СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ И МЕЛЮЩАЯ СИСТЕМА Российский патент 2018 года по МПК A23G1/06 

Объектом изобретения является способ согласно п. 1 формулы, а также мелющая система по п. 7 формулы для реализации указанного способа.

Такой способ известен в существующем уровне техники. Например, при производстве масложировой массы, в состав которой входят твердые компоненты (такой как шоколадная масса и тертое какао, причем указанная масложировая масса содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: сахар, сухое молоко, сухая молочная сыворотка, лецитин, ароматизирующая добавка и какао-порошок), которая в данном описании обобщенно называется "масложировой массой", определенное количество перемалываемой масложировой массы загружается в смеситель, после чего указанная масса подается в мелющее устройство с помощью вытесняющего устройства. В качестве такого вытесняющего устройства обычно используется насос. При обработке масложировой массы типа шоколада и т.п., нагнетающий насос должен обеспечивать достаточно высокий напор вследствие высокой вязкости указанной массы. Обрабатываемая масса циркулирует в системе несколько раз, несколько раз проходя через указанное мелющее устройство. В результате размер частиц вышеупомянутых твердых компонентов в данном мелющем устройстве уменьшается. Предпочтительно, в качестве мелющего устройства применяется шаровая мельница истирающего действия, выпускаемая компанией Caotech B.V. в г. Уормервеер, Нидерланды, например, мельницы марок САО1000, САО2000, САО3000 и САО4000, так называемые "истирающие шаровые мельницы". После получения требуемого размера и распределения частиц указанный процесс перемалывания заканчивается, и обработанная масса удаляется из указанной системы. Это осуществляется путем удаления указанной обработанной массы через ответвление трубопровода в линии подачи с помощью указанного насоса. Данное ответвление обычно выполняется где-то перед или за указанной шаровой мельницей, например, в трубопроводе между насосом и шаровой мельницей, или как ответвление трубопровода между шаровой мельницей и смесителем. Однако часть указанной обработанной массы, находящаяся в этот момент в указанном мелющем устройстве, по существу, не удаляется из системы, поскольку основная ее часть прилипает к мелющим элементам. Такая ситуация особенно характерна в случае использования шаровых мельниц. Количество обработанной массы, остающейся в системе, может достигать 40% от общего количества обработанной массы в системе.

Таким образом, недостатком данного известного метода является то, что большое количество обработанной массы остается в системе.

В данной отрасли не существует практической или экономической альтернативы шаровой мельницы, насколько это касается переработки какао, шоколада и других продуктов типа шоколада. Так называемая пятивальцовая машина для тонкого измельчения шоколадной массы и других продуктов типа шоколада по своей экономичности не может сравниться с шаровой мельницей.

Задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованного способа переработки, указанного в ограничительной части.

В частности, настоящее изобретение преследует своей целью создание способа, указанного в ограничительной части, обеспечивающего более высокую производительность, чем имеющиеся в настоящее время системы.

Задача настоящего изобретения заключается также в создании усовершенствованного способа, обеспечивающего получение продукта более высокого качества.

С целью получения по меньшей мере одного из вышеуказанных преимуществ, настоящее изобретение предлагает способ по первому варианту реализации, характеризуемый отличительными признаками п. 1 формулы. Преимущество данного способа заключается в том, что он обеспечивает ускорение процесса производства и повышение производительности для каждой партии.

Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает получение значительно меньшего распределения размера частиц, чем способы, существующие на сегодняшний день. Это может объясняться тем, что в существующих способах последующая порция продукта смешивается с большим количеством предыдущей порции, и подвергается процессу перемалывания снова. В результате, размер определенной части частиц указанной массы оказывается слишком маленьким. Это еще более повышает вязкость массы, особенно при перемалывании масложировой массы. В свою очередь, повышение вязкости массы приводит к тому, что большее ее количество остается в указанном мелющем устройстве вследствие ее большей "липкости", особенно в шаровой мельнице. Таким образом, предлагаемый способ обладает значительным преимуществом по сравнению с применяемыми в настоящее время способами, поскольку обеспечивается гораздо меньшее распределение размеров частиц переработанной массы. Такой синергетический результат оказался абсолютно неожиданным.

Было обнаружено также, что новый способ обеспечивает значительно лучшее регулирование температуры. При повторной обработке массы ее температура возрастает. При использовании известных способов начальная температура массы выше, чем при предлагаемом способе, вследствие того, что большое количество обработанной массы остается в системе. Более низкая начальная температура в предлагаемом способе обеспечивает более низкую конечную температуру, даже если масса охлаждается в процессе. Этот синергетический эффект также оказался совершенно неожиданным.

Как уже было указано выше, в качестве мелющего устройства особо предпочтительно использовать шаровую мельницу. Это позволяет получить точный помол при сравнительно точном перемещении обрабатываемой массы в указанной мелющей системе, получая точный помол указанной массы.

