Устройство для нарезания полосок и способ изготовления слоеных выпечных изделий
Группа изобретений относится к пищевой промышленности и касается производства слоеных и неслоеных выпечных изделий. Способ предусматривает перемещение основания выпечки, обнаружение положения основания выпечки и экструдирование наполнителя через отверстие в матрице для получения полоски на основание выпечки. В ответ на обнаружение основания выпечки сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие для открывания отверстия матрицы, чтобы позволить нанесение наполнителя на основания выпечки, и закрывания отверстия матрицы, чтобы отрезать полоску до заданного размера. Отрезание предотвращает дальнейший поток наполнителя через отверстие матрицы, пока не будет обнаружено следующее основание выпечки. Устройство для непрерывного производства слоеных и неслоеных изделий включает систему транспортировки основания выпечки, детекторное устройство для обнаружения основания выпечки и устройство для нанесения слоя наполнителя на основание выпечки. Изобретения позволяют ускорить процесс изготовления слоеных и неслоеных выпечных изделий и обеспечить точное размещение наполнителя на основании выпечки. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение, в целом, относится к непрерывному производству слоеных выпечных изделий, содержащих наполнитель или крем, и, в частности, к способам и устройству для промышленного производства слоеных выпечных изделий с использованием устройства для нарезания полосок, чтобы достичь высокого содержания наполнителя или крема.
Слоеное печенье состоит из двух выпечных половинок одинакового размера и наполнителя или крема между ними. Устройство для нанесения наполнителя или крема наносит наполнитель на нижнюю половинку печенья, а верхнюю половинку укладывают на наполнитель и нижнюю половинку. Для нанесения наполнителя или крема больших объемов и обеспечения высоких производственных скоростей обычно используют ряд вращающихся «трафаретных» барабанов для отсадки наполнителя. Обычное устройство для отсадки крема включает трубчатый ствол с одним или более трафаретным отверстием, вокруг которого вращается барабан устройства для нанесения наполнителя. Поскольку барабан устройства для нанесения наполнителя вращается, неподвижная отрезная струна отрезает наполнитель в виде крема для каждого трафарета, таким образом, оставляя определенное количество наполнителя в виде крема на основании выпечки. Этот подход хорошо работает, когда стараются разместить малые количества наполнителя, такого как Oreo® Créme. Однако когда объем материала становится больше, в том случае, когда предпринимается попытка изготовить большое изделие с прослойкой, тогда барабан устройства для нанесения наполнителя не может подавать достаточное количество крема для требуемого объема, и поэтому система является неадекватной. Использование многочисленных барабанов устройства для нанесения наполнителя для раздельного нанесения наполнителя в несколько этапов, чтобы соответствовать требованиям большего объема наполнителя, требует точного расчета времени, чтобы быть уверенным, что наполнители наносятся одинаково и вплотную, чтобы обеспечить соответствующее нанесение наполнителя или кремов на основание выпечки. Система является сложной в том, что касается системы труб и закачивания, при этом требуется сложная синхронизация по времени.
В патенте США № 4114524 (Welch) описана машина для автоматического изготовления изделий с прослойкой, в которых материал наполнителя расположен между двумя половинками печенья. Машина содержит разделяющий механизм для приема рядов половинок печений и направления чередующихся рядов половинок печений на верхний конвейер и нижний конвейер. Аппликатор для нанесения наполнителя размещен над нижним конвейером для нанесения наполнителя на ряды половинок печений на нижнем конвейере. Верхний конвейер перемещает ряды половинок печений и укладывает их в месте нахождения изделий с прослойкой, расположенном по ходу после аппликатора наполнителя.
В патентах США №№ 4098909 и 4194443 (автор обоих - Mims) описаны способ и устройство для нанесения наполнителя на половинки печенья с плоской верхней стороной. Вакуумное устройство захвата поднимает ряды половинок печений с плоской нижней стороной и укладывает их на половинки печений с наполнителем.
В патенте США № 2993453 (Fay) описана машина для производства изделий с прослойкой, для сборки изделий с прослойкой, которые содержат два печенья с кремовым наполнителем между ними. Конвейер подает печенья к устройству для нанесения крема, которое укладывает слой крема на печенья. Затем другое печение укладывают на слой крема и собранное изделие с прослойкой доставляют к устройству для укладки изделий. Печенья переносятся с помощью устройства натянутой струны. Пальцы конвейерной цепи в виде штырей плавно перемещают печенья вдоль опорных струн. Устройство для нанесения крема содержит трубчатый ствол с двумя трафаретными отверстиями, вокруг которых вращается барабан устройства для нанесения наполнителя. Содержание патента США № 2993453 (Fay) полностью включено сюда путем ссылки.
В патенте США № 4329920 (Rose и др.) описана автоматическая машина для производства слоеных изделий для печений. Печенье укладывают из накопителя на параллельные натянутые струны, и оно перемещается вдоль струн с помощью штырей, выступающих вверх и расположенных на бесконечных цепях конвейера. Поворачивающееся колесо перемещает печенье из накопителя, расположенное стороной с рисунком вниз, на параллельные струны, и затем клапан с кремом или трафарет наносит крем на плоскую сторону печенья. Другое печенье затем укладывают на крем стороной с рисунком вверх. Содержание патента США № 4329920 (Rose и др.) полностью включено здесь путем ссылки.
В патенте США № 4469021 (Rose и др.) описана машина для производства слоеных изделий для нанесения крема, например наполнителей, ароматизированных шоколадом или ванилью, желе, арахисовой пасты или т.п., по меньшей мере, на два разнесенных в стороны ряда печений, перемещающихся вдоль машины для производства слоеных изделий. Машина для производства слоеных изделий включает трафаретное средство для однообразного нанесения крема на печенья. Трафаретное устройство содержит трафаретный стакан и трафарет, вращающийся на нем. Трафарет имеет разнесенные в пространстве отверстия выгрузки. Трафаретный стакан имеет впускные отверстия на каждой стороне отверстий выгрузки и клапанное средство для контроля потока крема через отверстия выгрузки. Бункер с кремом сообщается с впускными отверстиями трафаретного стакана. Содержание патента США № 4469021 (Rose и др.) полностью включено здесь путем ссылки.
