用于碾平和形成食品面团的装置和方法

专利名称：用于碾平和形成食品面团的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种碾平食品面团的装置和方法，以碾平(或者展开)一块食 品面团，诸如包含填料的食品面团如含奶酪的比萨面团，馅饼面团和面包面团， 以便于将食品面团形成一个所需的形状。更具体的，本发明涉及一种形成食品 面团巻的装置和方法，以将食品面团形成为所需的形状，而且不会在碾平食品 面团的滚动辊和形成食品面团的外部形状(由圆周边缘部分形成的形状)的框 架之间限定的间隙上产生 一 个食品面团的突出部。
背景技术：
通常，当将诸如馅饼面团，比萨面团和面包面团的适当食品面团碾出平坦 形状时，需要准备一块具有适当形状的食品面团，以便于当大体上球形或者厚 圆盘形状的食品面团碾出平坦形状时，显现的形状变成为一般的薄圆盘的形状 或者厚圆盘形状(通常称为框架圆盘形状)，其中中央部分薄，圆周边缘部分比 中央部分略厚，并且这块食品面团碾出为一个平坦的形状(参见，例如
JP-B-3811790和JP-A-2007-6866 )。
另夕卜，已经提出了一种比萨面团和比萨生产方法，其中在比萨面团的圆周边 缘部分(比萨外壳)中形成一个凹口 (凹处部分)，并且在比萨面团的上表面和 /或下表面形成一个径向凹槽，从而容易使得比萨面团切成多块(参见，例如 JP-B-3609628和JP-B-3635437 )。
上述装置包括一个围绕食品面团的框架， 一个旋转元件和一个驱动装置， 其中在该旋转元件上径向如此设置多个辊，使得它们接近于框架的内部圆周表 面，该辊釆用悬臂方式可旋转地安装在旋转元件上；该驱动装置可旋转地驱动 旋转元件，如此使得辊沿着框架的内部圆周表面公转。旋转元件的底面部分形
5成有一个平面并且与旋转元件连接以便围绕旋转元件的转动轴自由旋转。每个 辊形成一个截锥体形状，其中它的直径从旋转元件的转动中心朝向外增加，并 且它的外端与框架的内部圆周表面邻接，从而使得辊沿着底面部分碾压在一个 平面上。
在JP-A-2007-6866中描述了一种装置，其包括可相对于放置食物面团的工 作台升降的垂直方向可移动的支架，该支架上设置多个自转同时在工作台上公
转的圆锥形滚动辊，以及驱动滚动辊旋转的转动电机。
在JP-B-3811790所描述的结构中，食品面团被碾压成一个与框架内部圆周 表面限定形状相匹配的形状。然而，如图9所示，有时会存在一种情况，其中 薄片的食品面团DD形成在辊的最外端部与框架的内部圆周表面邻接处的上 部。这种情况的发生是由于在辊的最外端部和框架的圆周表面之间产生一个间 隙。因而，在下面的步骤中需要实施将薄块的食品面团DD重新粘贴回主食品 面团D的手工搡作，然而这将会影响工作效率的提高。
在JP-A-2007-6866所描述的结构中，因为没有设置框架，食品面团碾压出 的一个外部形状取决于供给到碾平装置的食品面团的形状。
在JP-B-3609628的比萨制造方法中，描述了一种形成比萨面团(比萨外壳) 的食品框架，其中V形的延伸突起径向设置在食品框架的底面，并且使得食品 框架的圆周边缘在V形延伸突起达到的部分向内突出。然后根据比萨生产方法， 比萨面团填充在该食品框架中，放置一个上盖以用于发酵，紧接着对在食品框 架中如此发酵的比萨面团进行烘焙。
在JP-B-3635437中描述的比萨面团生产方法中使用的装置中，具有冲压外 部刀刃和形成凹槽的圆周方向设置的内部刀刃旋转切刀设置在传送比萨面团的 传送带之上，并且不锈钢的固定轴安装在该运输带的下侧对应于旋转切刀的位 置。例如，旋转切刀的内部刀刃形成大约比外部刀刃的边缘短0.5毫米。另夕卜， 形成的外部刀刃延伸到一个与面团厚度相当的长度，以便实现冲压。分离的上 部凹槽和相应的底部凹槽同时和分别地形成在比萨面团的顶面和底面上，这些
凹槽由旋转切刀冲压出，以便将产生的比萨分成预定尺寸的多块，并且与上部凹槽的端部相应的凹口形成在面团的圆周边缘部分中。
在JP-B-3609628和JP-B-363543 7中描述的比萨面团生产方法均没有设置滚
动辊和框架。因此期望有这样的比萨成型装置和方法，即比萨面团形成为所需 形状，通过将一块食品面团碾压出(展开)为平坦形状，同时显示食品面团切 分位置的诸如凹口或者角形部分的位置(标记)形成在食品面团的圆周边缘部 分中。

发明内容
本发明已经考虑到上述情况。
根据本发明的第一方面， 一种用于碾平和形成食品面团的装置包括将位 于工作台上的一块食品面团碾压出平坦形状的滚动辊；和具有面对滚动辊的内 部圆周表面的框架单元，其中该滚动辊围绕公转轴线相对于工作台公转，并 且围绕滚动辊的旋转轴相对于工作台旋转；该滚动辊相对地朝向与远离工作台 移动；该滚动辊包括第一部分，该第一部分具有从它的第一基底端到其第一末 端的旋转轴延伸的大体上圆锥或者截锥形状，在相对于该公转轴向的公转径向 上，该第一末端比该第一基底端更接近于该公转轴线，并且该第一末端具有小 于该第一基底端的直径；该框架单元设置在该滚动辊的第一部分的公转轨迹的 外侧；和该框架单元的内部圆周表面包括上侧部分和下侧部分，相对于该公转 径向该下侧部分比上侧部分更远离该公转轴线。