Как было указано выше, вязкая масложировая масса, предпочтительно, является масложировой массой, содержащей твердые компоненты, к которым относится по меньшей мере один из следующих продуктов: сахар, сухое молоко, сухая молочная сыворотка, лецитин, ароматизирующие добавки и какао-порошок. Примером такой масложировой массы является масса, содержащая масло какао. Эта масложировая масса может, например, перемешиваться с сахаром, сухим молоком и ароматизирующими добавками, и перемалываться в указанном мелющем устройстве до тех пор, пока не будет получено требуемое распределение размеров частиц. При производстве шоколада или продуктов типа шоколада могут добавляться, соответственно, тертое какао или какао-порошок. По желанию в состав продукта могут добавляться и другие вещества.

Особое предпочтение уделяется способу, в котором объем новой массы больше, чем объем смесителя. Этим обеспечивается, что при замене уже обработанной массы новой, подлежащей обработке массой, смеситель и даже часть мелющей системы оказываются заполненными новой массой. Этим предлагаемый способ в корне отличается от существующих способов, при которых новой, подлежащей обработке массой может быть заполнен только смеситель.

Таким образом, предпочтительно, чтобы система включала в себя накопительную емкость, объем которой больше объема смесителя. В указанную накопительную емкость может подаваться определенный объем массы, подлежащей обработке, которую можно подавать в смеситель, когда обработанная масса выводится из системы.

Особенно важно, чтобы объем новой, подлежащей обработке массы был меньше суммарного объема смесителя и мелющего устройства. Благодаря объему такого смесителя, количество новой, подлежащей обработки массы будет подаваться в указанный смеситель постепенно. При удалении обработанной массы из системы никакого пробкового режима течения в мелющем устройстве возникать не будет. Благодаря этому, часть новой, подлежащей обработке массы будет достигать ответвления в указанном возвратном трубопроводе, в то время как лишь небольшая часть указанной обработанной массы будет все еще оставаться в системе. И хотя, согласно настоящему изобретению, небольшая часть массы все еще будет оставаться в системе, количество этой массы будет очень мало, максимум 10%, и предпочтительно, даже менее 5%.

Еще один объект изобретения относится к мелющей системе для реализации способа согласно настоящему изобретению, как упоминалось выше, содержащей смеситель и мелющее устройство, причем указанный смеситель, с одной стороны, соединен с мелющим устройством трубопроводом подачи и смесительным устройством, служащим для вытеснения указанной массы из указанного смесителя в мелющее устройство, и, с другой стороны, указанное мелющее устройство соединено с указанным смесителем трубопроводом возврата; отличительной особенностью указанной мелющей системы является то, что в указанном трубопроводе возврата предусмотрено ответвление для удаления обработанной массы из указанной системы. С помощью такой системы легко возможны несколько вариантов реализации способа согласно настоящему изобретению, таким образом, что достигаются все указанные выше преимущества.

Особенно предпочтительно, чтобы система согласно настоящему изобретению включала в себя накопительную емкость, объем которой больше объема смесителя.

Особенно предпочтительно, чтобы в качестве мелющего устройства использовалась шаровая мельница, но при этом следует иметь в виду, что возможный тип указанной мелющей системы не ограничивается лишь шаровой мельницей.

Для продавливания массы через указанную систему предпочтительно, чтобы в качестве вытесняющего устройства использовался насос.

Объектом настоящего изобретения также является обработанная масса, получаемая с помощью способа согласно настоящему изобретению или с помощью мелющей системы согласно настоящему изобретению. Распределение размеров частиц в такой массе значительно ниже, чем распределение размеров частиц в массе, получаемой с помощью известных на сегодняшний день систем.

Объектом настоящего изобретения также является масложировая масса, содержащая размолотые твердые компоненты, получаемая с помощью способа согласно настоящему изобретению или с помощью мелющей системы согласно настоящему изобретению. Распределение размеров частиц в такой массе значительно ниже, чем распределение размеров частиц в массе, получаемой с помощью систем существующего уровня техники.

Ниже приводится описание предлагаемой системы со ссылками на чертежи. На Фиг. 1 приведено схематичное изображение мелющей системы согласно настоящему изобретению.

В целях упрощения, на чертеже показаны не все компоненты, которые требуются для практической реализации такой системы.

На Фиг, 1 показана схема мелющей системы согласно настоящему изобретению. Указанная мелющая система 1 включает в себя накопительную емкость 2, соединенную со смесителем 4 соединительным трубопроводом 3. Указанный смеситель 4 соединен с шаровой мельницей 6 трубопроводом подачи 5. Подлежащая обработке масса продукта (не видна) подается по трубопроводу подачи 5 на дно 8 указанной шаровой мельницы 6 с помощью насоса 7 из указанного смесителя 4. В варианте реализации, показанном на Фиг. 1, указанная подлежащая обработке масса продукта проходит сквозь указанную шаровую мельницу 6 снизу вверх. В верхней части 9 указанной шаровой мельницы 6 обработанная масса выходит из указанной шаровой мельницы 6 и по трубопроводу возврата 10 возвращается в смеситель 4. В указанном смесителе обработанная масса смешивается с другим содержимым. Затем указанная масса из указанного смесителя 4 снова поступает в шаровую мельницу 6 по трубопроводу подачи 5. Такая обработка продолжается в течение определенного периода времени или в течение периода, необходимого для того, чтобы получить требуемое распределение размеров частиц в массе.