Настоящее изобретение относится к непрерывному массовому производству слоеного выпечного изделия, таких как печенья с прослойкой и крекеры с прослойкой, имеющие большой объем кремового наполнителя, покрывающего широкое основание выпечек, при больших производственных скоростях использующему скорее одно устройство для нанесения наполнителя нежели многочисленные устройства для нанесения наполнителя. Изделия, имеющие большую площадь поверхности кремового наполнителя, такие как большие прямоугольные или удлиненные изделия, скорее чем круглые изделия, могут быть изготовлены быстро с точным размещением наполнителя на основании выпечки с использованием способа и устройства по настоящему изобретению.
Согласно первому объекту изобретения слоеное выпечное изделие, такое как пирожные с прослойкой или крекеры с прослойкой, имеющие большой объем наполнителя или наполнителя в виде крема, непрерывно изготавливаются путем точного нанесения слоя на отдельные основания выпечек полоски наполнителя. В вариантах осуществления изобретения объем наполнителя, нанесенного на каждое основание выпечки, может составлять, по меньшей мере, 1,5 кубических дюйма (24,58 см3), например, по меньшей мере, около 1,75 кубических дюймов (28,68 см3), при этом отношение длины к толщине нанесенного наполнителя может составлять, по меньшей мере, около 2:1, предпочтительно, по меньшей мере, около 2,5:1. Основания выпечек и полоска наполнителя могут быть удлинены в направлении транспортировки во время нанесения полоски наполнителя. В вариантах осуществления изобретения наполнитель может быть нанесен на шаблон неровной поверхности, используя матрицу отверстием, имеющим пилообразный рисунок, или же наполнитель может быть нанесен на шаблон с по существу ровной поверхностью, используя щелеобразное отверстие матрицы. В других вариантах осуществления изобретения наполнитель может содержать материал в виде частиц, например шоколадную крошку.
Слоеное выпечное изделие может быть изготовлено непрерывно с большой производительностью массового производства путем перемещения основания выпечки, имеющего передний край и задний край, определения положения основания выпечки, экструдирования наполнителя через отверстие матрицы для получения полоски, имеющей передний край, в ответ на определение положения основания выпечки, нанесения полоски на основание выпечки таким образом, что передний край полоски находится на или смежно переднему краю основания выпечки, отрезания полоски для получения слоя наполнителя на основании выпечки и укладывания верхней части выпечки на слой наполнителя, с получением слоеного выпечного изделия. По другим аспектам изобретения изделия выпечки без прослойки, такие как полоски печенья, могут быть изготовлены без необходимости наличия верхней части выпечки.
Согласно настоящему изобретению, когда полоску отрезают, предотвращают последующий поток наполнителя через отверстие матрицы, пока не будет обнаружено следующее основание выпечки, при этом отверстие матрицы открывают, чтобы позволить нанести наполнитель на следующее основание выпечки. Полоска может быть отрезана, и поток наполнителя может быть предотвращен с помощью гильотинного ножа или лезвия. Наполнитель может быть закачан в и через трубчатый ствол, снабженный отверстием матрицы, и как только наполнитель появляется из отверстия матрицы, наполнитель может быть нанесен на основание выпечек, пока основания выпечек перемещаются мимо отверстия матрицы.
В вариантах осуществления изобретения кромка основания выпечки может быть обнаружена, и в ответ на обнаружение края сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы открыть отверстие матрицы, что позволит нанести наполнитель на основание выпечки, и может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы закрыть отверстие, что позволит отрезать или разрезать полоску заданного размера. Например, могут быть обнаружены передний край или задний край основания выпечки, и в ответ на обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы открыть отверстие матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки. Также может быть обнаружен передний или задний край основания выпечки, и в ответ на обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы отрезать или разрезать полоску заданного размера, и блокировать дальнейшее экструдирование наполнителя до следующего цикла нанесения для следующего основания выпечки.
Синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие после заданного промежутка времени, которое рассчитывают таким образом, чтобы передний край полоски наносился возле переднего края основания выпечки. Также, в ответ на обнаружение, сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие после заданного промежутка времени, которое рассчитывают таким образом, что полоску отрезают, чтобы получить задний край полоски, при этом задней кромке полоски позволяется упасть на основание выпечки таким образом, что задний край полоски находится на или возле заднего края основания выпечки.
В вариантах осуществления изобретения основания выпечек могут перемещаться посредством множества штырей, которые толкают основания выпечек мимо отверстия матрицы, при этом кромка нижнего обнаружения наличия, по меньшей мере, одного штыря, перемещающего основание выпечки, и в ответ на обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы открыть отверстие матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки, и может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы закрыть отверстие матрицы, чтобы отрезать или разрезать полоску заданного размера.
По другому аспекту настоящего изобретения устройство для непрерывного изготовления слоеных выпечных изделий может включать конвейерную систему для транспортировки основания выпечки, имеющего передний край и задний край, детекторное устройство для обнаружения положения основания выпечки, устройство для нанесения наполнителя для нанесения слоя наполнителя на основание выпечки при перемещении основания выпечки, для получения слоя наполнителя на основании выпечки, и устройство для укладывания верхней части выпечки для укладывания или нанесения верхней части выпечки на слой для получения слоеного выпечного изделия. При производстве неслоеной выпечки, такой как бисквитные полоски, имеющие только слой наполнителя, нанесенный на основание выпечки, устройство для укладывания верхней части выпечки не требуется. Конвейерная система может включать множество струн, на которых транспортируются основания выпечек, и множество штырей, толкающих основания выпечек, чтобы переместить эти основания вдоль струн.
