УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСЕЙ Российский патент 2015 года по МПК A01J11/00 B01F7/08 

Изобретение относится к устройствам для приготовления смесей и может быть использовано в линиях приготовления жидких заменителей цельного молока, восстановленного молока, а также в линиях приготовления солевых и питательных растворов.

Известно устройство для производства жидких заменителей цельного молока, содержащее резервуар, коллектор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, насос [1]. Данное устройство предназначено для смешивания только жидких компонентов.

Известна также установка для производства восстановленного молока, содержащая устройство подачи сухого молочного порошка, воды, цилиндрический смеситель с валом и лопастями, устройство отвода восстановленного молока [2]. К недостаткам данного устройства можно отнести сложность конструкции: необходимость использования специального смесителя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее загрузочную камеру с заслонкой, корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, рабочим колесом с межлопастными каналами, образованными лопастями, основным и покрывающим дисками меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатки, закрепленные на боковой стенке корпуса вокруг покрывающего диска [3].

Данное устройство предназначено для растворения порошкообразных продуктов. Однако для надежного устойчивого введения порошкообразного продукта в рабочее колесо оно усложнено полой втулкой с пазами и окнами на покрывающем диске, в совокупности уменьшающих проходное сечение обоим компонентам на входе и, в конечном счете, надежность и производительность устройства.

В предлагаемом устройстве для приготовления смесей, содержащем загрузочную камеру с заслонкой, корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, рабочим колесом с межлопастными каналами, образованными лопастями, основным и покрывающим дисками меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатки, закрепленные на боковой стенке корпуса вокруг покрывающего диска, лопасти размещены по обе стороны основного диска. Рабочее колесо с противоположной стороны от покрывающего диска снабжено валом с винтовой навивкой на боковой поверхности, дополнительным покрывающим диском меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатками, размещенными на боковой поверхности корпуса вокруг дополнительного покрывающего диска, а загрузочная камера с заслонкой присоединена к корпусу над винтовой навивкой.

Кроме того, винтовая навивка может быть выполнена на боковой поверхности полого цилиндра, установленного на вале с возможностью вращения от отдельного привода, и смонтирован трубопровод с вентилем, соединяющие всасывающий патрубок с корпусом под загрузочной камерой с заслонкой.

Размещение лопастей по обе стороны основного диска обеспечивает образование изолированных друг от друга межлопастных каналов по обе стороны основного диска. Снабжение рабочего колеса с противоположной стороны от покрывающего диска дополнительным покрывающим диском и валом с винтовой навивкой на его боковой поверхности и присоединение загрузочной камеры с заслонкой к корпусу над валом с винтовой навивкой позволяют осуществить ввод порошкообразного компонента в закрытые межлопастные каналы рабочего колеса по одну сторону основного диска без стеснения условий поступления жидкой среды в лопастное колесо с другой стороны основного диска.

Установка основного диска меньшего диаметра, чем лопасти, обеспечивает объединение межлопастных каналов по ходу движения для жидкой среды и порошкообразного продукта в осевом направлении и смешивание этих сред по мере движения в объединенном межлопастном канале. Установка дополнительного покрывающего диска меньшего диаметра, чем лопасти, превращает закрытые межлопастные каналы в открытые, а закрепление вокруг дополнительного покрывающего диска на боковых стенках корпуса лопаток интенсифицируют процесс смешивания жидкой среды с порошкообразным продуктом в открытом канале рабочего колеса и далее в корпусе.

Трубопровод с вентилем, соединяющие всасывающий патрубок с корпусом ниже загрузочной камерой с заслонкой, обеспечивают промывку устройства и приготовление смеси в режиме рециркуляции.

Выполнение винтовой навивки на боковой поверхности полого цилиндра, установленного на вале с возможностью вращения от отдельного привода, обеспечивает независимую от вращения рабочего колеса регулировку подачи порошкообразного компонента, т.е. расширяет функциональные возможности смесителя.

