Маслоизготовитель непрерывного действия Советский патент 1989 года по МПК A01J15/12 

19 3 J8 Ai ,

JO

СлиВки

ffacM

«и

UD Од Ч

ю

О)

31496

оборотного 3 и низкооборотного 4 валов, горизонтальную камеру сбивания 5, снабженную торцовой крышкой 7 с выходным 9 рукавом для масляного зерна и пахты, внутри горизонтальной камеры сбивания 5 установ11ены коак- сиально с радиальным зазором « роторная мешалка 10 и расположенный под камерой сбивания и под некоторым углом к ее оси двухшнековый тексту- ратор 11, в корпусе которого уста-: новлены два взаимозацеплякяцихся и вращающихся навстречу друг другу шнека 12, 13 и выходной насадок 16. На одном конце полой роторной мешалки 10 установлена коаксиально корпусу камеры сбивания с тем же з азором сГ дисковая камера с входным центральным отверстием, внутри которой раз- мещены выгнутые по направлению вращения мешалки лопасти, а другой к&нец мешалки помещен в подшипниковый узел крьш1ки корпуса камеры сбивания причем дисковая камера роторной мешалки 10 и входного патрубка соединены между собой посредством полого вала, при этом диаметры: внутренний корпуса камеры сбивания - D, наружный роторной мешалки - D,,, наружный дисковой камеры - D, центрального ее отверстия - D, и ширина дисковой камеры - b связаны между собой зависимостью b 4 сГ при D, 18,5 сЛ и D , а диаметры шнека - D и его вала d, а также меж- центровое расстояние между шнеками - А связаны между собой зависимостью D/d 2,5A/D при соотношении A/D 0,8, причем корпуса камеры сбивани и двухшнековоГо текстуратора вьшол- нены быстросвемными. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Маслоизготовитель непрерывного действия относится к маслодельной отрасли молочной промышленности и к электробытовым приборам, предназначенным для выработки сливочного масла в домашних условиях. Целью изобретения является повышение качества сбивания и уменьшение габаритов устройства. Поставленная цель достигается тем, что маслоизготовитель непрерывного действия содержит основание 1 с размещенным внутри него электроприводом 2 высокооборотного 3 и низкооборотного 4 валов, горизонтальную камеру сбивания 5, снабженную торцовой крышкой 7 с выходным 9 рукавом для масляного зерна и пахты, внутри горизонтальной камеры сбивания 5 установлены коаксиально с радиальным зазором δ роторная мешалка 10 и расположенный под камерой сбивания и под некоторым углом к ее оси двухшнековый текстуратор 11, в корпусе которого установлены два взаимозацепляющихся и вращающихся навстречу друг другу шнека 12, 13 и выходной насадок 16. На одном конце полой роторной мешалки 10 установлена коаксиально корпусу камеры сбивания с тем же зазором δ дисковая камера с входным центральным отверстием, внутри которой размещены выгнутые по направлению вращения мешалки лопасти, а другой конец мешалки помещен в подшипниковый узел крышки корпуса камеры сбивания, причем дисковая камера роторной мешалки 10 и входного патрубка соединены между собой посредством полого вала, при этом диаметры: внутренний корпуса камеры сбивания - Д_к, наружный роторной мешалки - Д_н, наружный дисковой камеры - Д₂, центрального ее отверстия - Д₁ и ширина дисковой камеры - B связаны между собой зависимостью B = 4δ при Д₁ = 18,5δ и Д₂ = 46δ, а диаметры шнеков - Д и его вала - D , а также межцентровое расстояние между шнеками - А связаны между собой зависимостью Д/_D= 2,5 А/Д при соотношении А/Д = 0,8, причем корпуса камеры сбивания и двухшнекового текстуратора выполнены быстросъемными. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к маслодельной отрасли молочной промьшшен- i ности и к электробытовым приборам, предназначенным для выработки сливоч- ного масла в домашних условиях.

Целью изобретения является повышение качества сбивания и уменьшение габаритов.