Устройство для нанесения наполнителя может включать трубчатый ствол с внутренней полостью, по меньшей мере, одно впускное отверстие для подачи наполнителя во внутреннюю полость трубчатого ствола, выпускное отверстие на боковой стороне ствола, матрицу с отверстием матрицы в сообщении по текучей среде через выпускное отверстие с внутренней полостью для приема наполнителя из внутренней полости и для экструдирования наполнителя через отверстие матрицы, и гильотинный нож или лезвие для открывания и закрывания отверстия матрицы и для отрезания или разрезания полоски наполнителя, экструдированной из отверстия матрицы, в ответ на обнаружение положения основания выпечки с помощью детекторного устройства.
Матрица может включать направляющую для гильотинного ножа или лезвия, выступающую в открытый участок гильотинного ножа или лезвия, и держатель гильотины, который прикреплен к направляющей. Гильотинный нож или лезвие могут быть установлены на кронштейне для скользящего взаимодействия с матрицей и держателем. Пневматическое устройство может быть соединено с гильотинным ножом или лезвием для перемещения ножа или лезвия, или куттера по отверстию матрицы, чтобы закрыть или открыть отверстие матрицы.
Детекторное устройство может включать сигнальный или синхронизирующий механизм, который приводит в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы открыть отверстие матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки. Сигнальный или синхронизирующий механизм может также привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы закрыть отверстие матрицы. Закрытие отверстия матрицы отрезает или разрезает полоску до заданного размера. Закрытие отверстия матрицы также предотвращает дальнейший поток наполнителя через отверстие матрицы, пока не обнаружено следующее основание выпечки и пока не открыто отверстие матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на следующее основание выпечки.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение описано в подробном описании, которое следует, со ссылками на указанное множество чертежей с помощью примеров, не носящих ограничительного характера и приведенных в качестве примеров вариантов осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.1 схематично показано устройство для непрерывного изготовления слоеного выпечного изделия, которое может быть использовано для непрерывного производства изделий с прослойкой, имеющих большой объем наполнителя или наполнителя в виде крема согласно настоящему изобретению.
Фиг.2 представляет собой вид спереди устройства для нанесения наполнителя или устройство сердечника для нанесения слоя наполнителя на основание выпечки, как только основание выпечки перемещается для получения слоя наполнителя на основание выпечки, как показано на Фиг.1.
На Фиг.3 схематично показан вид сверху разреза по линии 3-3 на Фиг.2 устройства для нанесения наполнителя или узла сердечника.
На Фиг.4 показан схематичный вид сбоку по линии 4-4 на Фиг.2 устройства для нанесения наполнителя или узла сердечника.
На Фиг.5 схематично показан вид в перспективе устройства для нанесения наполнителя или узла сердечника по Фиг.2 с удаленным держателем гильотины.
На Фиг.6 схематично показан вид в перспективе с разнесенными в пространстве деталями матрицы и узла гильотины с держателем гильотины устройства для нанесения наполнителя или узла сердечника по Фиг.2.
На Фиг.7 схематично показан вид в перспективе сердечника трафарета устройства для нанесения наполнителя или узла сердечника по Фиг.2.
Подробное описание изобретения
Слоеное выпечное изделие, такое как пирожные с прослойкой или крекеры с прослойкой, может быть непрерывно изготовлено путем нанесения слоев на отдельные основания выпечек в виде полоски наполнителя, чтобы получить большой объем наполнителя или наполнителя в виде крема. Наполнитель может быть уложен на удлиненные куски, чтобы получить большую площадь поверхности с точным нанесением при большой производительности. Поток наполнителя в виде крема на движущиеся основания выпечек и отрезание или разрезание полоски наполнителя осуществляют путем использования гильотинного ножа, лезвия или куттера.
Как показано на Фиг.1, согласно настоящему изобретению устройство 1 для непрерывного производства выпечки 5 с прослойкой может включать конвейерную систему 10 для транспортировки основания 12 выпечки с передним краем 14 и задним краем 16. Основание 12 выпечки может быть подано с устройства 18 подачи основания выпечки. Устройство 1 может также включать детекторное устройство 20 для обнаружения положения нижнего основания 12 выпечки. Устройство 25 для нанесения наполнителя или узел сердечника (показанный в разрезе по линии 4-4 на Фиг.4) может быть расположен по ходу после детекторного устройства 20 для нанесения слоя наполнителя или наполнителя 30 в виде крема на основание 12 выпечки при перемещении основания 12 выпечки, для получения слоя 32 наполнителя 30 на основании 12 выпечки. Устройство 35 для укладывания верхней части выпечки может быть расположено по ходу вслед за устройством 25 для нанесения наполнителя, для укладывания или нанесения верхней части 38 выпечки на слой наполнителя, с получением выпечки 5 с прослойкой. Конвейерная система 10 может включать множество струн 40, на которых транспортируются основания 12 выпечек, и множество штырей 45, перемещаемых цепью, которые толкают основания 12 выпечек, чтобы перемещать основания 12 выпечек вдоль струн, также как слой 32 и слоеную выпечку 5. Штыри 45 могут приводиться в движение с помощью непрерывной замкнутой цепи и механизма 52 привода цепи.