根据本发明的第二方面， 一种用于碾平和形成食品面团的装置包括将位 于工作台上的一块食品面团碾压成平坦形状的滚动辊，该滚动辊包括第一部 分，该第一部分具有从它的第一基底端到第一末端的旋转轴延伸的大体上圆锥 或者截锥体形状，并且该第一末端具有小于该第一基底端的直径，该滚动辊相
对地朝向与远离该工作台移动；驱动该滚动辊围绕其公转轴线相对于工作台公 转的公转驱动单元；驱动该滚动辊围绕该第一部分轴线旋转的旋转驱动单元； 设置在该第一部分公转轨迹外侧的框架单元；和控制单元，用于至少控制该公 转驱动单元和旋转驱动单元的其中之一，以控制该滚动辊的转速，其中，该控驱动单元驱动的该滚动辊的主动转速与由该滚动辊 的公转运动所引起的该滚动辊的被动驱动旋转的转速的比率，使得该主动转速 快于该被动驱动转速；并且当该滚动辊朝向工作台相对移动时增加该滚动辊的 主动转速与被动转速的比率。
根据本发明的第三方面， 一种利用一装置碾平和形成食品面团的方法，该 装置包括将位于工作台上的一块食品面团碾压成平坦形状的滚动辊，该滚动 辊绕公转轴线进行公转同时围绕滚动辊的轴线旋转，并且滚动辊相对地朝向与
远离工作台移动；和设置在该滚动辊公转轨迹外侧的框架单元，所述方法包含 相对于食品面团按压滚动辊，以碾平食品面团，从而使得食品面团的形状与框 架单元的内部圆周表面限定的形状一致；驱动滚动辊，以使得其在比由滚动辊 的公转运动所引起的转动的被动转速高的主动转速下旋转；并且当滚动辊朝向 工作台相对移动时，增加该滚动辊的主动转速与滚动辊的被动转速的比率。


图1是概念性和示意性显示的根据本发明的严格实施例的食品面团碾压和 形成装置的主要部分的说明性正视图2是概念性和示意性显示的根据本发明的 一个实施例的食品面团碾压和 形成装置的主体的说明性的平面图3是根据本发明的一个实施例的提供在食品面团碾压和成型装置的上的 食品面团碾压单元的碾压辊的垂直剖面正视图4A到4D是说明食品面团形成过程的示意图5A和5B示意性显示了根据本发明的第二实施例的食品面团碾压和成型 装置的主体，其中图5A是其平面图，图5B是其部分垂直截面正视图6A和6B示意性显示了根据本发明的第二实施例的食品面团碾压和成型 装置的主体，其中图6A是其平面图，图6B是其部分垂直截面正视图7是概念性和示意性显示的根据本发明的第三实施例的食品面团碾压和 形成装置的主体的说明性的平面图；图8A和8B是概念性和示意性显示的根据本发明的第三实施例的食品面团 碾压和形成装置的主体的说明性的正面图9是由现有技术食品成型碾压和成型装置形成的食品面团的示意图。
具体实施例方式
图1和2概念性和示意性显示了根据本发明的 一个实施例的食品面团碾压 和成型装置1的主体；该食品面团碾压和成型装置1包括 一个柜台2; —个 食品面团碾压单元3，其用于碾压具有任意形状的一块食品面团D; —个框架 单元5，其用于形成食品面团D的外部形状；和一个充当用于放置食品面团D 的工作台的传送带并且能够用作例如传送食品面团的食品面条传送装置的传送 带7。此传送带7将食品面团D从供给位置9A经过碾压工作位置9B顺序地传 送到运送位置9C上。该传送带7分为传送带7A, 7B， 7C,它们分别对应于食 品面团D供给位置9A，碾压工作位置9B和运送位置9C。而且，相应于碾压 工作位置9B的传送带7B相对于设置于食品碾压单元3上的滚动辊23上下移 动，并且传送带7的上升端部位置由垂直致动单元8调节。另外，相应的传送 带7A, 7B， 7C分别由相应于传送带7A, 7B， 7C的驱动电机(未示出)所驱 动。
该垂直致动单元8包括提升和降低传送带7B的垂直致动机构81,和调节 传送带7B的上升端部位置的上升端部位置调节机构82。该垂直致动机构81包 括诸如设置在柜台2上的致动器的液压缸83,和传送带7B的垂直活动框架71, 与液压缸83上的往复连杆84相连。该活动框架71安装和支撑在柜台2上设置 的垂直导向构件75上，以便于垂直移动。
另外，该上升端部位置调节机构82包括可旋转地提供在上方的板状的偏心 凸轮85。该偏心凸轮85可旋转地固定到作为动力传输机构一个例子的以连锁 方式连接到驱动电机或者手柄(未示出)的蜗轮机构86的旋转轴上。另外，邻 接元件73设置在偏心凸轮85下面，该邻接元件73设置在传送带7B的垂直活 动框架71之上。因此，当液压缸83动作使得传送带7B向上提升时，该邻接元件73上升，以便于与偏心凸轮85的最低部分接合，从而该传送带7B位于
调节的上升端部位置。
该垂直致动单元8不限于图示的例子，釆用联锁方式连接到伺服电动机上 的齿条-齿轮传动机构或者滚珠丝杠机构能够以联锁方式连接到传送带7B上， 以控制它的垂直活动位置。
在碾压工作位置9B中，上部框架部件IO设置在柜台2上以便覆盖传动带 7B，并且食品面团碾压单元3设置在上部框架部件10上。在食品面团碾压单 元3中，三个滚动辊23设置在传送带7B之上。辊子支撑框架19设置在管状 旋转轴31的下端部分，该管状旋转轴31垂直和可旋转地支撑在框架部件10 的顶板11上，以支撑滚动辊23。另外，公转电动机17安装在附着于顶板11 的电动机托架33上以旋转该旋转轴31,并且附着于旋转轴31上部的被动齿轮 35B与由公转电动机带动的驱动齿轮35A啮合。也就是说，该公转电动机17 和旋转轴31经由诸如齿轮系的适当的动力传输机构以联锁方式相连。
