista 10 laitteista voidaan mainita US-patenttjulkaisussa 3 631 818 esitetyn laitteen massa-annosteluväline.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite, jolla em. epäkohdat voidaan poistaa. Tähän on päästy keksinnön mukaisen laitteen avulla, joka on tunnettu 15 siitä, että se käsittää peräkkäin sovitetut levymäisten osien jakolaitteen ja massa-aineen annostelulaitteen sekä ainakin osaksi em. laitteiden alle sovitetun tukilaitteen kerrostuotteen muodostusalustojen kannattamista varten, että tukilaite on sovitettu siirtämään kerrostuotteen 20 muodostusalustaa vuorotellen levymäisten osien jakolaitteen kohdalle levymäisen osan paikalleen asettamista varten ja massa-aineen annostelulaitteen kohdalle ennaltamäärätyn massa-ainemäärän levittämiseksi ja ennaltamäärätyn ker-rosmäärän muodostamisen jälkeen muodostusalustan luovutus-25 asemaan muodostusalustan siirtämiseksi eteenpäin ja edelleen vastaanottamaan ainakin yhden tyhjän muodostusalustan uuden kerrostuotteen muodostamista varten.

Keksinnön etuna on ennen kaikkea se , että valmistuskustannuksia voidaan voimakkaasti pienentää. Kustan-30 nusten pienentyminen johtuu siitä, että työntekijöiden määrä voidaan vähentää. Valmistettavan tuotteen laatutasoa voidaan myös nostaa, koska esim. lasagnen valmistuksessa levymäisiin osiin ei tarvitse käsin koskea, jolloin annostelu on hygieenistä. Massa saadaan myös tasaisesti levi-35 tettyä koko halutulle pinnalle, sillä inhimillisistä 3 73581 seikoista aiheutuvat seikat jäävät pois.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa selvittämään tarkemmin oheisessa piirustuksessa esitetyn keksinnön erään edullisen suoritusesimerkin avulla, jolloin 5 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta sivulta nähtynä periaatekuvantona, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitetta nähtynä kuvioon 1 merkittyjen nuolten II - II suunnassa, kuvio 3 esittää kuvion 1 mukaisessa laitteessa käy-10 tetyn tukilaitteen toimintaa eri vaiheissa sivulta ja yl häältä nähtynä periaatekuvantoina, kuvio 4 esittää tukilaitteen ja nostolavan toimintaa siirrettäessä valmista tuotetta eteenpäin, kuvio 5 esittää kuvion 1 mukaisessa laitteessa käy-15 tetyn levymäisten osien jakolaitteen toimintaa eri vaiheis sa sivulta nähtynä periaatekuvantona ja kuvio 6 esittää massa-aineen annostelulaitetta ja sen toimintaaa sivulta nähtynä periaatekuvantona.

Kuvioissa 1 ja 2 on viitenumeron 1 avulla yleisesti 20 esitetty levymäisten osien jakolaite. Em. levymäiset osat voivat olla esim. lasagnen valmistuksessa käytettäviä maka-ronilevyjä. Viitenumerolla 2 on puolestaan esitetty massa-aineen annostelulaite. Viitenumeron 3 avulla on kuvioissa 1 ja 2 esitetty tukilaitetta kerrostuotteen muodostusalus-25 tojen 4 kannattamiseksi. Muodostusalustoina 4 voiddan käyt tää esim. vuokia.

Levymäisten osien jakolaite 1 muodostuu useista levymäistä osaa alapuolelta tukevista pitkänomaisista tangoista 5. Tangot 5 on kiinnitetty toisista päistään tanko-30 jen pituussuuntaan nähden kohtisuoraan akseliin 6.