Как показано на Фиг. 1-5, устройство 25 для нанесения наполнителя или узел сердечника может включать трубчатый ствол, цилиндр или трафаретный сердечник 60. Как показано на Фиг. 1-5 и 7, трубчатый ствол или сердечник 60 имеет внутреннюю полость 62, по меньшей мере, одно впускное отверстие 65 для подачи наполнителя 30 во внутреннюю полость 62 трубчатого ствола 60 и выпускное отверстие 70 на боковой стороне ствола 60. Трубчатый ствол предпочтительно имеет два впускных отверстия 65, каждое из которых размещено на противоположных концах 72, 74 трубчатого ствола 60, причем выпускное отверстие 70 расположено примерно по центру между двумя противоположными концами 72, 74, как показано на Фиг. 2, 3, 5 и 7. Наполнитель может быть подан к впускным отверстиям 65 с помощью насоса (не показан).
Как показано на Фиг. 1-6, гильотинное устройство 75 может включать матрицу с отверстием 82 матрицы в сообщении по текучей среде через выпускное отверстие 70 с внутренней полостью 62 для приема наполнителя 30 из внутренней полости 62. Матрица может иметь внутренний канал или камеру 84 для приема наполнителя 30 из внутренней полости 62, который сужается внутрь, по направлению к отверстию 82 матрицы для экструдирования наполнителя 30 через отверстие 82 матрицы. Матрица 80 может быть герметично посажена на выпускное отверстие 70. Матрица может быть прикреплена к трубчатому стволу или цилиндру, или трафаретному сердечнику с использованием традиционных крепежных средств, таких как болты или винты 86, которые проходят через отверстия 88 в матрицу 80, в резьбовые отверстия 90 в трубчатой втулке или сердечнике 60, показанном на Фиг.7. Матрица может быть изготовлена из штампованной пластмассы, такой как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, нейлон и т.п.
Как показано на Фиг.1, устройство 25 для нанесения наполнителя, гильотинное устройство 75 и матрица 80 могут быть собраны таким образом, что продольная ось через отверстие 82 матрицы в направлении потока наполнителя 30 находится под углом к плоскости верхней поверхности основания выпечки и конвейера, или вертикали, таким образом, что полоска наполнителя не стекает прямо вниз (под углом 0° к вертикали), как в традиционном трафаретном сердечнике. Угол ориентации к вертикали, используемый в настоящем изобретении, может, в общем, составлять от около 10° до около 90°, предпочтительно от около 15° до около 45°, наиболее предпочтительно от около 25° до около 35°, например около 30° или около «7 часов». Отверстие 82 матрицы может иметь удлиненную, прямоугольную или щелеобразную форму, как показано на Фиг. 2, 5 и 6, для получения по существу ровной поверхности наполнителя. В других вариантах изобретения отверстие может иметь неправильную форму, такую как пилообразный рисунок, для нанесения полоски наполнителя с неровной поверхностью.
Гильотинное устройство 75, как показано на Фиг. 1, 2, 4, 5 и 6, может включать гильотинный нож или лезвие, или куттер 95 для открытия или закрытия отверстия 82 матрицы. Гильотинный нож или лезвие включает режущую кромку 97 для отрезания или разрезания полоски наполнителя 30, экструдируемого из отверстия 82 матрицы в ответ на обнаружение положения основания 12 выпечки с помощью детекторного устройства 20. Выдвижение или движение вниз гильотинного ножа 95 отрезает полоску наполнителя на отверстия 82 матрицы. Гильотинный нож 95 блокирует отверстие 82 матрицы, при этом задерживание гильотины в ее самом нижнем положении отрезания предотвращает дальнейший поток наполнителя и образование полоски, пока гильотинный нож 95 не будет отведен для нанесения наполнителя на следующее основание 12 выпечки.
Гильотинное устройство 75 или матрица 80 могут включать направляющую 100 для гильотинного ножа 95 или лезвия, выступающую в открытый участок 105 гильотинного ножа 95 или лезвия, который имеет приблизительно ту же ширину, что и ширина направляющей 100, но большую длину, чем длина направляющей 100. Направляющая 100 предотвращает боковое перемещение и также создает ограничение или точку остановки для перемещения отведения и приведения гильотинного ножа 95 или лезвия. Гильотинное устройство 75 может также включать держатель 110 гильотины, который может быть плоской пластинкой, которая помогает предотвратить перемещение гильотинного ножа 95 или лезвия в направлении от поверхности матрицы, и который облегчает разрезание полоски наполнителя 30 на или возле отверстия 82 матрицы. Держатель 110 гильотины может быть прикреплен к направляющей 100 с помощью соответствующих крепежных устройств, таких как болты или винты 112, которые проходят через отверстия 114 в держателе гильотины и закреплены в резьбовых отверстиях 116 в направляющей 100 гильотины.
Пневматическое устройство 120 или воздушный цилиндр может быть соединено с гильотинным ножом 95 или лезвием для перемещения ножа или лезвия, или куттера по отверстию 82 матрицы, чтобы закрывать или открывать отверстие 82 матрицы и чтобы осуществлять отрезание или разрезание полоски наполнителя 30 на куски размером с основание выпечки. Соединение может быть выполнено с помощью хомута или других крепежных устройств, таких как болты или винты. Гильотинный нож 95 или лезвие и воздушный цилиндр 120 могут быть установлены на угловом кронштейне 125 цилиндра, который может быть закреплен на кронштейне 130 цилиндра. Кронштейн 130 цилиндра может быть прикреплен к втулке 135, которая может быть прикреплена или посажена с натягом на трубчатый ствол или трафаретный сердечник 60. Крепление кронштейна 130 цилиндра к втулке 135 может быть достигнуто за счет использования соответствующих крепежных средств, таких как болты или винты 140. Соединение гильотинного ножа 95 или лезвия с воздушным цилиндром и их установка на трубчатом стволе или трафаретном сердечнике 60 способствует скользящему зацеплению гильотинного ножа 95 или лезвия с неподвижной матрицей 80, неподвижной направляющей 100 гильотины и неподвижным держателем 110 гильотины.