По окончании обработки насос 7 вытесняет обработанную массу из смесителя 4 через шаровую мельницу 6 и удаляет данную массу через ответвление 11 в отводной трубопровод 12. После того, как масса удалена из смесителя, в него из накопительной емкости 2 подается новая партия массы, и одновременно с отводом указанной обработанной массы, закачивается в шаровую мельницу 6 по трубопроводу подачи 5. Количество новой подлежащей обработке массы, загружаемой в смеситель 4, таково, что новая, непереработанная масса не достигает отводного трубопровода 12. Непосредственно перед этим моментом, ответвление 11 закрывается, и процесс перемалывания согласно настоящему изобретению продолжается. Благодаря тому что объем смесителя меньше объема добавляемой новой массы, новую массу, подлежащую обработке, невозможно загрузить в смеситель единовременно. В результате, после закрытия ответвления 11 оставшаяся часть новой, подлежащей обработке массы, может быть загружена в указанный смеситель, и может быть произведен процесс обработки указанной новой массы.

Способ согласно настоящему изобретению идеально подходит для перемалывания масложировой массы вышеуказанного типа. На практике масложировая масса согласно настоящему изобретению может использоваться, например, для изготовления шоколадной продукции для начинки и т.п.

Предлагаемое изобретение не ограничивается описанными выше и представленными на чертежах вариантами реализации. Объем настоящего изобретения определяется только пунктами приведенной ниже формулы.

Изобретение охватывает также все возможные комбинации отличительных признаков и операций, раскрываемых данным описанием, независимо друг от друга.

Группа изобретений относится к способу обработки вязкой массы, который может быть использован в шаровых мельницах. Способ заключается в том, что в смеситель подают подлежащую обработке массу, которую подвергают неоднократному циркулированию с помощью вытесняющего устройства из смесителя по трубопроводу подачи в мелющее устройство и по трубопроводу возврата обратно в смеситель для уменьшения размера указанных твердых компонентов в указанном мелющем устройстве, при этом удаляют из системы по меньшей мере часть обработанной массы через ответвление, предусмотренное на трубопроводе возврата. При достижении требуемого размера твердых частиц в смеситель подают новую, подлежащую обработке массу, которой посредством вытесняющего устройства по меньшей мере частично вытесняют и удаляют из системы обработанную массу. Мелющая система для реализации способа содержит смеситель и мелющее устройство. Смеситель соединен с мелющим устройством трубопроводом подачи и смесительным устройством, которое служит для вытеснения массы из смесителя в мелющее устройство. При этом мелющее устройство соединено со смесителем трубопроводом возврата, в котором предусмотрено ответвление для удаления обработанной массы из указанной системы. Способ и устройство обеспечивают ускорение процесса производства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ обработки вязкой массы, содержащей твердые компоненты, в частности, масложировой массы с твердыми компонентами, в мелющей системе, содержащей смеситель и мелющее устройство, включающий в себя

подачу подлежащей обработке массы в смеситель;

неоднократную циркуляцию подлежащей обработке массы посредством вытесняющего устройства из смесителя по трубопроводу подачи в мелющее устройство и по трубопроводу возврата обратно в смеситель для уменьшения размера твердых компонентов в мелющем устройстве;

отличающийся тем, что способ также включает в себя

удаление из системы по меньшей мере части обработанной массы через ответвление, предусмотренное на трубопроводе возврата, при достижении требуемого размера твердых частиц; и

подачу в смеситель новой, подлежащей обработке массы и по меньшей мере частичного вытеснения новой, подлежащей обработке массы в мелющее устройство с помощью вытесняющего устройства, и удаления в результате этого по меньшей мере другой части обработанной массы из указанной системы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве мелющего устройства используют шаровую мельницу.

3. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что масложировая масса представляет собой массу, содержащую по меньшей мере один из следующих компонентов: тертое какао, сухое молоко, сухую молочную сыворотку, лецитин, ароматизирующие добавки и сахар.

4. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что объем новой подлежащей обработке массы больше объема смесителя.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что объем новой подлежащей обработке массы меньше суммарного объема смесителя и мелющего устройства.

6. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что система содержит накопительную емкость, объем которой больше объема смесителя.

7. Мелющая система для реализации способа по любому из пп. 1-6, содержащая смеситель и мелющее устройство, причем смеситель, с одной стороны, соединен с мелющим устройством трубопроводом подачи и смесительным устройством, служащим для вытеснения массы из смесителя в мелющее устройство, а с другой стороны, мелющее устройство соединено со смесителем трубопроводом возврата, отличающаяся тем, что в трубопроводе возврата предусмотрено ответвление для удаления обработанной массы из указанной системы.

8. Мелющая система по п. 7, отличающаяся тем, что мелющее устройство является шаровой мельницей.

9. Мелющая система по любому из пп. 7 или 8, отличающаяся тем, что вытесняющее устройство является насосом.

10. Мелющая система по любому из пп. 7 или 8, отличающаяся тем, что она содержит накопительную емкость, объем которой больше объема смесителя.