Tukilaite 3 kerrostuotteen muodostusalustojen 4 kannattamiseksi käsittää ainakin yhden kuljettimen 7 muodostusalustojen 4 siirtämiseksi muodostuslinjalle. Tukilait-teessa on kelkka 8, jossa on sormimaiset kannatusosat 9 35 muodostusalustaa 4 varten. Tukilaitteeseen 3 liittyy Iisak- 4 73581 si toiminnallisesti nostolava 10, jonka tehtävänä on siirtää muodostusalustat kannatusosilta 9 poistokuljettimelle 11, joka kuljettaa muodostusalustat esim. pakkausvaiheeseen (ei esitetty kuvioissa).

5 Massa-aineen annostelulaite on kuviossa 1 esitetty ainoastaan periaatteellisena, mutta ko. laite on esitetty tarkemmin kuviossa 6. Annostelulaite 2 käsittää säiliön 12 annosteltavaa massa-ainetta varten. Lisäksi laitteessa on jako-osa 13, annosteluosa 13' ja levitysosa 14.

10 Kuvioiden 1 ja 2 mukainen laite on sijoitettu esim.

makaronilevyn valmistuslinjan päähän niin, että levymäisten osien jakolaite 1 ja massa-aineen syöttölaite 2 ovat peräkkäin ja tukilaite 3 ainakin osaksi em. laitteiden alapuolella. Em. sijoitus näkyy erityisen selvästi kuviossa 1.

15 Kuvioissa 1 ja 2 on vielä havainnollisuuden vuoksi esitetty makaronilevyn valmistuslinjaan kuuluvat makaroni-levyn halkaisulaite 15, katkaisulaitteet 16, 17 ja makaronilevyn kuljetin 18. Lisäksi viitenumerolla 19 on kuvattu hihnasto, joka siirtää makaronilevyt jakolaitteelle 1.

20 Keksinnön mukainen laite toimii pääpiirteittäin seu- raavalla tavalla. Seuraavassa viitataan laitteen eri osien kohdalla myös kuvioihin 3-6.

Makaronilevy tulee yhtenä nauhana ekstruuderista (ei esitetty kuvioissa), jonka jälkeen nauha halkaistaan 25 laiteella 15 ja katkaistaan laitteilla 16 tai 17 määrä mittaisiksi levyiksi. Levyt kulkevat kuljettimen 18 varassa hihnastolle 19, joka siirtää levyt jakolaitteelle 1.

Em. seikat näkyvät parhaiten kuviosta 1.

Seuraavassa selvitetään etupäässä kuvion 3 avulla 30 kerrostuotteen muodostusalustojen 4 tukilaitteen toiminta.

Luovuttaessaan täyden muodostusalustaparin 4 kohdasta A kelkka 8 vastaanottaa samalla tyhjän muodostusalustaparin kontaan B. Tällöin kelkka on kuvion 3 esittämässä asennossa pos 1. Seuraavaksi kelkaa 8 siirtyy asentoon pos 2 muo-35 dostusalustaparin liukuessa kelkan pintalevyllä kannatus- 5 73581 osien 9 varaan, eli asentoon b'. Tässä asennossa muodostus-alustalle 4 annostellaan massa muulloin kuin vastaanoton jälkeisellä ensimmäisellä kerralla. Massansyöttö kuvataan tarkemmin myöhemmin. Asennosta pos 2 kelkka liikkuu asentoon pos 3, jossa muodostusalustapari asennossa B" vastaan-5 ottaa makaronilevyn pyörivältä jakolaitteelta 1. Myös jako-laitteen 1 toiminta selvitetään myöhemmin. Seuraavaksi kelkka liikkuu takaisin asentoon pos 2 . Tämän liikkeen aikana muodostusalustoille annostellaan toinen kerros massaa. Massan levityksen jälkeen kelkka 8 liikkuu jälleen asentoon 10 pos 3 vastaanottamaan uusia makaronilevyjä. Vuorottaisten makaronilevy/massa -kerrosten määrä voidaan valita täysin vapaasti käyttämällä ohjelmoituun logiikkaan perustuvaa ohjuaslaitetta (ei esitetty kuvioissa). Viimeisten makaro-nilevyjen jälkeen kelkaa 8 liikkuu asentoon pos 1, jossa 15 täydet muodostusalustat 4 siirretään nostolavalle 10 ja tyhjät muodostusalustat vastaanotetaan kohtaan B, kuten edellä on esitetty.