Детекторное устройство 20 может включать сигнальный или синхронизирующий механизм 150, который приводит в действие гильотинный нож 95 или лезвие, чтобы открыть отверстие 82 матрицы и позволить нанести наполнитель 30 на основание 12 выпечки. Сигнальный или синхронизирующий механизм 150 может также привести в действие гильотинный нож 95 или лезвие, чтобы закрыть отверстие 82 матрицы и оставить его закрытым в течение заданного интервала времени. Закрытие отверстия 82 матрицы отрезает или разрезает полоску 30 заданного размера. Закрытие отверстия 82 матрицы также предотвращает дальнейший поток наполнителя 30 через отверстие 82 матрицы, пока не обнаружено следующее основание 12 выпечки с помощью детекторного устройства 20, и отверстие 82 матрицы открывается, чтобы начать новый цикл и позволить нанести наполнитель 30 на следующее основание 12 выпечки.
Детекторное устройство 20 и сигнальный или синхронизирующий механизм 150 могут быть известными традиционными электронными, механическими или электромеханическими устройствами, такими как аналого-цифровой преобразователь, механическое устройство синхронизации, фотоэлектрический индикатор, детекторы движения, системы формирования изображений и компьютеры, которые могут быть оперативно соединены друг с другом с помощью известного соединителя связи или устройства 160, такого как проводные или беспроводные линии связи, шаговые электродвигатели, зубчатые передачи и т.п. В вариантах осуществления изобретения время или цикл перемещения гильотины для открытия отверстия, для отрезания экструдированной полоски наполнителя и для сохранения отверстия закрытым может быть рассчитано на основе обнаружения положения основания 12 выпечки и известных или заданных параметров, таких как известное расстояние между штырями или основаниями выпечек, длины основания выпечек и скорости перемещения конвейера.
Используемое оборудование для прослаивания может быть традиционной машиной для прослаивания выпечек или крекеров, которая модифицирована или модернизирована в соответствии с настоящим изобретением устройством для нанесения наполнителя и детекторным устройством для обнаружения оснований выпечек, и также сигнальным или синхронизирующим устройством для нанесения полоски сахарной глазури на отдельные основания выпечек без необходимости вращения сердечника устройства для нанесения наполнителя и без необходимости останавливать непрерывную транспортировку оснований выпечек для нанесения наполнителя или наполнителя в виде крема. Традиционные машины для прослаивания, снабженные конвейерной системой для модификации в соответствии с настоящим изобретением, включает машину для просаливания выпечек, изготовленную APV Baker Peterborough, UK (например, APV High Speed Creamer или машина для прослаивания Pile Pack Creamer) и Peters Machinery Company, Chicago, Ill. Машины для прослаивания, которые могут быть модифицированы в соответствии с настоящим изобретением, описаны в патентах США №№ 2993453 (Fay), 4329920 (Rose и др.), 5974958 (Lilley и др.), 4708054 (Newberry и др.), 4502376 (Cosse), 4162882 (Rose), 4397628 (Pinto и др.), 4850833 (Pinto и др.) и в опубликованной заявке США 2006/0045939 (Mihalos и др.), содержание которых полностью включено в настоящее описание путем ссылки.
Устройство для нанесения наполнителя по настоящему изобретению может быть установлено на основной раме с расположенными ближе и дальше по ходу накопителями, которые расположены продольно и снабжают конвейерную систему, оснащенную штырями для перемещения оснований выпечек и струнами, удерживающими пирожные. Основания выпечек могут удаляться по одному с расположенного ранее по ходу накопителя с помощью многочисленных штырей, которые являются подвижными вдоль множества удерживающих струн. В общем, штыри размещены парами в плоскости, которая, в общем, перпендикулярна двум обычно параллельным опорным струнам. Каждая пара штырей толкает каждое основание выпечки, которое подается на струнах к устройству для нанесения крема для нанесения кремового наполнителя на основание выпечки. После нанесения наполнителя в виде крема основания выпечек с прослойками наполнителя в виде крема перемещаются с помощью штырей вдоль множества параллельных струн к расположенному дальше по ходу накопителю, из которого укладывается верхнее основание выпечки для получения слоеного выпечного изделия.
Штыри или пальцы в общем имеют цилиндрическую форму и выравнивают задние края верхних частей и оснований выпечек в одной и той же вертикальной плоскости. Для оснований выпечек, имеющих один и тот же размер, передние края оснований выпечек также должны быть выровнены в одной вертикальной плоскости, при этом основание и верхняя часть каждой выпечки должны быть выровнены друг с другом концентрически. Множество параллельных струн, удерживающих основания выпечек, могут продолжаться между противоположными парами штырей. Каждый штырь может быть прикреплен к узлам бесконечной цепи конвейерной системы посредством соединителя или боковой пластинки. Соединитель или боковая пластинка может быть привинчена, скреплена заклепками или другим образом прикреплена или закреплена с помощью крепежного средства к верхней или боковой стенке цепи соответствующим образом. Каждый штырь может быть прикреплен к соединителю или к боковой пластинке с помощью винта или болта, или другого традиционного крепежного средства, которое продолжается через или из боковой пластинки в штырь. Бесконечные цепи могут быть приведены в действие с помощью двигателя, например электродвигателя или т.п., вокруг звездочек, таких как концевая звездочка.
Конвейерная система может также включать рельсы боковых направляющих для выравнивания (по прямой) верхних оснований выпечек с основаниями выпечек в направлении, поперечном направлению транспортировки оснований выпечек. Противолежащие боковые рельсы направляющих могут быть размещены снаружи от удерживающих струн или штырей. Боковые рельсы могут продолжаться над и вдоль длины удерживающих струн, на которых транспортируются основания выпечек во время и после изготовления слоеных выпечных изделий. Боковые рельсы могут продолжаться над и вдоль длины удерживающих струн, на которых основания выпечек транспортируются через первый накопитель, через секцию нанесения прослойки и до второго накопителя, в точке которого направляющие могут быть отведены, чтобы подогнать верхнее основание выпечки для изготовления слоеного выпечного изделия.