На фиг, 1 изображен маслоизготови- тель непрерывного действия, общий вид; на фиг. 2 - узел I- на фиг. 1; на фиг. 3 - камера сбивания; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Маслоизготовитель непрерывного действия включает в себя основание 1, электропривод 2 высокооборотного 3 и низкооборотного 4 приводных валов, быстросъемную горизонтальную камеру 5 сбивания, состоящую из кор- пуса 6, торцовой крышки 7 с закрепленными на ней входным патрубком 8 для сливок и выходным рукавом 9 для масляного зерна и пахты и роторной мешалки 10, быстросъемный наклонный двухшнекойый текстуратор 11 (под углом d. к горизонту), внутри которого установлены с возможностью вращения навстречу друг другу взаимозацепляющиеся шнеки 12 и 13, перфорированные плиты 14 и короткие лопастные мешалки 15, чередующиеся меткду собой кроме того, текстуратор снабжен выходным насадом 16 для масла и сборником пахты 17. Для обеспечения быстрого съема камеры 5 сбивания и текстуратора 11 установлены специальные быстрозажимающие гайки 18 и поводковые устройства 19 для разъединения приводных валов от электропривода 2. Основным узлом камеры 5 сбивания маслоизготовителя (фиг. 2) является роторная мешалка 10, коаксиально установленная с зазором «Г в корпусе 6. Роторная мешалка ,10 состоит из следующих элементов: полого подводящего вала 20, цилиндрической втулки 21 с четырьмя билъными лопастями 22 и дисковой камеры 23. Цилиндрическая втулка - основа роторной мешалки 10 насажена на полый подводящий вал 20. Собственно, дисковая камера 23 представляет из себя единьй элемент мешалки 10, ограничеиньй с двух сторон дисками 24 и 25, между которыми раз- |мещены криволинейные цилиндрические лопасти 26, выгнутые по направлению вращения. Диск 24 выполнен как единое целое с приводным высокооборотным валом 3, а диск 25 имеет центральное входное отверстие 27 диаметром D.J. Дисковая камера 23 в корпусе 6 установлена коаксиально с зазором оС . Один конец полого вала 20 жестко соединен с центральным входным отверстием 27, а второй, расположенньм в подшипниковом узле 28 торцовой крьшки 7, входит непосредственно в полость входного патрубка 8. На конец входного патрубка 8, закрепленного на торцовой крышке, надет гибкий шланг 29 с пробковым краном 30 для перекрытия потока сливок из накопительной емкости и регулирования его в случае необходимости.

Маслоизготовитель работает следующим образом.

Сливки, предварител но подготовленные к сбиванию, из накопительной- емкости по шлангу 29 и полому валу 20 поступают в криволинейные каналы, образованные лопастями 26 дисковой камеры 23, При врап;ении последней под действием центробежных сил сливкам в криволинейных каналах сообщается вращательное и поступательно- радиальное движение. Диски 24, 25 и размещенные между ними загнутые назад лопасти 26 образуют своеобраз- ную камеру подачи и закрутки потока :сливок, благодаря этому на выходе из каналов создается сильно закрученньй поток сливок, который подается с достаточным напором в кольцевой зазор между корпусом 6 и лопастями 26 роторной мешалки 10, при этом окружная скорость потока сливок практически равна окружной скорости вращения роторной мешалки, так как наружные диаметры дисков 24 и 25 (Dj) равны диаметру роторной мешалки 10 (Од,). Такой ввод сливок в камеру сбивания обеспечивает высокую степень турбулизации сливок сразу при поступлении их в камеру сбивания, равномерное распределение их в тонком кольцевом зазоре между корпусом камеры и билами мешалки, осуществление -сбивания по всей длине бил мешалки, все это ведет к интенсификации процесса сбивания сливок. При вращении роторной мешалки 10, дисковой камеры 23 и непрерьш- ном выходе сливок из криволинейных каналов внутри образующегося при этом жидкостного кольца и в полости мешалки -создается разряжение, под действием которого сливки непрерьшно всасываются по шлангу 29 и накопительной емкости. Регулирование подачи сливок осуществляется краном 30. Находясь в тонком кольцевом зазоре между кор - пусом камеры и билами мешалки, сливки подвергаются интенсивному механическому воздействию мешалки, в результате на выходе камеры сбивания образует0

5

ся смесь масляного зерна и пахты, поступающая на дальнейшую обработку в быстросъемный двухинековый текстура- тор 11. Шнеки 12 и 13, вращаюгдиеся навстречу друг другу, спрессовывают масляные зерна, отжимая при этом пахту и перемещая масляные зерна в насадок 16, где оставшаяся влага равномерно распределяется по всему обье- му сливочного масла. Полученное ели- - вочное масло выдавливается через выходной патрубок. Быстросъемные камера сбивания и двухшнековый тексту- ратор позволяют ускорить и упростить сборку и разборку маслоизготовителя в домашних условиях.

Взаимосвязь геометрических параметров камеры сбивания устанавливают исходя из условия неразрывности потока сливок, т.е. объемные расходы сливок через криволинейные междисковые каналы пшриной, равной ширине дисковой камеры Ь, и через камеру сбивания paBHbj Q 1 Qj. Объемный расход определяется как

Q, /TD/bV, frD,bV,j, (1)

5

где D - диаметр центрального отверстия дисковой камеры; D - наружньй диаметр дисковой камеры;

осевые скорости сливок соответственно на входе и выходе из дисковой камеры. Объемньм расход Q для камер сбивания непрерывного действия находят по уравнению

Vi.V

Q2 ,

(2)

или Qj

где D - внутренний диаметр корпуса

камеры сбивания;

с - величина радиального зазора (зазор между внутренней поверхностью корпуса и роторной мешалкой);

V - осевая скорость тонкослойного потока сливок вдоль камеры сбивания; L - длина камеры сбивания; С - время сбивания. Из уравнений (1) и (2) следует

DK сГ Vz D 1 bVi .