Kelkan 8 siirryttyä täyden muodostusalustaparin 4 kanssa em. luovutusasemaan, kuvio 3, pos 1, nousee nosto-20 lava 10 kuvion 4 asennosta pos 1 asentoon pos 2 nostaen samalla muodostusalustat 4 hieman kelkan yläpuolelle.· Tällöin kelkka 8 liukuu samalla nostolavan 10 alta pois ottaen samalla uuden mudostusalustaparin kuten edellä on esitetty. Kelkan 8 liikuttua taka-asemaan laskeutuu nostolava 25 10] .'kuvion 4 asentoon pos 3, jonka jälkeen kelkka liikkuu kuviossa 3 esitettyyn asentoon pos 3 ja muodostusalustojen 4 täyttö jatkuu. Asennossa pos 3 täydet muodostusalustat 4 siirretään poistokuljettimelle 11 ja tyhjä nostolava 10 jää odottamaan uusia muodostusalustoja. Kuvion 4 asennot 30 pos 1-3 vastaavat tukilaitteen osalta kuvion 3 asentoja pos 1 - 3. Vastaavat merkinnät on tarkoitettu korostamaan liikkeiden samanaikaisuutta.

Kelkan 8 siirryttyä kuvion 3 asentoon pos 3 vastaanottamaan hihnastolle 19 tulleita makaroni levyjä suorittaa 35 katkaisuteristä 16, 17 impulssin saava jakolaite makaroni- 6 73581 levyjen siirron muodostusalustoille 4. Tällöin tangot 5 pyörähtävät akselin 6 ympäri 180° ja nostavat samalla ma-karonilevyt muodostusalustoille. Kuviossa 5 on esitetty ensin asento pos 1 , jossa kelkka on siirtynyt makaronile-5 vyjä vastaanottavaan asentoon (vastaa kuvion 3 asentoa pos 3) ja tangot 5 ovat hihnastolla 19 olevien makaroni-levyjen alla. Kuvion asennossa pos 2 tangot ovat kääntyneet em. tavalla ja siirtäneet makaronilevyt muodostus-alustoille 4. Seuraavaksi kelkka liikkuu taaksepäin kuvion 10 3 asentoon pos 2 saaden liikkuessaan massakerroksen. Kelkan 8 tultua kuvion 3 asentoon pos 2 pyörähtävät varret 5 jälleen 180°, jolloin ne ovat uudestaan vastaanottamassa uusia makaronilevyjä. Tämä vaihe on esitetty kuviossa 5 asennolla pos 3. Seuraavaksi kelkaa 8 liikkuu odottamaan uusia levy-15 jä ts. asentoon, joka on esitetty kuviossa 5 asentona pos 1.

Kierto jatkuu, kunnes haluttu kerrosmäärä saavutetaan. Tämän jälkeen kelkka liikkuu kuvion 3 asentoon pos 1 (vrt. myös kuvio 4) ja toiminta alkaa alusta uudella vuokaparilla.