После изготовления слоеного выпечного изделия с помощью машины для прослаивания слоеное выпечное изделие может быть перенесено на конвейер для выборочного нанесения вещества для покрытия. В вариантах осуществления изобретения слоеное выпечное изделие может быть покрыто шоколадом или сложной глазурью или обработано другим ароматизирующим и/или красящим веществом с использованием традиционного оборудования для нанесения глазури или глазирования. Пирожные с прослойкой могут быть затем перемещены для подсчета и упаковки обычным способом.
Основания выпечек могут быть изготовлены традиционным образом с использованием традиционной рецептуры для выпечек и крекеров, рецептур плоского хлеба и традиционного тестоформовочного оборудования и машин, а также хлебопекарных печей. Например, в вариантах осуществления изобретения бисквиты оснований выпечек могут быть изготовлены с использованием ротационной формовочной машины для формования заготовок из теста, и заготовки из теста могут быть выпечены в зоне печи для получения верхнего и нижнего оснований выпечек. В других вариантах осуществления изобретения заготовки оснований крекеров могут быть изготовлены путем формования ленты из теста, нанесения прослойки на ленточную заготовку, разрезания ленточной заготовки на кусочки и выпекания кусочков в зоне печи для получения верхнего и нижнего оснований выпечек. Основания выпечек могут быть изготовлены из муки, из цельных зерен и могут иметь стороны неправильной формы. Используемым наполнителем или наполнителем в виде крема может быть любой традиционный наполнитель, изготовленный традиционным образом. В вариантах осуществления изобретения наполнителем 15 в виде крема может быть, например, наполнитель с шоколадным или ванильным ароматизатором (например, глазурь OREO®), фруктовый наполнитель, джем, желе, арахисовая паста, творожный наполнитель и т.п.
В вариантах осуществления изобретения наполнитель может содержать включения, частицы или ароматизирующие ингредиенты в виде частиц или маленьких кусочков. Примеры таких включений, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают крошки или кусочки белого, темного или молочного шоколада, крошку или кусочки жженого сахара, крошку или кусочки ванили, крошку или кусочки масла, крошку или кусочки арахисовой пасты, крошку или кусочки кокоса, крошку или кусочки карамели, крошку или кусочки ароматизированных фруктов, или другие ароматизированные крошки или кусочки, изюм, сушеную или дегидратированную клюкву, малину, голубику, клубнику или другие сушеные ягоды, кусочки фруктов, таких как сушеные или дегидратированные кусочки фруктов, включая абрикос, яблоко, сливу, персик, апельсин, банан, ананас, манго, смородину, кишмиш, кусочки вишни, орехи или кусочки орехов, таких как орехи макадамии, арахис, грецкий орех, миндаль, фундук, пекан, бразильский орех, фисташки, семечки, такие как семечки тыквы, обжаренные или сырые кофейные зерна, сушеные или дегидратированные кусочки овощей, такие как кусочки моркови, кусочки брокколи, высушенные на солнце помидоры, леденцы или кусочки леденцовых палочек, наборы готовых к употреблению зерновых, и смеси их. Примеры форм и видов включений, которые могут быть использованы, включают форму капель, форму кусочков, ломтики, кусочки, нарезанные кубиками, в виде кубиков, нарезанные или целиковые, такие как целые виноградины, целые орехи макадамии, целые арахисовые орешки или их смеси.
В вариантах осуществления изобретения объем наполнителя, нанесенного на каждое основание выпечки, может составлять, по меньшей мере, около 1,5 кубических дюйма (24,58 см3), например, по меньшей мере, около 1,75 кубических дюйма (28,68 см3), при этом нанесенный наполнитель может иметь отношение длины к толщине, составляющее, по меньшей мере, около 2:1, предпочтительно, по меньшей мере, около 2,5:1. Например, в предпочтительных вариантах осуществления изобретения каждое нижнее и верхнее основание выпечек может быть в длину около 4,5 дюймов (11,43 см) и около 1,75 дюймов (4,445 см) в ширину, при этом объем наполнителя, нанесенного на основание выпечки, может составлять около 1,87 кубических дюймов (30,64 см3) с наполнителем, покрывающим главным образом, по меньшей мере, верхнюю поверхность основания выпечки. Основания выпечек и полоска наполнителя могут быть удлинены в направлении перемещения во время нанесения полоски наполнителя.
В вариантах осуществления изобретения слоеное выпечное изделие может быть произведено непрерывно и при высокой производительности, например, по меньшей мере, около 75 слоеных изделий в минуту, предпочтительно, по меньшей мере, около 90 слоеных изделий в минуту. В соответствии со способами по настоящему изобретению основание выпечки, имеющее передний край и задний край, может быть покрыто слоем наполнителя посредством обнаружения положения основания выпечки, при перемещении этого основания, экструдирования наполнителя через отверстие матрицы для получения полоски с передним краем в ответ на обнаружение положения основания выпечки, нанесения полоски на основание выпечки таким образом, что передний край полоски находится на или возле переднего края основания выпечки, отрезания полоски для получения слоя наполнителя на основании выпечки и укладывания верхней части выпечки на слой для изготовления слоеного выпечного изделия.
В соответствии с настоящим изобретением, когда полоску отрезают, предотвращают дальнейший поток наполнителя через отверстие матрицы до обнаружения следующего нижнего основания и до соответствующего момента, когда отверстие матрицы открывается, чтобы позволить нанести наполнитель на следующее основание выпечки. Полоска может быть отрезана, и поток наполнителя может быть предотвращен с помощью гильотинного ножа или лезвия. Наполнитель может быть закачен в и через неподвижный, не вращающийся трубчатый ствол, снабженный не вращающейся матрицей и отверстием матрицы. Как только наполнитель появляется из отверстия матрицы, наполнитель может быть нанесен на основание выпечек, пока основания выпечек перемещаются мимо отверстия матрицы, не останавливая основания выпечек.