旋转电动机25安装在电动机托架33上以旋转该滚动辊23,该滚动辊可旋 转地支撑在辊子支撑框架19上，并且此旋转电动机25和滚动辊23经由适当的 动力传输机构彼此相连。也就是说，更详细的描述到，由旋转电动机25旋转的 旋转轴37可旋转地设置在旋转轴31的内部，并且设置在旋转轴37的下端部分 的齿轮39A与设置在中间轴41的一端部分的齿轮39B啮合，该中间轴41可旋 转地支撑在支撑框架19上。另外，设置在中间轴41的另一端的齿轮(斜面齿 轮)39C与设置在滚动辊23的轴24上的齿轮39D啮合。也就是说，该旋转电 动机25和滚动辊23经由动力传输机构以联锁方式彼此连接，该动力传输机构 每个由齿轮系组成，其中多个齿轮彼此啮合。
该动力传输机构包括代替齿轮系的同步皮带，而不必坚持釆用齿轮系，因 而通常能够釆用已知各种类型的机构。
图3是构成位于假想的穿过滚动辊23旋转轴的平面上的滚动辊23的示意 说明的垂直剖视图。该滚动辊23包括大体上圆锥形的前端部分21 (通常被称 为锥形部分)和大体上截锥体形状的后端部分22 (通常被称为截锥体部分)，以及设置在滚动辊23的后端部分22上轴24。多个滚动辊23沿着滚动辊23公 转的圆周方向以等间隔布置(参见图2),并且每个滚动辊23的前端部分21的 顶部21T设置在与公转电动机17 (参见图1)的输出轴的轴线中心的延伸部分 (称为转动轴线C)重合的位置的附近。另外，相应的滚动辊23的圆锥形前端 部分21的最低部分的母线21L是水平的，如此设置以便于接触到相同的平面。 而且，相应的滚动辊23的截锥体形状后端部分22的最低部分的母线22L每个 如此形成以便于与母线21L形成一个钝角。也就是说，在截锥体部分22的最 低部分的母线22L中，上端相对于转动轴线C比下端更向外倾斜。另外，在此 实施例中，母线21L和母线22L如此形成以便于经由一个弧(当考虑到滚动辊 23的结构时为一个曲面)连续延伸，并且位于前端部分21和后端部分22之间 并且构成前端部分21的最大直径部分的边界部分被称为是最大直径部分21C。
为了更详细描述，在滚动辊23A， 23B， 23C中，相应的顶部21T形成球 面，并且在一个例子中，顶部21TA制成具有1亳米半径的球面，同时滚动辊 23B， 23C的顶部21TB, 21TC每个形成具有5亳米半径的球面。另外，在图3 的垂直剖视图中，在滚动辊23A中，母线21LA和该弧的交点形成顶部21TA, 也就是说，母线21LA的顶部21TA侧端部分设置在大体上与公转轴线C重合 的位置或者已经越过公转轴线C (其位于图3中的转动轴线C的左侧上)的位 置。因此，滚动辊23A的末端侧的转动中心能够将转动轴线C处的一部分食品 面团碾平，从而有可能碾平食品面团到与它的中心一样深。另外，在没有提供 多个滚动辊，但是仅仅提供一个滚动辊的情况下，该食品面团也能够适当地碾 平。末端部分21的母线21L倾向于水平，但可相对于传送带7B倾斜。例如， 母线21L可相对于最大直径部分21C的顶部21T向下倾斜。
框架单元5设置在食品面团碾压单元3下面，并且包括用于形成食品面团 的外部形状的四个框架构件13,这些构件设置在公转轨迹的外侧，沿着该公转 轨迹，滚动辊23在圆周方向上公转并且等间隔布置，其中滚动辊23环绕作为 它们转动的一个中心的轴线C公转。另外，框架构件13可相对于滚动辊23垂 直移动。为了更详细描述此内容，中间板12水平设置在框架部件10的传送带7B的上面，并且包括相应构件13的框架单元5设置在中间板12的顶面，以便 于相对于中间板12垂直移动。
垂直活动板14,其分别对应于构件13,可滑动地设置在四个滑动轴16上， 这些滑动轴16设置在中间板12上向上直立，并且借助于安装在滑动轴16上的 压力弹簧S的回复力，偏压力总是施加于每个垂直活动板14的上侧。液压缸 15，其利用气压等，设置在诸如致动器的每个垂直活动板14的顶面，并且四个 液压缸15等间隔地围绕公转轴线C径向设置。导向构件93提供在每个液压缸 15的内部(往复连杆15A侧面)，并且导向构件93包括往复式工作台91，设 置成便于自由地往复运动的形式。然后，液压缸15的连杆15A连接到往复式 工作台91上，而且构件13设置在往复式工作台91上。因而，该框架构件13 如此设置以便于结合连杆15A的往复运动，彼此之间接近或者远离移动。
因此，当传送带7B上升相对接近于滚动辊23时，在传送带7B的上升步 骤中间，传送带7B的承载面(食品面团的停留表面)邻接框架构件13 (参见 图4B)的底面，并且通过传送带7B的进一步上升，该框架单元5相对于滚动 辊23上升。当此发生时，框架构件13利用被进一步压缩的压力弹簧S的回复 力与传送带7B的承载面压力接触。本发明不限于仅使用压力弹簧S,作为将框 架构件13与食品面团停留工作台产生压力接触的装置。例如，可以采用各种 类型的加压装置，包括增加可垂直活动的框架单元5的重量。
