Лабораторный прибор для выделения мелкодисперсных фракций из чая Советский патент 1985 года по МПК A23F3/00 B07B1/28 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано на чайных фабриках для контроля качества готовой продукции. Цель изобретения - повьшение сте пени выделения и уменьшение дополни тельного измельчения чая. На фиг, 1 представлена принципиальная схема прибора; на фиг. 2 сито. Лабораторный прибор для выделения мелкодисперсных фракций из чая содержит сито t, вьшолненное в виде прямоугольного короба. Основание последнего представляет собой три плоскости, одна из которых горизонтальная 2, а две боковых 3 наклонен к горизонтальной под углом 25-30. Сз марная площадь живого сечения наклонных боковых ситовых поверхностей равна живому сечению горизо тальной плоскости. В верхней части на противоположных боковых стенках ситовый короб Имеет выступы 4 для крепления на качалке 5 при помощи параллельно расположенных под ними стальных проволок 6, одна из которых поджата к выступам с помощью пружины 7, качалка подвешена на подвесках 8, которые одним концом шарнирно связаны с неподвижными стойками 9. Подвески образуют шарни ный четырехзвенник так, что расстоя ние между верхними точками крепежных элементов больше, чем нижних. Угол наклона о, образуемый подвеской у вертикальной составляющей кол бания, равен углу, образованному на клонной плоскостью ситовой поверхности с горизонтальной плоскостью. Под ситовым коробом установлен сбор ник 10 просеянных фракций. Ситовый короб шарнирно связан с шатуном 11 и эксцентриком 12, приводимым в дви жение от привода 13. Для равномерного и эффективного перемешивания и полного просеивания анализируемой пробы чая без истирания чайной массы и дополнительного образования мелких частиц сито выполнено в виде прямоугольного, усеч ного у основания с обеих сторон пар лелепипеда с натянутой на его граня металлической сеткой, две противоположные боковые ситовые поверхности которой наклонены по отношению к горизонтальной плоскости 25-30 и равным соответственно углу, образуемому подвеской с вертикальной составляющей колебания, а соотношение между радиусом эксцентрика и длиной основания прямоугольного короба составляет 1:3-4. Указанный признак является существенным, поскольку при перемещении ситовой коробки в крайне правое положение правая часть сита опускается, а левая часть поднимается и наоборот: при перемещении ситовой коробки в крайне левое положение левая часть сита опускается, а правая поднимается. Чем больше угол, образованный подвеской у вертикальной составляющей колебания при одинаковом радиусе эксцентрика, тем интенсивнее происходит перемешивание и циркулирование просеиваемой массы чая. В свою очередь угол, образованньш подвеской у вертикальной составляющей колебания, и угол, образованный между двумя противоположными ситовыми поверхностями по отношению к горизонтальному дну, имеют одинаковые величины в пределах 25-30° Это обусловлено тем, что при разных значениях указанных углов увеличивается вероятность столкновения массы чая со стенкой ситовой коробки и дополнительное образование мелочи, а именно в том случае, когда угол oL , образованный противоположными ситовыми поверхностями по отношению к горизонтальному дну, больше угла cCg образованного подвеской у вертикальной составляющей колебания, то происходит наибольшее столкновение массы чая с ситовой поверхностью, а когда угол cL меньше угла cL , то Происходит наибольшее столкновение массы чая со стенкой ситового короба, В табл. 1 приведены результаты экспериментов по количественному содержанию мелочи в чае при просеивании анализируемой пробы через сита: изготовленное с круглым сечением и плоским дном lJ, изготовленное по предлагаемому техническому решению с различными величинами углов eL . Условия эксперимента: число колебаний сита 120 кол/мин, время просеивания пробы 3 MHHj вид чая - черный, мелкий, нефасованный по ГОСТ 1937-73; масса анализируемой пробы 100 г; угол, образованный противоположными ситовыми поверхностями по отношению

к горизонтальному дну,равен 20,25,30 и 35 ; угол, образованный подвеской у вертикальной составляющей колебания, равен 20, 25, 30 и 35°.