В вариантах осуществления изобретения кромка основания выпечки может быть обнаружена, и в ответ на обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы открыть отверстие матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки. Сигнальный или синхронизирующий механизм может также привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы закрыть отверстие матрицы, чтобы обрезать или разрезать полоску до заданного размера. В вариантах осуществления изобретения передний край или задний край основания выпечки может быть обнаружен, и в ответ на обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы открыть отверстие матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки. Также, может быть обнаружен передний или задний край основания выпечки, и в ответ на обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы отрезать или разрезать полоску до заданного размера и блокировать дальнейшее экструдирование наполнителя до следующего цикла нанесения для следующего основания выпечки.
Синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие через заданный промежуток времени, который рассчитывают таким образом, что передний край полоски наносят возле переднего края основания выпечки. Также, в ответ на обнаружение, сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие через заданный промежуток времени, которое рассчитывают таким образом, что полоску отрезают, чтобы получить задний край полоски, при этом задней кромке полоски позволяется упасть на основание выпечки таким образом, что задний край полоски находится на или возле заднего края основания выпечки.
В вариантах осуществления изобретения основание выпечек может быть перемещено с помощью множества штырей, которые толкают основание выпечек мимо отверстия матрицы, при этом кромка основания выпечки может быть обнаружена посредством обнаружения наличия, по меньшей мере, одного штыря, перемещающего основание выпечки. В ответ на обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы открыть отверстие матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки, и может привести в действие гильотинный нож или лезвие, чтобы закрыть отверстие матрицы, чтобы отрезать или разрезать полоску до заданного размера.
В других вариантах осуществления изобретения выпечка без прослойки или неслоеная выпечка, или слоеные порции изделий, такие как изделия порционных выпечек, могут быть изготовлены с полоской наполнителя, нанесенной слоем или уложенной на основание выпечки путем устранения укладывания верхней части выпечки. В соответствии с аспектами настоящего изобретения выпечка с наполнителем, нанесенным слоем только на одно основание выпечки, может быть изготовлена с использованием основания выпечки, имеющего плоскую поверхность или имеющего верхнюю поверхность с полостью, выемкой или вырезом, в которые может быть уложен наполнитель. Ребристый рисунок, типа рисунка вельвета, или пилообразный рисунок может быть выполнен на верхней поверхности слоя или полоски нанесенного слоем наполнителя с помощью отверстия матрицы с пилообразным рисунком или рисунком в рубчик, или зазубренной конфигурацией на его вершине или верхней стороне. В вариантах осуществления изобретения слоеное выпечное изделие или выпечка без прослойки может быть обернута в состав, такой как шоколад, и/или посыпана добавками, такими как шоколадная крошка или карамельные крошки.
1. Способ непрерывного производства слоеных и неслоеных выпечных изделий, включающий:
a) перемещение основания выпечки, имеющего передний край и задний край,
b) обнаружение положения основания выпечки,
c) экструдирование наполнителя через отверстие матрицы для получения полоски, имеющей передний край, в ответ на обнаружение положения основания выпечки,
d) нанесение указанной полоски наполнителя на основание выпечки так, чтобы передний край полоски находился на или возле переднего края основания выпечки, и
e) отрезание полоски для получения слоя наполнителя на основании выпечки, причем, когда полоску отрезают, дальнейший поток наполнителя через отверстие матрицы предотвращают, пока не будет обнаружено следующее основание выпечки, и отверстие матрицы будет открыто, чтобы позволить нанесение наполнителя на следующее основание выпечки.
2. Способ по п.1, в котором отрезание полоски и предотвращение потока наполнителя осуществляют с помощью гильотинного ножа или лезвия.
3. Способ по п.2, в котором полоску отрезают, чтобы получить задний край полоски, и заднему краю полоски позволяют упасть на основание выпечки так, чтобы задний край полоски находился на или возле заднего края основания выпечки.
4. Способ по п.1, в котором осуществляют обнаружение края основания выпечки и в ответ на упомянутое обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие, который отрезает полоску до заданного размера.
5. Способ по п.4, в котором осуществляют обнаружение заднего края основания выпечки и в ответ на указанное обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие, которое отрезает полоску до заданного размера.
6. Способ по п.4, в котором осуществляют обнаружение переднего края основания выпечки и в ответ на указанное обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие, которое отрезает полоску до заданного размера.
7. Способ по п.1, в котором осуществляют обнаружение переднего края основания выпечки и в ответ на указанное обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие для открывания отверстия матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки.
8. Способ по п.7, в котором в ответ на обнаружение переднего края основания выпечки сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие через заданный период времени, рассчитанный таким образом, что передний край полоски наносится возле переднего края основания выпечки.
9. Способ по п.4, в котором осуществляют обнаружение переднего края основания выпечки, при этом в ответ на указанное обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие для открывания отверстия матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки.
10. Способ по п.1, в котором осуществляют обнаружение края основания выпечки, при этом в ответ на указанное обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие для открывания отверстия матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки, и приводит в действие гильотинный нож или лезвие для закрывания отверстия матрицы, чтобы отрезать полоску до заданного размера.
11. Способ по п.1, в котором основания выпечек транспортируют посредством множества штырей, толкающих основания выпечек мимо отверстия матрицы.
12. Способ по п.11, в котором обнаружение края основания выпечки осуществляют посредством обнаружения наличия по меньшей мере одного штыря, перемещающего основание выпечки.
