СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2022 года по МПК B02C18/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу измельчения в измельчающем устройстве массы, такой как мясо, овощи, сыр, масло, в котором масса подается в измельчающее устройство через загрузочный бункер и перемещается посредством подающего шнека к вращающемуся рабочему шнеку, переносящему массу в направлении режущего узла, измельчающего массу, причем подающий шнек первоначально вращается в первом направлении.

Уровень техники

Подобные измельчающие устройства известны из уровня техники и используются, например, для изготовления мясного фарша. Существует, однако, постоянная потребность в усовершенствовании работы таких измельчающих устройств, например в отношении срока службы, сохранения производительности и/или энергопотребления, технического обслуживания и/или качества конечного продукта.

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание способа, в котором были бы устранены недостатки, присущие уровню техники.

Раскрытие изобретения

Указанная задача решается с помощью способа измельчения массы в измельчающем устройстве, в котором масса подается в измельчающее устройство через загрузочный бункер и перемещается посредством подающего шнека к вращающемуся рабочему шнеку, переносящему массу в направлении режущего узла, измельчающего массу, причем подающий шнек первоначально вращается в первом направлении, а в процессе производства направление вращения подающего шнека периодически меняется на обратное и/или скорость вращения подающего шнека снижается, в случае если пространство между подающим шнеком и рабочим шнеком имеет тенденцию к закупориванию массой.

Настоящее изобретение относится к способу измельчения массы в измельчающем устройстве. Масса может представлять собой мясо, овощи и т.п. Данное измельчающее устройство содержит загрузочный бункер, подающий массу, подлежащую измельчению. У основания загрузочного бункера расположен подающий шнек, вращающийся в первом направлении вокруг своей центральной оси. Кроме того, частью измельчающего устройства является вращающийся рабочий шнек, переносящий массу в направлении режущего узла, разрезающего массу на кусочки, так что конечный продукт представляет собой, например, мясной фарш. Режущий узел содержит по меньшей мере перфорированный диск и вращающийся нож, который в большинстве случаев приводится в движение рабочим шнеком. Измельчающее устройство предпочтительно содержит стационарный, невращающийся орган предварительного измельчения.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, в процессе производства направление вращения подающего шнека периодически меняется на обратное. Следовательно, подающий шнек вращается в течение определенного периода времени в одном - первом - направлении, а затем направление его вращения меняется, предпочтительно автоматически, на обратное - второе - направление. Это изменение направления вращения подающего шнека на обратное инициируется не в связи с возникновением состояния перегрузки, как описано в публикации WO 2017/009282 А1, отображающей уровень техники. После этого подающий шнек вращается в течение определенного периода времени в этом обратном - втором -направлении, а затем направление его вращения опять меняется на первоначальное - первое - направление.

Благодаря такой работе измельчающего устройства продлевается срок его службы и/или улучшается качество конечного продукта.

Скорость вращения в первом направлении предпочтительно отличается от скорости вращения во втором направлении.

В процессе производства при нормальных условиях подающий шнек и рабочий шнек предпочтительно вращаются в одном направлении, соответственно каждый вокруг своей центральной оси. Это направление представляет собой первое направление вращения подающего шнека.

В случае изменения направления вращения подающего шнека на обратное - второе - направление вращение во втором направлении происходит предпочтительно лишь в течение определенного периода времени и/или включает определенное число оборотов, например 0,5-3, после чего направление вращения опять меняется на первоначальное - первое - направление.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, подающий шнек вращается в соответствии с заданным режимом. Этот режим предпочтительно включает время и/или число оборотов, на протяжении которых подающий шнек вращается в первом направлении, и время и/или число оборотов, на протяжении которых подающий шнек вращается во втором направлении. Кроме того, режим предпочтительно включает скорость и/или ускорение вращения в первом направлении и/или скорость и/или ускорение вращения во втором направлении.

Режим предпочтительно представляет собой часть рецепта, который определяет, как должна быть обработана соответствующая масса. Этот рецепт может зависеть от типа массы, в случае мяса, например, свинины, говядины, баранины и/или курятины, и/или ее температуры, в частности перед измельчением, и/или режущего узла, используемого во время измельчения, и/или конструктивного исполнения подающего шнека и/или рабочего шнека. Один или более параметров рецепта можно скорректировать, в случае необходимости, в ходе производственного процесса.