另夕卜，当内部圆周表面13C彼此接近时，框架构件13的内部圆周表面13C 形成截锥体形状的框架孔18。也就是说，在内部圆周表面13C的上端部分13D 处的弧的半径小于在内部圆周表面13C的下端部分13E处弧的半径。换句话说， 内部圆周表面13C构成一个倾斜面，当它从上端部分13D到下端部分13E延伸 时，其朝向框架孔18的中心向内倾斜。进一步以不相同的方式描述此内容，内 部圆周表面13C构成一个成形面，其中下端部分13E比上端部分13D更向外展 开。
在框架构件13中，当传送带7B已经上升到它的上升端部位置时，框架构 件13的顶面13A设置高于滚动辊23的最低部分的母线21L,并且框架构件13的底面13B如此设置以便于更低于母线21L。另外，截锥体部分22的最低部分 处的母线22L设置更朝向框架构件13的内部圆周表面13C的内部，而不会与 之接触，并且与内部圆周表面13C (斜线) 一起形成大体上倒置的扇形，如在 构架的垂直剖视图中所示(参见图4C)。
该食品面团碾压和成型装置1包括控制该食品面团碾压和成型装置1的控 制单元27,和用于检测从供给位置9A传送到碾压工作位置9B (参见图1)的 食品面团D的食品面团检测单元29。此食品面团检测单元29示出为一个光学 传感器，以用于光学地检测从供给位置9A传送到碾压工作位置9B的食品面团 D。
在已经描述的结构中，用于将厚的圆盘形食品面团Dl形成为一定结构的 食品面团D2的过程将参见图4A到4D进行描述。已经传送到供应位置9A上 的厚的圆盘形的食品面团Dl在控制单元27的控制下从传送带7A传送到传送 带7B上并且由食品面团检测单元29所检测。根据食品面团检单元部件29所 检测到的检测信号，正在传送食品面团D1的传送带7B的驱动被暂时停止，并 且食品面团Dl然后传送到碾压工作位置9B (参见图4A)。然后，公转电动 机17被驱动，从而滚动辊23开始公转，同时驱动该旋转电动机25以驱动该滚 动辊23以围绕它们的轴线旋转，并且传送带7B上升，以便于在滚动辊23和 传送带7B的承载面(该食品面团停留表面)之间的间隙逐渐减少到一个所需 的间隙。
首先，滚动辊23的最低部分接触到食品面团Dl的顶面。然后，通过滚动 辊23压制食品面团D1，该食品面团Dl碾压为扁平形状，同时食品面团D1的 外部形状发生巨大变化。其次，传送带7B与框架构件13的底面13B邻接，该 构件已经彼此接近(参见图4B)。进一步，该传送带7B上升到上升端部位置， 从而通过滚动辊23进一步压制该食品面团Dl,该食品面团碾压到进一步平坦 形状，通过它的外部形状发生更显著变化，并且食品面团Dl持续被碾平，直 到从滚动辊23的末端部分21向外推动的食品面团达到该框架孔18,该框架孔 18由框架构件13 (参见图4C)的内部圆周表面13C形成。然后，该传送带7B开始下降，并且致动相应的液压缸15以在径向上彼此远离地移动相应的框架构
件13,从而产生的食品面团D2与构件13分离(参见图4D)。该传送带7B 下降到它的初始位置，以将食品面团D2传送到传送带7C上的运送位置9C， 在此运送位置9C中被运送到以后的工序。
由于框架构件13的内部圆周表面13C形成为倾斜面，当该倾斜面朝向上 端部分13D从下端部分13E延伸出时，该倾斜面朝向框架孔18的中心向内倾 斜，然后向下导向食品面团Dl的圆周边缘部分，该食品面团Dl从滚动辊23 的最大直径部分21C向外推出，以拟制将食品面团Dl停留在框架构件13的顶 面13A上。另外，由于框架构件13与传送带7B的顶面压力接触，借助于压力 弹簧S所施加的向下偏压力，该顶面作为面团的停留工作台，向外展开的食品 面团Dl在框架构件13的底面13B和传送带7B的顶面之间的侵入被抑制。因 此，不会存在一块薄的食品面团形成在食品面团D2的圆周边缘部分上的情况， 从而食品面团D2的圆周边缘部分形成一个形状，该形状匹配或者由框架构件 13的内部圆周表面13C所限定。因此，在接下步骤中，不需要实施手工操作来 修正食品面团的外部形状，或者这样的步骤不是必要的，从而可能提高工作效
另外，沿着垂直截面的框架构件13的内部圆周表面13C的外形不限于直 的倾斜面。因此，例如，上部由曲线形成并且下部由垂直线形成的，在图5B 所示的凹曲线或者大体上的L形被采用。也就是说，内部圆周表面13C形成使 得上侧比下侧更接近于中心(其与公转轴线C一致)。换句话说，内部圆周表 面13C形成为一个在下侧比上侧进一步向外展开成形面。如此形成的内部圆周 表面13C可以抑制食品面团D被碾平以向外停留到框架构件13的顶面13A上 的情况。
另外，由于滚动辊23由公转电动机17驱动以围绕它的轴线旋转时，尽管 滚动辊23可以围绕它的轴线釆用与公转电动机17的公转所导致的被动旋转一 样的速度旋转，该滚动辊23优选围绕它的轴线并由旋转电动机25驱动，在比 上述被动转速更快的速度下旋转。也就是说，滚动辊23的该转速是比被动旋转产生的转速更快的一个转速(下面，称为被动转速)。更具体的，围绕它的轴
线驱动该滚动辊23的速度是被动转速的大约1.4到2.8倍。