Seuraavaksi esitetään massan syöttö viittaamalla 20 pääosin kuvioon 6. Massaa sekoitetaan säiliössä 12 sen pi tämiseksi mahdollisimman tasa-aineisena. Em. sekoitus on esitetty nuolen N avulla kuviossa 6. Sekoitus on erityisen tärkeätä epähomogeensisillä massoilla, jollainen on esim. lasagnemassa. Massaa annosteltaessa pyörivä jako-osa 13 on 25 ensin nuolen K esittämässä asennossa. Tällöin edestakaisin liikkuva annosteluosa 13' imee säiliöstä 12 ennaltamäärä-tyn grammamäärän massaa. Seuraavaksi jako-osa kääntyy nuolen L osoittamaan asentoon ja annosteluosa 13' painaa em. tavalla imetyn massa-annoksen pyörivän levitysosan 14 kaut-50 ta kuvion 3 asennosta pos 3 asentoon pos 2 liikkuvalle muo- dostusalustalle 4. Jako-osan 13 kiertoliikkeen suunnat, annosteluosan 13' liikesuunnat ja levitysosan liikesuunta on merkitty kuvioon 6 nuolten avulla. Annostelun määrä voidaan säätää muuttamalla annosteluosan iskunpituutta 55 portaattomasti. Säätömahdollisuutta tarvitaan, koska erilai siin tuotteisiin tarvitaan erilaiset grammamäärät massaa.

7 73581

Lisäksi massan muuttuvasta ominaispainosta johtuvat muutokset täytyy kompensoida. Ominaispaino muuttuu esim. massan vesimäärän muuttuessa, lämpötilan vaihdellessa ja ajan kuluessa. Pyörivän levitysosan 14 ansiosta massa saadaan 5 levittymään tasaisesti kelkan mukana liikkuville muodostus- alustoille .

Claims (3)

8 73581

1. Laite kerrostuotteen muodostamiseksi, joka kerrostuote käsittää useita vuorotellen päällekkäin ase- 5 tettuja levymäisistä osista muodostettuja kerroksia ja massa-aineesta muodostettuja kerroksia, tunnettu siitä, että laite käsittää peräkkäin sovitetut levymäisten osien jakolaitteen (1) ja massa-aineen annostelulaitteen (2) sekä ainakin osaksi em. laitteiden alle sovitetun tuki-10 laitteen (3) kerrostuotteen muodostusalustojen (4) kannatta mista varten, että tukilaite (3) on sovitettu siirtämään kerrostuotteen muodostusalusta (4) vuorotellen levymäisten osien jakolaitteen (1) kohdalle levymäisen osan paikalleen asettamista varten ja massa-aineen annostelulaitteen (2) 15 kohdalle ennaltamäärätyn massa-ainemäärän levittämiseksi ja ennaltamäärätyn kerrosmäärän muodostamisen jälkeen siirtämään muodostusalustan (4) luovutusasemaan muodostusalustan (4) siirtämiseksi eteenpäin ja edelleen vastaanottamaan ainakin yhden tyhjän muodostusalustan (4) uuden kerros-20 tuotteen muodostamista varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -n e t t u siitä, että levymäisten osien jakolaite (1) on muodostettu useista levymäistä osaa alapuolelta tukevista pitkänomaisista tangoista (5), jotka on kiinnitetty tanko- 25 jen pituussuuntaan nähden kohtisuoraan akseliin (6), jonka ympäri tangot (5) on sovitettu kääntymään 180° jakoasentoon ja edelleen samaan suuntaan 180° takaisin alkuasentoon.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tukilaite (3) kerrostuotteen muo- 30 dostusalustojen (4) kannattamiseksi käsittää ainakin yhden kuljettimen (7) muodostusalustan siirtämiseksi kerrostuotteen muodostuslinjalle ja kelkan (8), jossa on sormimaiset kannatusosat (9) muodostusalustaa (4) varten ja että kelkka on sovitettu siirtämään ainakin yhden muodostusalustan tu-35 lokohdasta sormimaisten kannatusosien (9) varaan, siirtä mään muodostusalustan edestakaisin muodostus Iinjaila 9 73581 levymäisten osien jakolaitteen (1) kohdalle ja massa-aineen annostelulaitteen (2) kohdalle, siirtämään muodostusalustan (4) varassa olevan valmiin kerrostuotteen luovutusasemaan (A) sekä vastaanottamaan samalla ainakin yhden tyhjän muodostusalustan (4) kuljettimelta (7) kelkan tulokohtaan (B). 10 73581