Устройство для формования жгутов из конфетных масс с крупнодисперсными компонентами

 

Использование: в производстве конфет. Сущность изобретения: устройство для формования жгутов из конфетных масс с крупнодисперсными компонентами включает темперируемый корпус, загрузочный бункер с двухвалковым питателем, камеру питания нагнетателя, предматричную камеру нагнетания, матрицу с формующими каналами и нагнетатель из пары шестерен. Шестерни набраны из отдельных элементов, причем в приводной шестерне элементы жестко соединены между собой. Каждая из шестерен имеет сквозной канал, в котором размещен неподвижный вкладыш со сквозным продольным пазом и пластиной с цилиндрической рабочей поверхностью. Камера питания нагнетателя, предматричная камера разделены перегородками на отсеки, количество которых соответствует числу формующих каналов матрицы. Вкладыш разделен пластинами на поперечные секции, каждая из которых сообщена с соответствующим отсеком камеры нагнетания, но изолирована от соответствующего отсека камеры питания. 2 ил.

Изобретение относится к кондитерской промышленности, в частности к технике формования высоковязких конфетных масс мягких сортов конфет с крупнодисперсными компонентами в виде дробления ядер орехов, изюма, цукатов и др.

В настоящее время широкое применение в кондитерском производстве получили формующие устройства с роторно-шестеренными нагнетателями, позволяющими одновременно выпрессовывать большое количество жгутов или несколько пластов из гомогенных конфетных масс, например пралиновых.

В [1,2] описаны конструкции таких устройств. В темперируемом корпусе, снабженном водяной рубашкой, размещен валковый питатель с бункером, ниже которого расположен шестеренный нагнетатель в виде двух зацепляющихся шестерен. Устройство имеет матрицу с формующими каналами, которая находится с противоположной стороны питателя под нагнетателем, при этом матрица отделена от нагнетателя предматричной камерой.

К основным недостаткам устройства относится сильное механическое воздействие нагнетающих шестерен из-за наличия защемленного объема во впадинах зубьев при их зацеплении, что разжижает гомогенную формуемую массу и разрушает крупнодисперсные компоненты, попадающие в защемленный объем. Увеличение частоты вращения шестерен усугубляет недостатки устройств, что сокращает производительность за счет возвратных отходов.

Кроме этого в [I, с.68] указывается, что при большом количестве одновременно выпрессовываемых жгутов, т.е. при большой длине нагнетающих шестерен скорость выхода жгутов по всей длине матрицы неравномерна, что создает возвратные отходы и снижает производительность. Там же [I, с. 68-70; 142-144, авт.св. N 251364, кл. А 23 G 3/100 1969] описаны устройства для формования жгутов и отсадки отдельных корпусов из конфетных масс, исключающие неравномерность выхода жгутов и неравномерность отсадки корпусов по фронту матриц путем установки перегородок в верхней и нижней частях камер шестеренных нагнетателей и в предматричных камерах, образующих секции в количестве, соответствующем числу формуемых каналов матриц.

Однако данные устройства не позволяют добиться высокого качества формования жгутов и большой производительности для конфетных масс, содержащих крупнодисперсные компоненты из-за недостатков, присущих роторно-шестеренным нагнетателям, которые отмечены выше.

Известно устройство для формования жгутов конфетных масс [3] содержащее смонтированные в темперируемом корпусе зацепляющиеся полые шестерни с радиальными сквозными прорезями во впадинах зубьев, вкладыши с пазами и сегментными срезами, размещенные внутри шестерен, предматричную камеру, матрицу с формующими каналами, два питающих шнека, которые смонтированы в пазах внутри вкладышей. Данное устройство имеет пониженное механическое воздействие на гомогенную конфетную массу.

Однако его недостатком является большая длина пути, проходимого формуемой конфетной массой, находящейся под значительным избыточным давлением, а также интенсивное перемешивание конфетной массы шнековым питателем, создающим подпор массы при питании шестеренного нагнетателя, что оказывает существенное механическое воздействие на крупнодисперсные компоненты массы, приводящее их к деформации и частичному разрушению. При 22-30 одновременно выдавливаемых жгутах с крупнодисперсными компонентами увеличиваются возвратные отходы за счет неравномерности выхода жгутов на ленту отводящего конвейера, что снижает производительность и ухудшает качество формования жгутов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство [4] для непрерывного выпрессовывания жгутов из вязкопластичных масс, содержащее смонтированный в темперируемом корпусе загрузочный бункер с размещенными под ним питателем, шестеренным нагнетателем и матрицей с формующими каналами.

Описанное устройство может применяться при формовании таких конфетных масс, как фруктово-грильяжные, т.е. содержащих крупнодисперсные компоненты.

Однако наличие в устройстве шестеренного нагнетателя снижает качество формования жгутов и ограничивает производительность, о чем указывалось выше.

Целью изобретения является улучшение качества формования жгутов и повышение производительности путем снижения возвратных отходов.

Это достигается тем, что устройство оборудовано предматричной камерой нагнетания, в камеру питания и предматричную камеру нагнетания вмонтированы перегородки, образующие отсеки в количестве, соответствующем числу формующих каналов матрицы, шестерни нагнетателя набраны из отдельных элементов, причем в приводной шестерне элементы жестко соединены между собой. Каждая из шестерен имеет сквозной канал, в котором размещен неподвижный вкладыш со сквозными продольным пазом и пластиной с цилиндрической рабочей поверхностью, вкладыш разделен пластинами на поперечные секции, каждая из которых сообщена с соответствующим отсеком предматричной камеры нагнетания, но изолирована от соответствующих отсеков камеры питания, а питатель выполнен из двух валков.