因此，由于滚动辊23围绕它的轴线驱动的速度比被动转速更高，在这种情 况下，例如，在食品面团D上，在滚动辊23的运行方向上向前存在一个脊状 细微的突起，需要产生一个操作来吸收该突起部分到滚动辊23的下侧中，以便 该突起能够有效地消除。
而且，由于圆锥形滚动辊23的圆周速度在最大直径部分21C处比在滚动 辊23的顶部21T处更快，该食品面团D趋向于从顶部21T侧被牵引到滚动辊 23的最大直径21C侧(在径向上)，从而食品面团D能够有效的碾平到合适的 形状，例如平坦形状，其中由于由滚动辊23的压力作用和主动驱动以围绕它的 轴线旋转的滚动辊23高速旋转作用两者之间的协同作用，中央部是平的。
另夕卜，食品面团D1已经比滚动辊23的最大直径部分21C更向外展开，该 食品面团D1与大体上截锥体形状的后端部分22接触并且倾向于接近圆周速度 更快的后端部分22的最大直径部分21C处。也就是说，伴随着内部圆周表面 13C的作用，该截锥体部分22作用来向下引导食品面团D1的圆周边缘部分， 以便抑制食品面团D1停留在框架构件13的顶面13A。因此，产生的食品面团 D2的中央部均匀较薄地碾平，同时圆周边缘部分如此形成在中央部的径向外侧 以便于相比于中央部均匀变厚。
顺便提及，滚动辊23的主动转速可以低于被动转速1.4倍的速度。然后， 当此发生时，在滚动辊23的末端部分21上推动和展开食品面团Dl以接触框 架构件13的内部圆周表面13C，于是食品面团Dl的圆周边缘部分停留在内部 圆周表面13C上，并且在滚动辊23的行进方向前部的食品面团的脊状细微突 起，在滚动辊23的行进方向上被施压以至发生转变，从而导致诸如食品面团的 缠绕小块的皱褶形成在生产的食品面团D2的顶面(碾平表面)上。因此，为 了提高性能，以牵引滚动辊23的下侧的食品面团D1并且抑制皱褶的形成，滚 动辊23的主动转速期望与被动转速1.4倍的速度相等或者更快。
另外，当滚动辊23的主动转速与大约比被动转速2.8倍的转速更快时，在位于滚动辊23的行进方向的前部上朝向滚动辊23下侧的下面，牵引食品面团
Dl的一部分的滚动辊的功能进一步提高，并且食品面团D1的圆周边缘停留在 框架构件的内部圆周表面13C上，从而导致具有与上述方式产生的缠绕型式相 对的缠绕小块的皱褶形成在产生的食品面团D2的顶面上，这不是合乎需要的。
本领域技术人员通过阅读此说明书已经理解的，至少在食品面团D的所称 的辊轧成形过程的末期，其中食品面团Dl的圆周边缘接触构件13的内部圆周 表面13C的情况下，滚动辊23的主动转速希望设置在大约是被动转速的1.4-2.8 倍的速度范围中。优选的是，滚动辊23的主动转速按所需选择，这取决于食品 面团D的物理性能或者在辊轧成形过程开始之前应用到食品面团D的面粉体 积。另外，有可能将适当的食品面团作为食品面团D，该适当的食品面团是， 例如，仅仅在面团已经形成圆形之后的食品面团产品，在几十分钟的面团恢复 时间已经过去之后的食品面团产品，在发酵步骤已经完成之后的食品面团产品 等等中进行选择，除了一旦已经适当碾平到合理厚度的厚的食品面团之外。
顺便提及，在已经描述的说明书中，食品面团D相对于滚动辊23上升， 该滚动辊23设置在被碾平的预定髙度的位置中。然而，还可能使得滚动辊23 相对于食品面团D下降，该食品面团设置在一个预定高度的位置中，从而使得 食品面团D能够被碾平。也就是说，无论是食品面团D相对于滚动辊23上升 或者滚动辊相对于食品面团D下降，这是相对的。因此，支撑滚动辊23的上 部框架部分10的部分能够进行升降。
图5A和5B,图6A和6B概念性和示意性显示了根据第二实施例的食品面 团碾压和成型装置1,并且在此实施例中，描述了一种情况，大体上球形块的 食品面团Dl被碾平为分成多块的食品面团D2。图5A是一个说明性的平面图， 并且图5B是沿着图5A中的线A-A并且在箭头所示的方向上看过去的说明性 的剖面正视图。另外，图6A是说明性的平面图，并且图6B是沿着图6A中的 线B-B并且在箭头所示的方向上看过去的说明性的剖面正视图。另外，在此给 出的相同的附图标记就功能而言与第一实施例中描述的构成元件类似，因此在 此省略相同的描述。在第二实施例中，当框架构件13彼此接近时，形成的框架孔18被示出，
如图5A的顶部看过去诸如花冠的形状，其中8个凹面弧13G(或者曲线)等间 隔彼此径向连接。也就是说，构件13G的上端部分13D和下端部分13E由弧形 成，该弧具有小于到最外端的距离的半径，该最外端位于离框架孔18的中心(其 与转动轴重合)的最远端。另外，框架构件13的内部圆周表面13C示出作为 一个凹曲线，其上端部分13D的位置比下端部分13E的位置更接近于中心(其 与转动轴线C一致)，如图5B中的垂直剖视图所示。
在第二实施例中，食品面团D停留在工作台上，盘形托盘51可拆卸地装 配在凹处部分52A中，该凹处部分52A形成在垂直活动支架52上。该垂直活 动支架52设置在滚动辊23下面并且以联锁方式连接到垂直致动装置上(未示 出)，从而垂直活动支架52如此设置以便于垂直移动。在第二实施例中，该垂 直活动支架52相应于碾压工作位置9B。
8个直线延伸凸出部分51A分别设置在相同的径向线上，在这些径向线上 沿着框架孔18由构件13形成8个凸出部分13P,当它们彼此接近时，使得延 伸的凸出部分51A分别对应于凸出部分13P。