Следовательно величины значения углов оС и oiy непосредственно влияют на количественный выход мелочи при просеивании анализируемой пробы. При значении oi ei 25-30° значительно снижаются ударные толчки за счет тормозящего действия наклонных ситовых поверхностей. В данном случа чайная масса, подбрасываясь и перемещаясь с одного конца сита в другой, непосредственно соприкасается и пере мещается по наклонным ситовым поверхностям, на которых одновременно осуществляется эффективное просеивание мелочи и его отделение.

Металлическую сетку, используемую в качестве просеивающей поверхности, выполняют сменной, с разным живым сечением сетки, с целью определения по надобности мелкодисперсной фракции в чае типа высевок, что обусловлено необходимостью в нерасфасованно ив расфасованной продукции чая, поскольку наряду с отделением крошки (мелочи) следует также определять количественное содержание мелкодисперсной фракции типа высевок в мелких и листовых видах чая (М-1, М-2, Л-1, Л-2).

Кроме того, в предлагаемом приборе, исходя из необходимости выполнения ситового механизма в виде четырехзвенника с эксцентриковым приводом, с целью осуществления возвратнопоступательного сложного движения решают задачу снижения ударных толчков и столкновения массы чая со стенкой ситовой коробки и с наклонной ситовой поверхностью, и тем самым устраняют дополнительное образование мелочи. Это достигнуто тем, что угол, образованный наклонными ситовыми поверхностями по отношению к горизонтальному дну, составляет 2530° и равен углу, образованному подвеской у вертикальной составляющей колебания, соотношение между радиусом эксцентрика и длиной ситовой коробки составляет 1;3 - 1:4. Последнее обеспечивает то, что при колебательном движении сита масса анализируемой пробы чая, испытывая силы инерции, при перемещении сита в крайне правое положение скапливается в

крайней левой части сита, и наоборо при перемещении сита в крайне левое положение массы чая скапливается в крайней правой части сита, при этом толщина скопившейся чайной массы тем больше, чем меньше длина сита и разница между радиусом эксцентрика и длиной ситовой коробки. Наиболее оптимальным является соотношение между радиусом эксцентрика и длной сита в пределах 1:3-4. В данном случае чайная, масса более равномерно распределяется на ситовой поверхности и снижаются резкие изменения толщины слоя при его перемещении от одного края в другой, что положительно влияет на точность выделения, так как резкое изменение толщины анализируемой пробы чая увеличивает давление массы на поверхность сита, а также силы внутреннего трения, что становится причиной частичного измельчения и дополнительного образования мелочи.

Проводят эксперименты с целью установления влияния соотношения радиуса эксцентрика и длины ситовой коробки на количественный выход мелочи

Для проведения экспериментов используют сменные ситовые коробки, изготовленные из фанеры, размерами по длине и ширине 60 х 60, 90 х 90, 120 X 120, 135 X 135, 150 х 150, 180 X 180 и 215 X 215 мм, а также эксцентрик с радиусом 30 и 45 мм (табл. 2).

Условия эксперимента: число колебаний сита 120 кол./МИН} время просеивания пробы 3 мин вид чая - черный, мелкий, нефасованный по ГОСТ 1937-73; масса анализируемой пробы 100 г.

Из табл. 2 видно, что при соотношении между радиусом эксцентрика и длиной ситовой коробки 1:2 количество мелочи увеличивается сверх допустимой нормы и достигает 2,1% за счет повьш1ения толщины и, тем самым, повьш1ения давления массы на поверхности сита.

Следовательно соотношение между радиусом эксцент рика и длиной ситовой коробки в пределах 1:3-4 обеспечивает устранение дополнительного образования мелочи.