Вращение подающего шнека предпочтительно контролируется блоком управления, таким как программируемый логический контроллер, который предпочтительно представляет собой часть измельчающего устройства и/или часть технологической линии.

Вышеупомянутый рецепт можно ввести в блок управления или загрузить из устройства для хранения данных. Режущий узел может содержать идентификатор, который автоматически или вручную вводится в блок управления. Загрузка рецепта выполняется автоматически на основе этого идентификатора. Режущий узел может также содержать запоминающее устройство, в котором хранится рецепт.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, направление и/или скорость или скоростной режим вращения рабочего шнека сохраняются на протяжении всего процесса, то есть во время вращения подающего шнека во втором направлении и/или при остановке вращения подающего шнека.

Скорость вращения подающего шнека до и после изменения направления его вращения предпочтительно является по меньшей мере и по существу одной и той же.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, измельчающее устройство содержит датчик, измеряющий по меньшей мере один параметр массы и/или этот параметр вводится в блок управления измельчающего устройства и используется для определения режима вращения подающего шнека. Этот параметр может представлять собой тип массы, ее температуру, механическую характеристику массы, такую как мягкость, содержание в ней жира и/или размер частиц в конечном продукте.

Согласно другому патентоспособному или предпочтительному варианту осуществления изобретения, скорость вращения подающего шнека снижается в случае если пространство между подающим шнеком и рабочим шнеком имеет тенденцию к закупориванию обрабатываемой массой. Это снижение скорости может быть только плавным, но включает и снижение до нуля. Такое снижение предпочтительно выполняется сразу после повышения плотности массы в результате ее сжатия до нежелательного уровня. Это сжатие может быть обнаружено с помощью датчика и/или по энергопотреблению подающего шнека и/или рабочего шнека.

Подающий шнек предпочтительно располагается над рабочим шнеком, а оба шнека предпочтительно располагаются у основания загрузочного бункера. Центральные оси обоих шнеков предпочтительно располагаются в одной вертикальной плоскости.

В результате снижения скорости вращения подающего шнека происходит разуплотнение массы в пространстве между подающим шнеком и рабочим шнеком, что может быть обнаружено с помощью датчика, например датчика давления, и/или по энергопотреблению подающего шнека и/или рабочего шнека. Как только плотность массы в пространстве между шнеками достигнет требуемого значения, скорость вращения подающего шнека может быть снова повышена.

Описание вариантов осуществления изобретения Изобретение поясняется ниже со ссылками только на фигуру. На фигуре показано измельчающее устройство, в котором может быть реализован способ, предлагаемый в изобретении. Это измельчающее устройство содержит загрузочный бункер 5, вмещающий массу, подлежащую обработке, например блоки замороженного мяса. В нижней части загрузочного бункера 5 расположен подающий шнек 2, приводимый в движение двигателем и вращающийся во время обработки в первом направлении вокруг своей продольной оси. Кроме того, под подающим шнеком 2 расположен рабочий шнек 3, переносящий массу в направлении режущего узла 4, но содержащий также средство для сжатия этой массы. Режущий узел содержит по меньшей мере перфорированный диск и нож, приводимый в движение рабочим шнеком и вращающийся относительно перфорированного диска. В результате взаимодействия перфорированного диска и ножа вырабатывается, например, мясной фарш. В процессе производства при нормальных условиях подающий шнек и рабочий шнек перемещают массу в одном и том же направлении, направление вращения зависит от конструктивного исполнения (направления витков) шнека и/или подающий шнек и рабочий шнек вращаются в одном направлении.

В первом варианте осуществления изобретения направление вращения подающего шнека 2 меняется на обратное на определенный период времени и/или на определенное число оборотов. Затем подающий шнек снова останавливается и начинает вращаться в своем первоначальном направлении. Во время этого изменения направления вращения подающего шнека направление и/или скорость вращения рабочего шнека предпочтительно сохраняются. По завершении вращения в обратном направлении подающий шнек предпочтительно вращается в том же направлении и с той же скоростью, что и до смены направления вращения на обратное.

Во втором варианте осуществления изобретения скорость вращения подающего шнека снижается на определенный период времени предпочтительно до нуля.

