Устройство для перемешивания и транспортирования вязкопластичных материалов

 

Использование: в мясной промышленности для приготовления колбасного фарша и шприцевания его в оболочку, причем по функционально-операционному назначению устройство является одновременно насосом , вибросмесителем и шприцем. Сущность изобретения: устройство содержит гибкий неметаллический рабочий орган в виде оболочки с входным отверстием и выходным с экструзионным насадком, снабженным управляемым клапаном, механизм деформации оболочки и систему управления . Механизм деформации оболочки состоит из исполнительных пневмоили гидроцилиндров, соединенных с источником управляемого давления. Источник управляемого давления, вибровозбудитель колебаний и управляемый клапан экструзионного насадка подсоединены к ЭВМ. Фарш соответствующей рецептуры через входное отверстие помещается в оболочку, которая деформируется волнообразно с вибрацией. Все режимы работы устройства - перемешивание, транспортирование и экструзия (шприцевание), их длительность и последовательность выполнения задаются . и контролируются ЭВМ. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (1I) (sl)s A 22 С 5/00, В 01 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! с,,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ”.

К ПАТЕНТУ (21) 4909018/13 (22) 07.02.91 (46) 23,11.92. Бюл. М 43 (76) А.В.Гноевой. (56) Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии..M.: Химия, 1973. с. 752.

Авторское свидетельство СССР

М 1220684, кл. А 22 С 5/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЯЗКОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: в мясной промышленности для приготовления колбасного фарша и шприцевания его в оболочку, причем по функционально-операционному назначе. нию устройство является одновременно насосом, вибросмесителем и шприцем;

Сущность изобретения: устройство содерИзобретение относится к мясной промышленности, предназначено для производства колбасных изделий, а именно для перемешивания, транспортирования .и шприцевания в колбасную оболочку фарша, и может использоваться в пищевой. химической и других отраслях промышленности для аналогичных целей, где требуется проведение операций перемешивания; транспортирования и управляемого вытеснения вязкопластичных материалов.

Известны устройства для перемешивания и транспортирования различных материалов.

Известно также устройство для перемешивания и транспортирования материала, преимущественно компонентов колбасного фарше. В этом устройстве механизм дефоржит гибкий неметаллический рабочий орган в виде оболочки с входным отверстием и выходным с экструзионным насадком, снабженным управляемым клапаном, механизм деформации оболочки и систему управления. Механизм деформации оболочки состоит из исполнительных пневмо- или гидроцилиндров, соединенных с источником управляемого давления. Источник управляемого давления, вибровозбудитель колебаний и управляемый клапан экструзионного насадка подсоединены к ЭВМ.

Фарш соответствующей рецептуры через входное отверстие помещается в оболочку, которая деформируется волнообразно с вибрацией. Все режимы работы устройства — перемешивание, транспортирование и 3 экструзия (шприцевание), их длительность и последовательность выполнения задаются и контролируются ЭВМ. 3 з.п, ф-лы. 5 ил. мации гибкой оболочки выполнен в виде системы торов, в которые подается рабочее тело переменного по времени давления, что создает в оболочке бегущую волнудеформации. Эта бегущая волна деформации оболочки захватывает с собой компоненты колбасного фарша и перемещает их с одновременным перемешиванием. Имеющиеся при этом пространственные течения неуправляемы и имеют непредсказуемый характер. что сильно сказывается на качестве перемешивания компонентов. Приходится увеличивать время перемешивания, что снижает эффективность работы устройства.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и повышение эффективности его работы.

1777554

10

25

35

45

Поставленная цель достигается тем, что устройство, имеющее корпус, расположенную в нем гибкую замкнутую оболочку с входным и выходным отверстиями. источник управляющего давления и связанный с ним механизм деформации оболочки. снабжено по меньшей мере одним экструзионным насадком с управляемым клапаном, сообщенным с выходным отверстием оболочки, ЭВМ, вибровоэбудителем колебаний, например электродинамическим, и двумя расположенными в корпусе с возможностью взаимного перемещения плитами, первая иэ которых кинематически соединена с вибровозбудителем, а вторая связана с корпусом посредством механизма перемещения, оболочка прикреплена к первой плите, корпус имеет отверстия в верхней части, механизм деформации оболочки образован, например, установленными на корпусе пневмо- или гидроцилиндрами, штоки которых пропущены через отверстия в корпусе, расположены перпендикулярно поверхности первой плиты и кинематически связаны с оболочкой, а пневмо- или гидроцилиндры соединены с источником управляемого давления, при этом источник управляемогодавления, вибровозбудитель и управляемый клапан экструзионного насадка подсоединены в ЭВМ.