Таким образом, совокупность существенных признаков является новой и обеспечивает достижение технического результата: устойчивого ввода порошкообразного продукта без стеснения условий входа в рабочее колесо жидкой среды и качественного смешивания сыпучего материала с жидкостью непосредственно в каналах лопастного колеса и в процессе дальнейшего транспортирования по корпусу и технологической линии, не образуя отстоя и слипшихся комков растворяемого компонента.

Анализ отличительных от прототипа признаков показал, что не обнаружено таких признаков в других технических решениях, выполняющих такую же функцию, следовательно, предлагаемое устройство отвечает критерию «изобретательский уровень».

Данное устройство поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображен разрез А-А на фиг. 2. На фиг. 2 изображен вид спереди на устройство для приготовления смесей. На фиг. 3 изображен вид сверху на устройство для приготовления смесей.

Устройство для приготовления смесей состоит из корпуса 1 с всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками и загрузочной камерой 4. В корпусе 1 расположено рабочее колесо с межлопастными каналами 5 и валом 6. Рабочее колесо содержит основной диск 7, соединенный с валом 6, лопасти 8, расположенные по обе стороны основного диска 7, и два покрывающих диска 9 и 10. Покрывающий диск 9 установлен со стороны всасывающего патрубка 2, а дополнительный покрывающий диск 10 и вал 6 смонтированы с противоположной стороны от покрывающего диска 9. Вокруг покрывающих дисков 9 и 10 на боковой поверхности корпуса 1 закреплены лопатки 11. Винтовая навивка 12 выполнена на боковой поверхности полого цилиндра, установленного на вале 6 с возможностью вращения, например, от отдельного привода 15. Загрузочная камера 4 присоединена к корпусу над винтовой навивкой 12. Заслонка 16 установлена в загрузочной камере 4 над местом присоединения ее к корпусу 1. Всасывающий патрубок 2 соединен трубопроводом 13 с корпусом 1 ниже загрузочной камеры 4 с заслонкой 16. В трубопроводе 13 установлен вентиль 14.

Устройство работает следующим образом. Во время приготовления смеси в поточной линии в непрерывном режиме вентиль 14 на трубопроводе 13 закрыт. Вращающийся, например, от электродвигателя, вал 6 приводит во вращение рабочее колесо с межлопастными каналами 5. Из всасывающего патрубка 2 жидкая среда поступает через отверстие покрывающего диска 9 в межлопастные каналы 5, образованные основным 7, покрывающим 9 дисками и лопастями 8. Одновременно из загрузочной камеры 4 при открытой заслонке 16 под действием силы тяжести порошкообразный продукт попадает на винтовую навивку 12. Вращающийся от отдельного привода 15 полый цилиндр с винтовой навивкой 12 перемещает порошкообразный продукт через кольцевое отверстие, образованное боковой поверхностью полого цилиндра с винтовой навивкой 12 и дополнительным покрывающим диском 10 в межлопастные каналы рабочего колеса 5. Межлопастные каналы 5 рабочего колеса для порошкообразного продукта образованы основным 7, дополнительным покрывающим 10 дисками и лопастями 8. В межлопастных каналах 5 по обе стороны основного диска 7 порошкообразный продукт и жидкая среда двигаются раздельно и не смешиваются. Смешивание жидкой среды и порошкообразного продукта начинается на выходе с основного диска 7. Процесс смешивания интенсифицируется за счет расширения межлопастного канала и тормозящего действия лопаток 11. Вследствие турбулентного движения смешивание компонентов продолжается и на выходе потока из корпуса 1 в нагнетательный патрубок 3.

При работе устройства в режиме смесителя периодического действия после растворения необходимого объема порошкообразного продукта заслонку 16 закрывают, вентиль 14 открывают, а отдельный привод 15 полого цилиндра с винтовой навивкой 12 отключают. За счет циркуляции по замкнутому контуру «резервуар - устройство - резервуар» выравнивают концентрацию растворенного порошкообразного продукта во всем исходном объеме жидкой среды.