В третьем варианте осуществления изобретения направление вращения подающего шнека и рабочего шнека остается одним и тем же, а для предотвращения тенденции закупоривания массой пространства 6 первоначальная скорость вращения подающего шнека снижается относительно первоначальной скорости вращения рабочего шнека 3, так что объем подачи подающего шнека становится ниже объема подачи рабочего шнека. Снижение скорости вращения может начаться сравнительно быстро после зарегистрированного изменения одного или более соответствующих параметров, и в зависимости от зарегистрированных значений может быть осуществлено начальное незначительное снижение скорости.

Таким образом, скорость вращения подающего шнека снижается превентивно до возникновения нежелательной ситуации в процессе обработки.

Изменение направления вращения на обратное и/или регулирование скорости вращения подающего шнека можно инициировать вручную или автоматически, например, с помощью датчика, до или после измельчения и/или в соответствии с рецептом, определяющим ход обработки массы в измельчающем устройстве. Датчик может регистрировать один параметр массы, такой как давление, плотность и т.д., и/или один или более параметров, связанных с приведением в движение подающего шнека и/или рабочего шнека, таких как крутящий момент, ток, напряжение, мощность, и/или конструктивное исполнение подающего шнека и/или рабочего шнека. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения весь процесс изменения направления вращения на обратное и/или контроля скорости подающего шнека управляется автоматически на основе измеряемых параметров и предпочтительно связан с величиной изменения соответствующего(-их) измеряемого(-ых) параметра(-ов). Благодаря зависимости управления от величины изменения измеряемого параметра обеспечивается плавное регулирование, в ходе которого изменение направления вращения на обратное или изменение скорости имеют место лишь в течение короткого периода времени.

Ссылочные обозначения

1 Измельчающее устройство

2 Подающий шнек

3 Рабочий шнек

4 Режущий узел

5 Загрузочный бункер

6 Пространство между подающим шнеком и рабочим шнеком.

Изобретение относится к способу измельчения, который может быть использован в пищевой промышленности для измельчения, например, мяса, овощей, сыров, масла. Способ измельчения массы осуществляют в измельчающем устройстве, в котором массу подают в измельчающее устройство через загрузочный бункер и посредством подающего шнека перемещают к вращающемуся рабочему шнеку. Рабочий шнек переносит массу в направлении режущего узла, посредством которого измельчают массу. При этом подающий шнек первоначально вращают в первом направлении, а в процессе производства направление вращения подающего шнека периодически меняют на обратное. Способ обеспечивает увеличение срока службы измельчающего устройства при сохранении производительности энергопотребления. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ измельчения массы в измельчающем устройстве (1), в котором массу подают в измельчающее устройство через загрузочный бункер (5) и перемещают посредством подающего шнека (2) к вращающемуся рабочему шнеку (3), переносящему массу в направлении режущего узла (4), измельчающего массу, причем подающий шнек (2) первоначально вращается в первом направлении, отличающийся тем, что в процессе производства направление вращения подающего шнека (2) периодически меняют на обратное.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подающий шнек (2) и рабочий шнек (3) первоначально перемещают массу в одном направлении.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что подающий шнек (2) вращается в течение определенного периода времени и/или совершает определенное число оборотов, предпочтительно от 0,5 до 3, во втором направлении.

4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что подающий шнек (2) вращается в соответствии с заданным режимом.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что режим представляет собой часть рецепта.

6. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что управляют вращением подающего шнека посредством блока управления.

7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что рецепт можно ввести в блок управления или загрузить из устройства для хранения данных.

8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что рабочий шнек (3) сохраняет направление своего вращения во время вращения подающего шнека (2) во втором направлении.

9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что рабочий шнек (3) сохраняет скорость своего вращения во время вращения подающего шнека (2) во втором направлении.

10. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что подающий шнек вращают в обратном направлении со скоростью, равной первоначальной скорости вращения.

11. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что измельчающее устройство (1) содержит датчик, измеряющий по меньшей мере один параметр массы, подлежащей и/или уже подвергнутой измельчению, и/или этот параметр вводится в блок управления измельчающего устройства и используется для определения режима вращения подающего шнека (2).

12. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором масса представляет собой, по меньшей мере частично, мясо.