УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СОКОВ Российский патент 1996 года по МПК C12G1/02 

Изобретение относится к оборудованию для извлечения сока из фруктов, овощей, ягод и может быть использовано в пищевой, консервной промышленностях и домашнем хозяйстве.

Известны устройства для извлечения соков.

Устройства содержат в корпусе на валу вращающийся ротор с фильтрующими лопастями и приспособления для измельчения исходного продукта.

Недостатками известных устройств является то, что движение суспензии по фильтрующим ситам лопастей выполнено безнапорным, что способствует контакту воздуха с исходным продуктом, при вращении ротора в межлопастном пространстве происходит циркуляция воздуха, который попадает в отделяемый сок и сильно аэрирует его, для гашения пены требуются дополнительные устройства, что увеличивает эксплуатационные затраты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее корпус, ротор, выполненный из фильтрующего материала в виде параболоида вращения, емкость для приема исходной суспензии, образующая с ротором полость, винтовую ленточную вставку из эластичного материала.

Недостатками известного устройства является то, что при использовании устройства для извлечения соков необходимо исходный продукт измельчать, что требует дополнительных приспособлений вне данного устройства и увеличения эксплуатационных затрат. Кроме того, при использовании устройства для извлечения соков объем устройства используется не рационально.

Цель изобретения увеличение области использования функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что на валу привода в емкости установлен измельчитель, выполненный в виде диска с поверхностью, имеющей концентрично расположенные режущие зубья и канавки, ширина которых увеличивается от оси вращения к периферии диска, кроме того бункер для плодов снабжен цилиндром с поршнем, а цилиндр установлен с возможностью охвата своей нижней частью измельчителя и использования его в качестве дна цилиндра, причем поршень на штоке имеет ограничитель для изменения хода поршня, а цилиндр в зоне измельчения исходного продукта выполнен перфорированным, при этом исходный продукт для измельчения подается в боковые окна цилиндра.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с известными техническими решениями, описанными выше, обладает новыми свойствами.

Снабжение бункера цилиндром с поршнем позволяет создать одинаковое давление по площади цилиндра на исходный продукт при его соприкосновении с измельчителем, что создает благоприятные условия перетирания исходного продукта и извлечения из него наибольшего количества сока.

Выполнение измельчителя в виде диска с поверхностью, имеющей концентрично расположенные режущие зубья и канавки, ширина которых увеличивается от оси вращения к периферии диска позволяет использовать сторону канавки в качестве режущего горизонтального ножа, а разбивка поверхности измельчителя с режущими зубьями при помощи канавок на отдельные сектора улучшает условия тонкого измельчения (перетирания) исходного продукта, кроме того канавки служат для отвода сока с мельчайшими твердыми частицами от измельчителя.

Установка режущих зубьев по концентричным окружностям на диске, а канавок по радиусу, позволяет слой продукта отделять одновременно в двух плоскостях горизонтальной и вертикальной, что позволяет в цилиндре выполнить тонкое измельчение.

Установка измельчителя в нижней части цилиндра и выполнение стенок цилиндра в зоне измельчения перфорированными позволяет использовать измельчитель в качестве дна цилиндра и улучшить условия тонкого измельчения исходного продукта.

Установка на штоке ограничителя, с возможностью изменения хода поршня, позволяет во время работы устройства осуществлять непрерывную подачу исходного продукта в окна цилиндра из бункера, при этом ход поршня ограничивается верхним уровнем окна, что позволяет увеличить производительность устройства.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, в котором установлен фильтрующий ротор 2, выполненный в виде параболоида вращения. Внутри ротора 2 установлена емкость 3, выполненная в виде параболоида вращения или в виде усеченного конуса. Ротор 2 с емкостью 3 во время работы образуют напорный канал 3. В канале 4 установлена винтовая ленточная вставка 5 из эластичного материала. Винтовая ленточная вставка 5 прикреплена к внутренним фильтрующим стенкам ротора от оси вращения у основания ротора до его верхней части. Вставка 5 по всей длине имеет отбортовку 30, а в верхней части ротора переходит в сплошную.