На фиг.1 схематично изображено устройство; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

В состав устройства входит темперируемый корпус 1, двухвалковый питатель 2 с бункером и камерой питания а, шестеренный нагнетатель из полых парных имеющих отверстия 3 во впадинах зубьев шестерен 4 и 5, набранных в приводной ротор 6, в котором шестерни 4 соединены между собой штифтами 7, и ведомый ротор 8, вкладыши 9 с продольными пазами 10, имеющими цилиндрические рабочие поверхности 11, предматричную камеру 12 нагнетания, матрицу 13 с формующими каналами 14, перегородки 15 во вкладышах и перегородки 16 в камерах питания и нагнетания.

Перегородки 16 в камерах питания или нагнетания могут быть выполнены составными и размещаться между шестерными перед установкой сборных роторов нагнетателя в корпус устройства или же цельными, при этом перегородки набираются поочередно с шестернями при наборе нагнетающих роторов, но при любом ваpианте исполнения сегментные срезы вкладышей разделяются на секции самостоятельно отдельно устанавливаемыми пластинами или выфрезерованными перегородками 15.

Положение верхней границы сегментного среза вкладыша оказывает существенное влияние на производительность нагнетателя и устройства в целом.

Положение этой границы подбирается в зависимости от геометрических параметров шестерен и физико-механических свойств нагнетаемой конфетной массы таким образом, чтобы при расщеплении зубьев нагнетающих шестерен полости сегментных секций вкладыша не оказывались соединенными отсеками камеры питания. В противном случае будет иметь место обратно перетекаание части конфетной массы из предматричной камеры с большим избыточным давлением через секции сегментных полостей вкладышей в отсеки камеры питания, где избыточное давление имеет меньшее значение.

Исходя из изложенного, положение верхней границы целесообразно рекомендовать выше плоскости межосевого расстояния нагнетающих роторов на величину 0,2 от окружной ширины радиальной прорези во впадине, взятой по диаметру полости шестерни или диаметру вкладыша.

Некоторое отдаление верхней границы срезов вкладышей от плоскости межосевого расстояния нагнетающих роторов можно рекомендовать для формующих высоковязких масс, а также масс с крупнодисперсными включениями.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы темперируют корпус 1, после чего валковым питателем 2, характеризующимся минимальным механическим воздействием на формуемую массу, подают ее через камеру питания, а на шестеренный нагнетатель, в котором масса заполняет межзубовые пространства шестерен 4 и 5 соответствующих роторов 6 и 8.

Крутящий момент от привода передается шестерням штифтами 7, а шестерням 5 зубьями шестерен 4.

Вращающиеся шестерни 4 и 5 перемещают формуемую массу в зону зацепления их зубьев на стороне нагнетания роторов 6 и 8, при этом основная часть формуемой массы попадает в предматричную камеру 12, разделенную на отдельные секции перегородками 16, а меньшая часть массы из секций пазов 10 с перегородками 15, скользя по цилиндрической рабочей поверхности 11,проникает также в ячейки предматричной камеры нагнетания, проходя через отверстия 3 во впадинах зубьев шестерен 4 и 5, через которые в данный момент сообщаются соответствующие секции пазов 10 и предматричной камеры 12 нагнетания. Благодаря перегородками 16 и 15 формуемая масса, находящаяся в рабочих зонах устройства при его работе, формируется в параллельные потоки и, проходя по одинаковым секциям, выпрессовывается через соответствующие формующие каналы 14 матрицы 13, выходит наружу в виде качественных жгутов заданного профиля с одинаковыми скоростями.

Изготавливать оба ротора 6 и 8 приводными нецелесообразно из-за сложности высокоточной сборки, т.к. отклонения в местах жесткого соединения шестерен приведут к неравномерной нагрузке парных шестерен 4 и 5, особенно значительной при большой длине формующих роторов 6 и 8, что увеличит износ деталей и снизит надежность работы устройства в целом. Поэтому в предлагаемом устройстве шестерни 5 ведомого ротора 8 жестко не соединены между собой, что не мешает качественному формованию жгутов и увеличению производительности.

В сравнении с прототипом конструкция предлагаемого устройства имеет наименьшее механическое воздействие на формуемую конфетную массу с крупнодисперсными компонентами из-за отсутствия защемленного объема во впадинах зубьев нагнетающих шестерен, что исключает разрушение крпунодисперсных компонентов и чрезмерное разжижение конфетной массы при широком диапазоне частоты вращения нагнетающих роторов, что повышает качество формования жгутов и увеличивает производительность, практически исключая возвратные отходы.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ЖГУТОВ ИЗ КОНФЕТНЫХ МАСС С КРУПНОДИСПЕРСНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ, включающее темперируемый корпус, загрузочный бункер с размещенными под ним питателем, нагнетатель из пары шестерен, одна из которых выполнена приводной, а другая ведомой, матрицу с формирующими каналами и камеру питания нагнетателя, отличающееся тем, что устройство оборудовано предматричной камерой нагнетания, в камеру питания нагнетателя и предматричную камеру нагнетания вмонтированы перегородки, образующие отсеки в количестве, соответствующему числу формующих каналов матрицы, шестерни нагнетателя набраны из отдельных элементов, причем в приводной шестерне элементы жестко соединены между собой, каждая из шестерен имеет сквозной канал, в котором размещен неподвижный вкладыш со сквозным продольным пазом и пластиной с цилиндрической рабочей поверхностью, вкладыш разделен пластинами на поперечные секции, каждая из которых сообщена с соответствующим отсеком предматричной камеры нагнетания, но изолирована от соответствующего отсека камеры питания, а питатель выполнен из двух валков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2