另外，尽管滚动辊23可以在与被动转速相同的主动转速下旋转，该滚动辊 23优选在比被动转速更快的速度下驱动。而且，当大体上球形的食品面团块D 被碾平时，在碾压过程的最初阶段，也就是说，在食品面团D的圆周边缘接触 框架构件13的圆周表面13C之前的一个阶段中，该食品面团D的圆周边缘碾 平为平坦形状，同时它的外部形状正发生巨大变化，滚动辊23被驱动以围绕它 的轴线希望以被动转速的1.05到1.4倍的速度旋转。另外，在碾压过程最后阶 段，也就是说，在食品面团D的圆周边缘接触框架构件13的内部圆周表面13C 的前后的阶段，希望滚动辊23被驱动以围绕它的轴线以被动转速的1.4到2.8 倍的速度旋转。
也就是说，旋转电动机的旋转由控制部件27控制以增加主动转速与滚动辊 23的被动转速的比率，在该步骤中间，其中作用为面团停留工作台的托盘52 和滚动辊23彼此相对的移动。在此，将描述根据第二实施例的食品面团D的辊轧成形过程。大体上球形
块的食品面团D1 (参见图6A,其中由实线显示)大体上放置在托盘51的顶面 的中心处，滚动辊23以100rpm的转速进行旋转，并且围绕它们的轴线在大约 为被动转速1.3倍的主动转速下旋转，同时垂直活动支架52逐渐上升。然后， 该食品面团D从它的顶部(在中央部最厚的位置处)接触滚动辊23,并且通过 滚动辊23施压于食品面团Dl，该食品面团Dl碾压为平面形状，同时它的外 部形状发生巨大变化。然后，在滚动辊23和作为面团停留工作台的托盘之间的 持续相对接近中间，滚动辊23的速度如此发生变化，例如，转速降低到60rpm， 同时主动转速增加到大约被动转速的2.2倍。
然后，在滚动辊23的转动和转速发生变化的前后，托盘51与框架构件13 的底面13B邻接，这些框架构件13已经彼此接近。而且，托盘51上升到它的 上升端部位置，从而通过滚动辊23进一步压制食品面团D1，从而食品面团D1 碾平到进一步平坦形状，同时面团Dl的外部形状发生更巨大的变化，该食品 面团Dl持续碾平直到从滚动辊23的末端部分21向外推出的食品面团达到框 架孔18，该框架孔18是由框架构件的内部圆周表面13C所限定(参见图6B)。 然后，其结果是食品面团D2形成所谓的框架形状，其中中央部是厚的并且圆 周边缘部分比中央部更厚，并且其包括由凸出部分13P形成的沿着圆周边缘部 分的凹口 (凹处)和在它的底面的延长凸出部分51A形成的进一步的径向凹槽。
与第一实施例的情况一样，由于框架构件13的内部圆周表面13C形成在 凹曲线中，从滚动辊23的末端部分21向外推出的食品面团引导向下，如此下 端部分13E (下侧部分)的位置比上端部分13D (上侧部分)进一步向外展开， 因此，食品面团如此向外推到框架构件13的顶面13A的停留情况得到抑制。另 外，借助于滚动辊23的后端部分的吸力作用，该食品面团还是直接引导向下， 从而食品面团如此向外推动框架构件13的顶面13A的停留情况得到抑制。
另外，作为一个为了在食品面团D2的圆周边缘上将食品面团分成多块食 品面团而形成标记的装置，该框架孔18从顶端看过去为截锥体形状，以便，例 如在它的圆周上形成半圆形的凸出部分。另外，框架孔18可形成为多边的形状，以便相应的一定角度转角用于构成显示食品面团D2的分开位置的位置。
另外，在托盘51的顶面上设置的延伸的凸出部分51A设置成便于多个凸 出物品直线布置的方式，除了延伸的凸出部分51A形成直线边外形之外。即使 该延伸的凸出部分如此设置，破裂的凹槽形成在食品面团D2上，从而食品面 团沿着如此形成的破裂凹槽分成多块食品面团。
人们注意到延伸的凸出部分不是必须提供的，反而，显示分开位置的标记 仅仅必须沿着食品面团的圆周边缘部分形成，以便食品面团在标记处用刀切份。
图7是概念性和示意性显示的根据本发明的第三实施例的食品面团碾压和 形成装置的主体的说明性的平面图。图8A和8B是概念性和示意性显示的根据 本发明的第三实施例的食品面团碾压和形成装置的主体的说明性的正面图，其 中图8A中示出了传送带处于下降端部位置，图8B示出了传送带处于上升端部 位置。与第一实施例相同的部件釆用相同的参考标记，在此省略相同的描述。
根据本发明第三实施例的食品面团碾压和成型装置包括代替第 一实施例中 框架单元5的框架单元105。尽管图7和图8A-8B仅示出一个框架构件，但该 框架单元105同第一实施例相似包括四个用于形成食品面团的外部形状框架构 件13，这些构件设置在公转轨迹的外侧，沿着该公转轨迹，滚动辊23在圆周 方向上公转并且等间隔布置，其中滚动辊23环绕作为它们转动的 一个中心的轴 线C公转。