В верхней части корпуса 1 установлены карман 6 для сбора твердой фракции с крышкой 7. Ротор 2 в верхней части снабжен скребками 8.

На валу 9 привода ротора 2 в емкости 3 по оси устройства установлен измельчитель, выполненный в виде диска 10 с поверхностью, имеющей концентрично расположенные режущие зубья 11 и канавки 12, ширина которых увеличивается от оси вращения к периферии диска 10.

На оси устройства установлен цилиндр 13 с поршнем 14. Поршень 14 имеет шток 15. На штоке 15 установлен ограничитель 16 для изменения положения поршня 14 в цилиндре 13. Ограничитель 16 установлен на штоке 15 при помощи резьбового соединения, которое позволяет изменять положение ограничителя 16 на штоке 15.

Цилиндр 13 закреплен на крышке 7 устройства и крышке 17 емкости 3, а его нижняя часть находится в емкости 3 и охватывает диск 10.

Цилиндр 13 в зоне измельчения исходного продукта выполнен перфорированным, т.е. снабжен отверстиями (щелями) 18. На боковой поверхности цилиндра 13 выполнены окна 19 для подачи исходного продукта из бункера 20.

Внутри емкости 3 установлена опора 21, через которую проходит вал 9. Опора имеет отверстия 22. Емкость 3 в основании имеет отверстие 23.

Электродвигатель 24 через муфту 25 соединен с валом 9.

Вал 9 снабжен подшипников 26 с герметичной крышкой 27.

Устройство снабжено патрубком 28 для отвода твердой фракции и патрубком 29 для отвода жидкой фракции (сока).

Устройство работает следующим образом.

Чистый исходный продукт загружают непрерывно из бункера 20 и окна 19 в цилиндр 13. При помощи ограничителя 16 на штоке 15 устанавливают поршень 14 в цилиндре 13 на уровне верхней части окна 19, так чтобы исходный продукт не попадал в верхнюю часть цилиндра 13. Поршень 14 приподнимают и опускают на исходный продукт (т.е. совершают возвратно-поступательные движения).

Включают электродвигатель 24 устройства. При вращении диска 10 зубья 11 как резцы начинают снимать слой типа "стружки" у плодов по концентрическим окружностям, при этом из них извлекается часть сока. Первые ряды плодов находятся под действием силы тяжести вышерасположенных плодов, а также силы тяжести поршня 14 со штоком 15 и ограничителем 16.

При вращении диска 10 режущая кромка канавки 12, срезая слой исходного продукта, выравнивает поверхность плода. Так как канавки 12 разделяют диск 10 на ряд секторов с концентрично расположенными режущими зубьями 11, то при дальнейшем движении исходного плода зубья 11 снова начинают отделять тонкие слои, т. е. происходит измельчение продукта одновременно в двух плоскостях горизонтальной и вертикальной. Идет непрерывный процесс тонкого измельчения (протирания) исходного продукта при попадании частиц исходного продукта в канавки 12 и на зубья 11.

Под действием центробежной силы, возникающей при вращении диска 10 и направленной по радиусу от оси вращения, сок и мельчайшие частицы исходного продукта через отверстия (щели) 18 удаляются из цилиндра 13 в емкость 3.

Если частица исходного продукта больше по размеру отверстий 18, то она снова вовлекается в процесс измельчения (протирания).

Емкость 3 заполняется соком и плодовой мякотью. Площадь отверстий 23 меньше площади отверстий 22 опоры 21, что позволяет создать напор над отверстием 23.

Сок и плодовая мякоть через отверстие 23 истекают из емкости 3 и попадают на фильтрующую поверхность основания ротора 2.