13. Способ по п.1, в котором основания выпечек транспортируют множеством штырей, толкающих основания выпечек мимо отверстия матрицы, обнаружение края основания выпечки осуществляют посредством обнаружения, по меньшей мере, одного штыря, перемещающего основание выпечки, при этом в ответ на это обнаружение сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие для открывания отверстия матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки, и приводит в действие гильотинный нож или лезвие для закрывания отверстия матрицы, чтобы отрезать полоску заданного размера.
14. Способ по п.1, в котором основанием выпечек являются крекеры или бисквиты, а наполнитель закачивают в и через трубчатый ствол, снабженный указанным отверстием матрицы, а когда наполнитель появляется из отверстия матрицы, наполнитель наносится на основание выпечек, в то время как основания выпечек перемещаются мимо отверстия матрицы посредством множества штырей, которые толкают основания выпечек.
15. Способ по п.1, в котором объем наполнителя, нанесенного на каждое основание выпечки, составляет, по меньшей мере, около 1,5 кубических дюйма (24,58 см3), при этом основания выпечек удлинены в направлении перемещения.
16. Способ по п.1, в котором наполнитель наносят с неровным рисунком поверхности, используя отверстие матрицы с пилообразным рисунком.
17. Способ по п.1, в котором наполнитель содержит материал в виде частиц.
18. Способ по п.1, в котором наполнитель наносят, по существу, с ровной поверхностью с использованием щелеобразного отверстия матрицы, при этом нанесенный наполнитель имеет соотношение длины и толщины, по меньшей мере, около 2:1.
19. Способ по п.1, дополнительно включающий укладывание верхней части выпечки на нанесенный слой для получения слоеного выпечного изделия.
20. Устройство для непрерывного производства слоеных и неслоеных выпечных изделий, полученных способом по любому из пп.1-10, содержащее
a) систему транспортировки основания выпечки, имеющего передний край и задний край,
b) детекторное устройство для обнаружения положения основания выпечки и
c) устройство для нанесения слоя наполнителя на основание выпечки при перемещении основания выпечки для получения слоя наполнителя на основании выпечки, причем данное устройство содержит трубчатый ствол с внутренней полостью, по меньшей мере, одно впускное отверстие для подачи наполнителя во внутреннюю полость трубчатого ствола, выпускное отверстие на боковой стороне ствола, матрицу, имеющую отверстие, причем матрица находится в сообщении по текучей среде с указанной внутренней полостью через указанное выпускное отверстие для приема наполнителя из указанной внутренней полости и экструдирования наполнителя через отверстие матрицы, гильотинный нож или лезвие для открывания и закрывания отверстия матрицы и для отрезания полоски наполнителя, экструдированной из отверстия матрицы в ответ на обнаружение положения основания выпечки детекторным устройством.
21. Устройство по п.20, в котором детекторное устройство включает сигнальный или синхронизирующий механизм, который приводит в действие гильотинный нож или лезвие для открывания отверстия матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки, и приводит в действие гильотинный нож или лезвие для закрывания отверстия матрицы, чтобы отрезать полоску заданного размера и предотвратить дальнейший поток наполнителя через отверстие матрицы, пока не будет обнаружено следующее основание выпечки, и отверстие матрицы будет открыто, чтобы позволить нанесение наполнителя на следующее основание выпечки.
22. Устройство по п.20, в котором матрица включает направляющую для гильотинного ножа или лезвия, выступающую в открытый участок гильотинного ножа или лезвия, при этом держатель гильотины прикреплен к направляющей, гильотинный нож или лезвие установлено на кронштейне для скользящего взаимодействия с матрицей и держателем и с гильотинным ножом или лезвием соединено пневматическое устройство для перемещения ножа или лезвия по отверстию матрицы, чтобы закрывать и открывать отверстие матрицы.
23. Устройство по п.20, в котором система транспортирования содержит множество струн, по которым транспортируются упомянутые основания выпечек, и множество штырей, толкающих основания выпечек для перемещения оснований выпечек по указанным струнам.
24. Устройство по п.20, дополнительно содержащее устройство для укладывания или нанесения верхней части выпечки на слой наполнителя для получения слоеного выпечного изделия.
25. Устройство для нанесения наполнителя на основание выпечки при перемещении основания выпечки для получения слоя наполнителя на основании выпечки, содержащее:
a) трубчатый ствол с внутренней полостью,
b) по меньшей мере, одно впускное отверстие для подачи наполнителя во внутреннюю полость трубчатого ствола,
c) выпускное отверстие на боковой стороне ствола,
d) матрицу, имеющую отверстие, причем матрица находится в сообщении по текучей среде с указанной внутренней полостью через указанное выпускное отверстие для приема наполнителя из указанной внутренней полости и для экструдирования наполнителя через отверстие матрицы, и
e) гильотинный нож или лезвие для открывания и закрывания отверстия матрицы и для отрезания полоски наполнителя, экструдированного из отверстия матрицы, в ответ на обнаружение положения основания выпечки.
26. Устройство по п.25, в котором сигнальный или синхронизирующий механизм приводит в действие гильотинный нож или лезвие для открывания отверстия матрицы, чтобы позволить нанести наполнитель на основание выпечки, и приводит в действие гильотинный нож или лезвие для закрывания отверстия матрицы, чтобы отрезать полоску заданного размера и предотвратить дальнейший поток наполнителя через отверстие матрицы.
27. Устройство по п.25, в котором матрица включает направляющую для гильотинного ножа или лезвия, выступающую в открытый участок гильотинного ножа или лезвия, при этом держатель гильотины прикреплен к направляющей, гильотинный нож или лезвие установлено на кронштейне для скользящего взаимодействия с матрицей и держателем и с гильотинным ножом или лезвием соединено пневматическое устройство для перемещения ножа или лезвия по отверстию матрицы, чтобы закрывать и открывать отверстие матрицы.