框架单元105还包括相应于四个框架构件13的回转盘114。每个回转盘114 通过可转动连接在支撑构件161上的回转轴162连接在支撑构件161上。由此， 回转盘114相对于中间板12可转动。框架单元105还包括设置在支撑单元 161上方后侧的轴163和线圈S2。线圈S2的上端部和轴163的下端部连接， 线圈S2的下端部与回转盘114的上部连接。由于弹簧S2的回复力，回转盘114 的上部总是受到一个偏压力。因此，回转盘的前部(垂直方向上靠近公转轴线 C的那侧)会倾向下方。液压缸15设置在每个回转盘114顶面，并且四个液压 缸15等间隔地围绕公转轴线C径向设置。导向构件93设置在每个液压缸15 的内部(往复连杆15A侧面)，并且导向构件93包括往复式工作台91，该工作台91设置成便于自由地往复运动的形式。液压缸15的连杆15A连接到往复式 工作台91上。框架构件13的后部13Y连接到往复式工作台91上。因而，框 架构件13便于结合连杆15A的相应的往复运动，彼此之间接近或者远离移动。 据此，如图8A和8B所示，框架构件13，液压缸15和回转盘H4可绕回转轴 162转动。因此，框架构件13可随传送带7B的垂直运动而垂直运动。回转盘 114的底面设置有制动器165和166。制动器165或166其中之一可与中间板 12接触，用于限制回转盘114在垂直方向的转动范围。
因此，当传送带7B上升相对接近于滚动辊23时，在传送带7B的上升步 骤中间，传送带7B的承载面(食品面团的停留表面)邻接框架构件13内圆周 表面13C的下端部分13E。当传送带7B进一步上升时，回转盘114转动致使 框架构件13相对滚动辊23上升(框架构件13变为水平)。当此发生时，框架 构件13利用弹簧S2被进一步拉伸产生的回复力导致的回转盘114后部向上的 趋势与传送带7B的承载面压力接触。顺便提一下，如图8所示，这样设置弹 簧S2 (如弹簧S2的当量)，即使得当传送带7B位于上升端部时，框架构件13 呈垂直状态。
根据本实施例的框架单元105，框架构件13基于单一回转轴162在垂直方 向移动。因此，与第一实施例中框架构件13基于四个滑动轴16和四个压缩弹 簧S在垂直方向移动的情况相比，本实施例中可以更简单和精确控制框架构件 13内圆周表面13C的下端部分13E相对于传送带7B间的高度。因此，框架构 件13内圆周表面13C的下端部分13E随传送带7B的上升能与传送带7B可靠 邻接。此外，四个框架构件13的下端部分13E之间的高度差别也容易消除。
根据本发明实施例的该食品面团碾压成型装置1已经描述。然而，本发明 不限于此，其他脱离本发明的精神和范围的各种变化都可包括。在上述描述中， 设置在食品面团碾压单元3上的滚动辊23在围绕它们的轴线旋转时也进行公 转，可以采用一种构造，其中滚动辊23以联锁方式连接到旋转电动机，同时食 品面团D停留工作台和框架单元5可旋转地与滚动辊23的旋转方向相连，从 而滚动辊如此设置以便相对于食品面团相对公转并且围绕它们的轴线旋转。另外，虽然描述的滚动辊23必须分别在滚动辊的最大直径部分的内外侧具 有圆锥形末端部分21和截锥体形后端部分22，该滚动辊23也可仅仅具有圆锥 形或者截锥体形状末端部分。即使釆用此结构，由于框架构件13的内圆周表面 13C或成形面的功能，下部侧面比上部侧面更进一步向外展开，从滚动辊的最 大直径部分21C向外推出的食品面团能够引导向下，从而可能抑制食品面团被 碾压到框架构件顶面停留。如上所述，末端部分21大体上为圆锥或截锥形状， 该形状从更接近公转轴线的末端部分21的末端起，随着与公转轴线的距离加大 而直径增大。例如，末端部分21在旋转轴线方向上从基部向端部延伸，相对于 公转轴线，在公转径向上，端部比基部更靠近公转轴线，端部比基部的直径更 小。也就是说末端部分21具有多个n-哥恩(n-gonal)的锥形或n-哥恩(n-gonal) 截锥形(n是整数)。此外，末端部分21的母线并不限于直线，可以是一条曲线 或凹形或凸形。进一步，大体呈圆锥或截锥形状的截面也不限于平面，可有凹 槽或凸起。
另外，如JP-B-3811790中所描述的，可采用如下结构，其中形成为截锥体 形状的滚动辊可旋转地围绕旋转元件的转动轴安装，而该截锥体的直径从旋转 元件的转动中心向外增加。而且，可釆用一种结构，其中截锥体形状的滚动辊 由不同于驱动旋转元件以围绕它的轴线旋转的驱动系统驱动以围绕它们的轴线 旋转。例如，当转动中心与圆周表面邻接时，该管状旋转元件的下端面围绕转 动中心(该公转轴线)在圆周方向上旋转，该圆周表面与滚动辊的最顶端部分 的母线一致，以便于滚动辊围绕它的轴线旋转的速度快于滚动辊在围绕它的轴 线被动驱动时的被动转速。
因而，通过提供驱动滚动辊公转和驱动滚动辊绕它们的轴线旋转的旋转电 动机，并且控制滚动辊的转速比它的被动转速快，将由框架装置形成外表面的 食品面团有效地碾平。而且，有可能使得碾出的面团表面光滑不起皱褶，否则 皱褶将以缠绕小块形式形成于食品面团之上。即使框架构件的内圆周表面形成 于垂直的面，在抑制食品面团的顶面(该碾平表面)上形成诸如缠绕皱褶形成 方面的效果几乎是相同的。举例的的食品面团碾压和成型装置1包括分别设置的作为公转驱动单元的驱动滚动辊23公转的公转电动机17,和作为旋转驱动 单元驱动滚动辊旋转的旋转电动机25,但并不局限于此。例如，公转驱动单元 和旋转驱动单元其中之一包括一电动机，而另 一单元可以包括连接到该电动机 的齿轮。在这种情况下，公转速度和旋转速度可通过控制单元27控制电动机 (即，公转驱动单元或旋转驱动单元之一)来控制。