На фильтрующей поверхности ротора 2 начинается процесс фильтрования и центробежного отжима сока с одновременным перемещением продукта вверх по фильтрующим стенкам ротора 2, что позволяет выполнить самоочистку поверхности фильтрования.

Центробежная сила, направленная в сторону от оси вращения и перпендикулярно ей, постепенно возрастает от основания ротора 2 до его верха. В напорном канале 4 возникает гидродинамическое давление, которое будет действовать на фильтрующую поверхность по нормали (перпендикулярно фильтрующей поверхности).

Жидкая фракция (сок) по патрубку 29 отводится из корпуса 1 и используется по назначению.

При фильтрации на внутренней поверхности ротора 2 образуется слой из частиц твердой фракции. Дальнейшая фильтрация происходит и через этот слой, что улучшает качество жидкой фракции (сока).

Винтовая ленточная вставка 5 выполняет роль шнека. Захватывает сгущенную твердую фракцию и перемещает ее от основания ротора 2 до его верха. При перемещении вверх сгущенная твердая фракция (плодовая мякоть) продолжает под действием возрастающей силы процесса разделения отделять часть жидкой фракции (сока).

Полученное сечение напорного канала 4 уменьшается от основания ротора 2 до его верха, что позволяет сохранить постоянной скорость перемещения.

В верхней части ротора 2 винтовая ленточная вставка 5 выполнена "сплошной", "перекрывает" напорный канал 4 и во время вращения ротора 2 "отсекает" определенный объем сгущенной твердой фракции (плодовой мякоти), что значительно улучшает условия извлечения сока.

Достигнув верха ротора 2, твердая фракция под действием центробежной силы отбрасывается в кольцевой карман 6. Скребки 8, перемещая твердую фракцию в кольцевом кармане 6, выводят ее из корпуса 1 при помощи патрубка 28.

Твердая фракция (выжимки плодов) используется по назначению, например, выжимки яблок служат для получения пектина или используются на корм животным.

Использование изобретения в народном хозяйстве позволяет улучшить осветление сока и увеличить его выход при переработке различных плодов и овощей.

Использование: в пищевой, консервной промышленности и домашнем хозяйстве для извлечения соков. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с крышкой, карманом для твердой фракции и приспособлением для загрузки, установленный в корпусе на приводном валу фильтрующий ротор, выполненный в виде параболоида вращения, размещенную в нем приемную емкость, установленную на роторе в полости между приемной емкостью и фильтрующим ротором винтовую эластичную вставку. На приводном валу установлен также диск для измельчения обрабатываемого продукта, на поверхности которого выполнены концентричные режущие зубья и канавки, ширина которых увеличивается от оси вращения к периферии диска. Приспособление для загрузки выполнено в виде бункера и снабжено размещенным в нем цилиндром с поршнем, при этом диск для измельчения установлен в нижнем конце цилиндра и образует его днище. На штоке поршня смонтирован ограничитель его хода, цилиндр в зоне загрузки имеет загрузочные окна, а в зоне измельчения выполнен перфорированным. 4 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СОКОВ, содержащее корпус с крышкой, карманом для твердой фракции и приспособлением для загрузки, установленный в корпусе на приводном валу фильтрующий ротор, выполненный в виде параболоида вращения, размещенную в нем приемную емкость, установленную на роторе в полости между приемной емкостью и фильтрующим ротором винтовую эластичную вставку, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на приводном валу диском для измельчения обрабатываемого продукта, на поверхности которого выполнены концентричные режущие зубья и канавки, ширина которых увеличивается от оси вращения к периферии диска, приспособление для загрузки выполнено в виде бункера и снабжено размещенным в нем цилиндром с поршнем, при этом диск для измельчения установлен в нижнем конце цилиндра и образует его днище, на штоке поршня смонтирован ограничитель его хода, а цилиндр в зоне загрузки имеет загрузочные окна, а в зоне измельчения выполнен перфорированным.