Для упрощения управления устройство содержит по меньшей мере четыре пневмоили гидроцилиндра, при этом последние расположены так. что линии, соединяющие их центральные оси, образуют квадрат.

Для регулирования величины деформации оболочки вторая плита выполнена прямоугольной с отверстиями по углам, а механизм перемещения состоит из связанных с корпусом резьбовых шпилек, пропущенных через указанные отверстия, и гаек для зажима между ними плиты.

Для связи первой плиты с.неподвижным вибровозбудителем колебаний, при настройке положения второй плиты, первая плита выполнена прямоугольной с вертикальным выступом, в котором имеются два перпендикулярных плите параллельных паза, а в последних расположены болты, связанные с вибровозбудителем.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет создавать пространственно управляемые течения обрабатываемых материалов в оболочке, что повышает качество перемешивания при одновременном значительном снижении времени на эту технологическую операцию, а также непрерывно или порционно вытеснять приготовленную массу, например колбасный фарш, через экструзионный насадок в колбасную оболочку или иные формы. Кроме того; устройстао одновременно выполняет функции вибросмесителя, насоса и шприца.

Введение экструзионного насадка с управляемым клапаном, ЭВМ, вибровозбудителя, первой и второй плиты, кинематика соединения плит с корпусом, вибровозбудителем и механизмом деформации оболочки, исполнение механизма деформации и его геометрическое расположение по отношению к оболочке, получение новых форм деформации оболочки позволяет расширить функциональные возможности устройства, повысить эффективность его работы и качество приготовления колбасного фарша.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — видА на фиг. 1; на фиг. 4 — примеры схем соединения устройства в различные технологические цепочки, расположение гидро- и пневмоцилиндров, формы возможных управляемых пространственных течений. На фиг. 5 — схема управления устройством.

Устройство имеет корпус 1 с отверстиями в верхней части, гибкую оболочку 2 с входным отверстием (на фиг. 1 не показано) и экструзионным насадком с управляемым клапаном 3, две прямоугольных плиты 4 и 5, вибровозбудитель 6. например электромеханический, электродинамический, электромагнитный и др., механизм деформации оболочки, состоящий не менее чем из четырех пневмо- или гидроцилиндров 7, расположенных в вершинах квадрата со штоками

8, на которые надеты пятки 9, например, прямоугольной формы, жестко прикрепленные к оболочке 2, механизм перемещения второй плиты 5, выполненный в виде свяэанных с корпусом и размещенных по углам четырех резьбовых шпилек 10, которые проходят через угловые отверстия в плите 5 и удерживают ее с помощью гаек 11.

Вибровозбудитель 6 соединен с первой плитой 4 двумя болтами 12, которые проходят через два параллельных паза 13, выполненных в вертикальном выступе плиты 4.

Между плитами 4 и 5 для снижения трения установлены тела качения 14, например шарики или ролики. Оболочка 2 жестко прикреплена к первой плите 4.

Устройство работает следующим образом. Программа технологических режимов вводится в ЭВМ, в исходном положении клапан насадка 3 закрыт. штоки 8 подняты.

Компоненты фарша загружаются в оболочку

2 через загрузочное отверстие (на фиг. 1 не показано). По программе ЭВМ включается вибровоэбудитель 6 и пневмо- или гидроцилиндры 7 программно подключаются к ис1777554

20

30

50 точнику управляемого высокого давления (на фиг, 1 не показан). Штоки 8 попеременно по программе опускаются вниз, деформируя оболочку 2 с ее содержимым. Для одной из программ принята следующая последовательно работы устройства: а) попеременное и попарное со сдвигом 180" движение (опускание штоков; б) поочередное со сдвигом 90 движение штоков; в) одновременное движение штоков вниз и открытие клапана насадка 3; г) закрытие клапана 3 и возвращение штоков вверх. Движение штоков а) и б) создает в оболочке пространственно управляемые волны различных направлений. Движение штоков в) — вниз при открытом клапане насадка 3 — позволяет вытеснить из оболочки 2 через насадок 3 приготовленныл фарш в колбасную оболочку. Вытеснение может быть как непрерывным, так и порционным.