此外，举例的框架单元5包括四个框架构件13,但并不限于此。例如，框 架单元可包含一个单一的框架构件13,该框架构件13包括一能相对滚动辊23 垂直移动的框架孔18。
根据本发明的实施例，不仅能够在食品面团的圆周边缘部分抑制薄片食品 面团和在碾平食品面团的表面上褶皱的形成，而且可以将食品面团形成为所需 的形状。
权利要求
1.一种用于碾平和形成食品面团的装置，其包括将位于工作台上的一块食品面团碾压出平坦形状的滚动辊；和具有面对滚动辊的内部圆周表面的框架单元，其中该滚动辊围绕公转轴线相对于工作台公转，并且围绕滚动辊的旋转轴相对于工作台旋转；该滚动辊相对地朝向与远离工作台移动；该滚动辊包括第一部分，该第一部分具有从它的第一基底端到其第一末端的旋转轴延伸的大体上圆锥或者截锥形状，在相对于该公转轴向的公转径向上，该第一末端比该第一基底端更接近于该公转轴线，并且该第一末端具有小于该第一基底端的直径；该框架单元设置在该滚动辊的第一部分的公转轨迹的外侧；和该框架单元的内部圆周表面包括上侧部分和下侧部分，相对于该公转径向该下侧部分比上侧部分更远离该公转轴线。
2. 如权利要求1所述的装置，其中该框架单元包括数个框架构件，每个框架构件在该公转径向上相对地朝向与远离该滚动辊是可活动的。
3. 如权利要求1所述的装置，其中该内部圆周表面将被滚动辊碾平并向公转径向方向延展的面团的边缘部分引导向下，以便抑制食品面团的圆周边缘部分在该框架单元上的停留。
4. 如权利要求1所述的装置，其中该滚动辊安放得使设置在它的最低位置上的第一部分的第一母线大体上与工作台平行地延伸。
5. 如权利要求l所述的装置，其中该滚动辊还包括具有大体上截锥体形状的第二部分，该第二部分从连接到该第一基底端的第二基底端延伸到在旋转轴向上与第一末端相对的第二末端，该第二部分具有朝向第二末端减小的直径，如此使得位于它的最低位置的第二部分的第二母线朝向第二末端向上倾斜。
6. 如权利要求5所述的装置，其中该框架单元的内部圆周表面面对该第二母线设置。
7. 如权利要求1所述的装置，包括一个或多个滚动辊，其中该公转轴线位于一个或多个滚动辊的至少一个的第一部分的末端部分上，如此该末端部分碾平位于该公转轴线处的 一 部分食品面团。
8. 如权利要求1所述的装置，其中该框架单元相对于该滚动辊垂直移动，以便于至少当工作台相对最接近该滚动辊时，与该工作台形成压力接触。
9. 如权利要求1所述的装置，还包括一个驱动控制单元，用于驱动该滚动辊，以保持该滚动辊的转速高于该滚动辊的公转运动所引起的被动旋转的滚动辊的被动转速。
10. 如权利要求9所述的装置，其中该驱动控制单元包括驱动该滚动辊围绕该公转轴线相对于工作台公转的公转电动机；驱动该滚动辊围绕该滚动辊的旋转轴线旋转的旋转电动机；和控制该旋转电动机以保持该滚动辊的主动转速高于滚动辊的被动转速的控制单元。
11. 一种用于碾平和形成食品面团的装置，其包括将位于工作台上的 一 块食品面团碾压成平坦形状的滚动辊，该滚动辊包括第一部分，该第一部分具有从它的第一基底端到第一末端的旋转轴延伸的大体上圆锥或者截锥体形状，并且该第一末端具有小于该第一基底端的直径，该滚动辊相对地朝向与远离该工作台移动；驱动该滚动辊围绕其公转轴线相对于工作台公转的公转驱动单元；驱动该滚动辊围绕该第一部分轴线旋转的旋转驱动单元；设置在该第一部分公转轨迹外侧的框架单元；和控制单元，用于至少控制该公转驱动单元和旋转驱动单元的其中之一，以控制该滚动辊的转速，其中，该控制单元用于，保持由该旋转驱动单元驱动的该滚动辊的主动转速与由该滚动辊的公转运动所引起的该滚动辊的被动驱动旋转的转速的比率，使得该主动转速快于该被动驱动转速；并且当该滚动辊朝向工作台相对移动时增加该滚动辊的主动转速与被动转速的 比率。
12.—种利用一装置碾平和形成食品面团的方法，该装置包括将位于工作台上的一块食品面团碾压成平坦形状的滚动辊，该滾动辊绕公 转轴线进行公转同时围绕该滚动辊的轴线旋转，并且滚动辊相对地朝向与远离 工作台移动；和设置在该滚动辊公转轨迹外侧的框架单元，所述方法包含相对于食品面团按压滚动辊，以碾平食品面团，从而使得食品面团的形状 与框架单元的内部圆周表面限定的形状一致；驱动滚动辊，以使得其在比由滚动辊的公转运动所引起的转动的被动转速 高的主动转速下旋转；和并且当滚动辊朝向工作台相对移动时，增加该滚动辊的主动转速与滚动辊 的被动转速的比率。
全文摘要
一种用于碾平和形成食品面团的装置，其包括用于碾压工作台上食品面团的滚动辊；和具有面对滚动辊的内部圆周表面的框架单元。该滚动辊围绕公转轴线公转，并且围绕滚动辊的旋转轴旋转。该滚动辊包括在旋转轴方向延展成大体上圆锥形或截锥形的第一部分。该框架单元设置在滚动辊的第一部分的公转轨迹的外侧。该框架单元的内部圆周表面包括上侧部分和下侧部分，相对于转动径向该下侧部分比上侧部分更远离旋转轴线。
文档编号A21C3/00GK101491263SQ20091000194
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月21日 优先权日2008年1月21日
发明者小林纪夫, 森川道男, 长光男 申请人:雷恩自动机株式会社