Во время циркуляционной промывки устройства вентиль 14 открывают. Заслонка 16 при этом должна быть закрыта, отдельный привод 15 полого цилиндра можно отключить.

Использование предлагаемого устройства для приготовления смесей позволит качественно и с высокой производительностью смешивать порошкообразный продукт с жидкой средой непосредственно в процессе их перемещения внутри лопастного колеса и корпуса. При этом не образуется отстоя и слипшихся комков растворяемого компонента.

Источники информации

1. А.с. 1706485 СССР МПК A01J 11/16. Смеситель для производства жидких заменителей цельного молока / А.А. Козлова и др. / №4780382/13; заявлено 09.01.90; Опубл. 23.01.92; Бюл. №3.

2. А.с. 1028307 СССР МПК А23С 9/00. Установка для производства восстановленного молока / А.С. Стриго и др. / №3368211/28-13; заявлено 10.12.81; Опубл. 15.07.83; Бюл. №26.

3. Патент на полезную модель №104022 РФ МПК А23С 11/00; A01J 11/16. Устройство для приготовления смесей / В.Г. Мохнаткин, В.Н. Шулятьев, А.С. Филинков и др. / №2010152132/10 заявлено 20.12.2010; Опубл. 10.05.2011; Бюл. №13.

Изобретение предназначено для приготовления смесей и может быть использовано на линиях приготовления жидких заменителей цельного молока, восстановленного молока, а также приготовления солевых и питательных растворов. Устройство включает загрузочную камеру 4 с заслонкой, корпус 1 с всасывающим 2 и нагнетательным патрубками, рабочим колесом с межлопастными каналами, образованными лопастями 8, основным 7 и покрывающим дисками 9,10 меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатки 11, закрепленные на боковой стенке корпуса 1 вокруг покрывающего диска. Лопасти 8 размещены по обе стороны основного диска, рабочее колесо с противоположной стороны от покрывающего диска снабжено валом 6 с винтовой навивкой 12 на боковой поверхности, дополнительным покрывающим диском меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатками, размещенными на боковой поверхности корпуса вокруг дополнительного покрывающего диска, а загрузочная камера 4 с заслонкой присоединена к корпусу 1 над винтовой навивкой. Во время приготовления смеси жидкая среда поступает через отверстие покрывающего диска 9 в межлопастные каналы, образованные основным 7, покрывающим 9 дисками и лопастями 8. Порошкообразный продукт из загрузочной камеры 4 попадает в межлопастные каналы рабочего колеса, образованные основным 7 и дополнительным покрывающим диском 10. Смешивание жидкой среды и порошкообразного продукта начинается на выходе с основного диска 7. Процесс интенсифицируется тормозящим действием лопаток 11. Изобретение обеспечивает устойчивый ввод порошкообразного продукта без стеснения условий входа в рабочее колесо жидкой среды, качественное смешивание сыпучего материала с жидкостью непосредственно в каналах лопастного колеса и в процессе дальнейшего транспортирования по корпусу и технологической линии, не образуя отстоя и слипшихся комков растворяемого компонента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для приготовления смесей, содержащее загрузочную камеру с заслонкой, корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, рабочим колесом с межлопастными каналами, образованными лопастями, основным и покрывающим дисками меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатки, закрепленные на боковой стенке корпуса вокруг покрывающего диска, отличающееся тем, что лопасти размещены по обе стороны основного диска, рабочее колесо с противоположной стороны от покрывающего диска снабжено валом с винтовой навивкой на боковой поверхности, дополнительным покрывающим диском меньшего диаметра, чем лопасти, и лопатками, размещенными на боковой поверхности корпуса вокруг дополнительного покрывающего диска, а загрузочная камера с заслонкой присоединена к корпусу над винтовой навивкой.

2. Устройство для приготовления смесей по п. 1, отличающееся тем, что винтовая навивка выполнена на боковой поверхности полого цилиндра, установленного на вале с возможностью вращения от отдельного привода, и смонтирован трубопровод с вентилем, соединяющие всасывающий патрубок с корпусом под загрузочной камерой с заслонкой.