В табл. 3 приводятся данные по количественному содержанию мелочи в чае при просеивании анализируемой 5 пробы через сита: изготовленное по предлагаемому техническому решению с прямоугольным сечением и наклонными боковыми поверхностями; изготовленное с круглым сечением и плос КИМ дном 1 ;изготовленное с такими же размерами и сечением как предложенный но с плоским дном, т.е. без наклонных ситовых поверхностей. Следовательно сито, изготовлен-, ное по предлагаемому техническому решению, обеспечивает наиболее эффективное извлечение мелочи из анализируемой .массы чая без дополнительного образования его в процессе Лабораторный прибор для вьщеления мелкодисперсных фракций из чая работает следующим образом. В сито t, установленное на качалке 5, помещают 100 г образца продук 1Ц1И чая, из которого необходимо выделить мелкодисперсные фракции и через реле времени включают прибор. При этом от привода 13 приводят в дв жение pfiCK эксцентриком 12, а от не шарнирно связанный с ним шатун 11, посредством которого приводят в дви жение сито 1, качалку 5 и подвески 8. Последние придают качалке 5 возвратно-поступательное движение, а шатуны 11 - круговое движение в вертикальной плоскости, при этом по вески 8 ограничивают движение качалки 5 и придают установленному на ней ситу 1 сложное движение. По мере перемещения качалки 3 в крайне правое положение правая час сита 1 опускается, а левая часть по нимается и наоборот: при перемещени качалки в крайне левое положение левая часть сита опускается и права часть поднимается. Следовательно, движение сита чередуется так,что 96 вызывает подбрасывание массы чая от одной стенки сита к другой. В основном чайная масса подбрасывается в периферийной части, т.е. в зоне наклонных ситовых поверхностей 3, на которых одновременно осуществляется эффективное просеивание мелочи и быстрое отделение его. Прошедший сквозь сито 1 мелкий чай попадает в сборник 10. После истечения времени вьщеления прибор автоматически отключают и накопившуюся в сборнике 10 мелочь взвешивают. С целью облегчения закрепления сита 1 на его обеих противоположных боковых стенках выполнены выступы 4, а параллельнок ним на непрдвижных стойках закреплены стальные проволоки 6. Сито 1 вставляют и вынимают прижа- тием кольца к стальной проволоке 6. Возврат проволоки в исходное положение осуществляют пружиной 7. Число колебаний качалки подбирают 120 кол./мин при следующих параметрах: длина подвесок 110 мм, длина шатуна 115 мм, радиус диска эксцентрика 45 мм, длина сита 180 мм, угол наклона подвесок 8 по отношению к вертикальной составляющей 30 . Сито 1 вьшолняют сменным с разным живым сечением металлической сетки с целью выделения мелкодисперсной фракции в чае типа высевок (по размерам). Прибор по сравнению с известным обеспечивает полное вьщеление мелочи из анализируемого образца без истирания образца и дополнительного образования мелких частиц, высокую точность анализов при серийном их проведении, исключение ручного труда и тем самым исключение субьективных факторов на точность результатов определения. Таблица 1

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕЛКОдаСПЕРСНЫХ ФРАКЦИЙ ИЗ ЧАЯ, состоящий из сита, шарнирного четырехзвенника, образованного четырьмя подвескам, расстояние между верхними точками крепежных элементов подвесок больше, чем между нижними и электродвигателя, связанного с ситом при помощи шатуна через эксцентрик, отличающийся тем, что, с целью повышения степени выделения и уменьшения дополнительного . измельчения чая, он оснащен сборником просеянных фракций, сито вьшолнено в виде прямоугольного короба и подвешено на подвесках шарнирного четьгрекзвенника, причем основание прямоугольного короба представляет собой три плоскости, одна из которых горизонтальна, а две боковые наклонены к горизонтальной под углом 25-30, при этом соотношение между радиусом эксцентрика и длиной осно(Л вания прямоугольного короба составляет t:3-4. о: СХ) со

Известное l Предлагаемое при oi,

+0,15

+0,15 -0,05

d, 30 ( ,% 20

Соотношение радиуса эксцентрика и длины ситовой коробки, мм

Радиус эксцентрика 30 ьм

Радиус эксцентрика 45 мм

Черный байховый нефасованный, i сорт, мелкий

Черный байховый нефасованный, 1 сорт, листовой

-0,02 +0,09 +0,20

Таблица 2

Количественный выход мелочи, %

2,10 1,94 1,92 1,93 1:2

2,13 1:3 1,92 1:4 1,94 1,93 1:5

: Т а б л и ц а 3

0,29-0,3

2,13 2,22

0,20-0,4

0,20 0,41

1168179

Зеленый байховый нефасованный, I сорт, мелкий

Зеленый байховый нефасованный, 1 сорт, листовой

10

Продолжение табл, 3

0,17-0,2

2,Н 2,26

0,19-0,3

0,19 0,35