(3)

Скорости V и V могут быть определены по формуле

V, ГВ, ntg/i, , V ,

(4)

где n 7- частота вращения дисковой

камеры;

/9j и j - углы между касательными к лопасти и соответственно ксательными к окружности вхда и выхода из дисковой ка меры.

Оптимальные значения /з и р, , обеспечивающие наиболее высокие гидравлические КЦЦ-, находятся в диапазонах , 24-26 ; г 15-17. Определяют отношение D,/D . Известно что для лопастных насосов с малым коэффициентом быстроходности, которые предназначены для сравнительно малых подач и больших частот враще- НИН рабочих колес, отношение наружного и внутреннего диаметров их принимается равным 2,5. Условия работы в дисковой камере предлагаемого устройства аналогичны вьш1еописанным, так как при вьфаботке сливочного масла в домашних условиях будут реализовываться сравнительно малые подачи и большие частоты вращения роторной мешалки,соответственно и дисковой камеры для обеспечения эффекта сбивания. Следовательно, принимают D 2,5 D (5).,Для обеспечения без- ударного входа сливок, выбрасываемых из каналов дисковой камеры в кольцевой зазор камеры сбивания, должно соблюдаться условие V Vj. Исходя из вьшеизложенного, а также используя соотношения (4), (5) и найдя tg/3 и tg /3 при /3i 25 и /3,j 16°, приведем уравнение (3) к виду

D . 0,65D,b.

(6)

Полученное уравнение (6) связьгоа- ют между собой основные геометрические параметры камеры сбивания: Dj, DM. f Da, D, и b, где D„- диаметр мешалки,так как ,Dyv,D2. (7)

Цдя обеспечения в камерах сбивания надежного эффекта сбивания не обходимо соблюдение условия dP 48 (8). Это условие соблюдается во всех камерах сбивания как отечественного, так и большинства зарубежного производства. Из соотношений (7) и с учетом условий (5) и (8) по- лучаем 18,5. Таким образом.

о

5 0 5 0 0

5

5

5

в устройстве должно соблюдаться условие ti

DK- n с

причем сГ 48;-D / if 18; D /D 2,5.(9)

Учитывая это условие, а также что ,, (из геометрии камеры сбивания), получим Ь 4« . Только при таком соотношении возможно достижение в устрЪйстве по.ставленной въте цели. Зазор f яв- чяется известным параметром любого ,1аслоизгот.овителя какой-либо заданной

производительности. Поэтому, исходя из соотношения b 4 / при D, 18,5 и D 46 , однозначно определяют геометрические параметры камеры сби. вания.

С целью установления оптимального отношения D/d для малогабаритных тёкстураторов были вьтолнены исследования на модельном маслоизготови- теле, при этом диаметры варьировались в следующих диапазонах: D 35-50 мм, d 10-20 мм, при отношении A/d 0,8. Было получено следующее соотношение

D/d 2,5 A/D при A/D 0,8. (10)

Соотношение (10) связьшает важнейшие геометрические параметры малогабаритного двухшнекового текстурато- ра. Шаг шнеков определяется в зависимости от требуемой производительности и конструктивных соображений.

Выполнение ма слоизготовителя с дисковой камерой и вьшеуказанным отношением параметров элементов камеры сбивания и текстуратора позволяет повысить качество сбивания при выработке сливочного масла в домашних условиях при одновременном уменьшении габаритов за счет его обработки в стабильном режиме работы камеры сбивания, определяемым постоянным напором и подачей сливок, а также за счет увеличения степени турбули- зации сливок сразу при поступлении их в камеру .сбивания.

Формула изобретения

1, Маслоизготовитель непрерывного действия, содержащий основание с размещенным внутри него электроприводом высокооборотного и низкооборотного валов, горизонтальный корпус с валом, закрепленным на нем распределителем сливок и роторной мешалкой, установленной коаксиально корпусу с радиальным зазором, а также тексту ратор, расположенньй под корпусом и имёщий два установленных с возможностью вращения навстречу друг другу взаимозацепляющихся шнека о

выходным насадком, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сбивания и уменьшения габаритов, распределитель сливок выполнен в виде дисковой камеры с выг- нутыми по направлению вращения лопастями и центральным отверстием дпя повода сливок посредством .вала, выполненного полым, причем наружный диаметр дисковой камеры равен наружному диаметру роторной мешалки.

2, Маслоизготсвитель по п, 1, отличающийся тем, что, пирина дисковой камеры, величина рап V Иш г; ю z

/ / У / /

N

2

диального зазора между роторной мешалкой и корпусом связана соотношением

b 4«Р , при Р 18,5« и О, ,

где b - ширина дисковой камеры;

tf - величина радиального зазора;D, - диаметр центрального отверс

тия дисковой камеры; D - наружный диаметр дисковой

камеры.

где D - диаметр шнека;

d - диаметр вала шнека;

А - межцентровое расстояние взаи- ..мозацеплягадихся шнеков.

281

СяиВки,

Фие.З

.зерно паитпа.

.