Таким образом, предлагаемое устройство выполняет функции вибрасмесителя, насоса и шприца с более быстрым и качественным приготовлением фарша и заполнением им колбасной оболочки или специальных форм.

Эффект достигается за счет введения новых элементов, принципиально новой кинематике соединения элементов, принципиально новой геометрии расположения механизма деформации оболочки, блочной совместимости устройств, различной формы организации технологических цепочек (фиг. 4).

На фиг. 4 приведены примеры схем соединения устройства в горизонтальную цепочку 4(4, а) и плоскую матрицу (4,. б).

Соединение в матрицу дает возможность организовывать самые разнообразные формы деформации оболочки и течения в ней, а также располагать на оболочке нескольких экструзианных насадков с управляемыми клапанами для органиэации ускорения процесса шприцевания.

На фиг. 5 приведен пример схеммь управления устройством; 15 — оболочка с рецептурой, 16 — вибровозбудитель, 17— механизм деформации оболочки, 18 — источник управляющего давления, 19 — ЭВМ. Наличие управления с ЭВМ позволяет организовать работу устройства с различным сырьем, например мясом, творогом и т.д., а также согласовать операционные циклы (перемешивание, транспортирование, согревание мяса, экструзия — шприцсвание и др,) подобных устройств при соединении их в различные линии не на механическом (без механических переделок), а на электронном (программном) уровне.

Применение подобных устройств повышает качество готовой продукции, производительность труда, упрощает переналадку оборудования при использовании различного сырья и переходе на новые виды продукции, повышает универсальность оборудования, его занятость и, как следствие, зкономию производственных площадей, металла, энергии, сокращает численность обслуживающего персонала, улучшает условия труда.

Формула изобретения

1. Устройство для перемешивания и транспортирования вязкопластичных материалов, преимущественно пищевых компонентав, включающее корпус, расположенную в нем гибкую оболочку с входным и выходным отверстиями, источник управляющего давления и связанный с ним механизм деформации оболочки, о т л ич а а щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения эффективности в работе, ано снабжено

ЭВМ, по меньшей мере одним экструзионным насадкам с управляемым клапаном, сообщенным с входным отверстием оболочки, вибровазбудителем и расположенными в корпусе с воэможностью взаимнага перемещения двумя плитами, первая из которых кинематически соединена с вибровозбудителем, а вторая связана с корпусом посредством механизма перемещения, оболочка прикреплена к первой плите, корпус имеет отверстия в верхней части, а механизм деформации оболочки образован установленными на корпусе пневмо- или гидроцилиндрами, штоки которых пропущены через отверстия в корпусе, расположены перпендикулярна поверхности первой плиты и кинематически связаны с оболочкой; при этом источник управляемого давления, вибрмозбудитель и управляемый клапан

" êñòðóçèoííoãî насадка подсоединены к

ЗВМ.

2.Устройства пои, 1 отл ич а ю щеес я тем, что механизм деформации оболочки содержит па меньшей мере четыре пневмоили гидрацилиндра, при этом последние расположены так, чта линии, соединяющие их центральные аси, образу от квадрат.

3. Устройство па и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что вторая плита выполнена прямоугольной с отверстиями по углам, а механизм перемещения состоит из связанных с

55 корпусам резьбовых шпилек, пропущенных через упомянутые отверстия, и гаек для зажима между ними плиты.

4. Устройства па и. 1, а т л и ч а ю щ е ес я тем, что первая плита выпа;. :ю.э прямоугольной с вертикальным выступам, в като1777554 ром выполнены два перпендикулярных плите параллельных паза, а в последних расположены болты, связанные с вибровозбудителем.

1777554

ЫА

a) Фиг. 6

Редактор Г.Бельская

Заказ 4128 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель А.Гноевой

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Лисина