УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ Советский патент 1992 года по МПК A47J43/04 

Изобретение относится к механическому оборудованию предприятий общественного питания и предназначено для перемешивания продуктов питания, например, для получения фарша.

Известен смеситель непрерывного действия для пищевых продуктов по патенту США №2237787. Смеситель включает загрузочную воронку, первую горизонтальную камеру, внутри которой смонтирован вращающийся винт, и вторую цилиндрическую смесительную камеру, расположенную под первой камерой и параллельно ей. Камеры соединены патрубком, по которому исходное сырье поступает из верхней камеры в нижнюю - смесительную. Внутри смесительной камеры смонтирован горизонтальный вращающийся вал, на котором закреплена система радиальных лопастей, перемешивающих и перемещающих сырье от загрузочного конца к разгрузочному [1].

Недостатком этой конструкции является ее сложность, высокая металлоемкость, значительный путь перемещения смешиваемого продукта и, соответственно, увеличенное время нахождения его в обработке.

Известна лопастная фаршемешалка с косопоставленными на рабочем валу прямоугольными лопастями, которые при вращении не только перемешивают массу, но и сдвигают ее вдоль оси смесительной камеры - неподвижного пустотелого горизонтально расположенного цилиндра. В верхней части цилиндра имеется загрузочная горловина, а с другого торца камеры предусмотрено разгрузочное отверстие для готового продукта, которое во время процесса перемешивания плотно закрывается [2]. Недостатком этого устройства является невозможность сделать процесс непрерывным, т.к. нельзя определить момент готовности перемешиваемой массы. Поэтому фаршемешалку необходимо периодически выключать для выгрузки продукта и загрузки новых компонентов.

Известно также устройство для перемешивания продуктов питания по патенту США №2397758, содержащее цилиндрический корпус, горизонтально расположенный рабочий вал с радиально установленными лопастями, шнек в виде ленточной спирали, охватывающей рабочий вал, загрузочную воронку, окно для выгрузки и привод [3].

Недостатками этого устройства являются невозможность получения качественного перемешивания при переменных физических свойствах продукта и невысокая производительность из-за ручного привода.

Это устройство принимают за прототип, как наиболее близкое по техническому решению.

Целью изобретения является улучшение качества перемешивания и повышение производительности за счет оптимизации процесса перемешивания и обеспечения непрерывности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для перемешивания продуктов питания, состоящее из расположенного в цилиндрическом корпусе горизонтального рабочего вала с радиальными лопастями, а также шнека в виде ленточной спирали, охватывающей рабочий вал, загрузочной воронки и окна для выгрузки, имеет конструктивную особенность, состоящую в разделении шнека и рабочего вала, вращении их на одной оси в противоположные стороны. Шнек выполнен в виде ленточной спирали с хвостовиком для автономного привода. При этом ленточная спираль шнека охватывает рабочий вал и имеет вырезы для прохождения радиальных лопастей рабочего вала при относительном вращении рабочего вала и шнека. Таким образом, существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве являются: шнек с хвостовиком, укрепленный подвижно относительно рабочего вала и имеющий вырезы в ленточной спирали, при этом радиальные лопасти рабочего вала установлены с возможностью прохода через вырезы при вращении вала и шнека.

Сопоставительный анализ изобретения с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемое устройство для перемешивания продуктов питания отличается тем, что имеет совмещенные в одном цилиндрическом корпусе на одной оси раздельно вращающийся рабочий вал с лопатками и охватывающий его шнек. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений в области оборудования предприятий общественного питания, в пищевой промышленности позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено продольное вертикальное сечение устройства.

Приводим описание примера выполнения изобретения.

Устройство для перемешивания продуктов питания содержит цилиндрический корпус 1, который расположен горизонтально и образует смесительную камеру 2 для обработки продукта. В камере 2 размещен шнек 3, имеющий ленточную спираль 4 и хвостовик 5. В корпусе 1 также установлен рабочий вал 6 с лопастями 7. В ленточной спирали 4 имеются вырезы 8 под лопасти 7. В корпусе 1 имеются также загрузочная воронка 9 и окно для выгрузки 10. Рабочий вал 6 имеет концевую опору 11, а шнек 3 имеет концевую опору 12. Опоры 11 и 12 вводятся в конструкцию по потребности из условий прочности, жесткости, улучшения вибрационных характеристик.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Включаются приводы рабочего вала 6 и шнека 3. Обрабатываемый продукт через загрузочную воронку 9 направляется в смесительную камеру 2. Ленточная спираль 4 шнека 3 перемешивает продукт и увлекает его к окну для выгрузки 10. Лопасти 7 вращающегося рабочего вала 6 создают сопротивление перемещению продукта вдоль оси камеры 2 и повышают интенсивность перемешивания. Эффект от одновременной работы ленточной спирали 4 и лопастей 7 заключается в том, что необходимая степень перемешивания обеспечивается на меньшем пути в смесительной камере 2 по сравнению с тем случаем, когда перемешивание производилось бы только одним шнеком 3 или только одним рабочим валом 6. В результате получаем повышение качества перемешивания, а также возможность уменьшить длину смесительной камеры 2.

К концу перемещения продукта вдоль смесительной камеры 2 достигается полная готовность продукта. Это позволяет сделать процесс непрерывным: из окна выгрузки 10 выдается готовый фарш, а в загрузочную горловину 9 постоянно вводятся продукты для перемешивания. Таким образом, повышенная производительность устройства налицо.

Интенсификация процесса перемешивания происходит за счет: а) одновременной работы двух рабочих органов - ленточной спирали 4 шнека 3 и лопаток 7 рабочего вала;

б) противоположного вращения вышеуказанных рабочих органов;

в) увеличения суммарной площади поверхности рабочих органов, соприкасающихся с обрабатываемой массой.

Благодаря совмещению в смесительной камере 2 двух рабочих органов - рабочего вала 6 и шнека 3 достигается улучшение качества перемешивания и повышение производительности по сравнению с применяемой в настоящее время техникой.

Предлагаемое изобретение может быть выполнено в виде высокопроизводительного агрегата - смесителя и применяться как самостоятельно, так и в дополнение другим машинам пищевого производства. Например, как отдельный высокопроизводительный агрегат одно предлагаемое устройство для перемешивания продуктов питания может заменить два ныне применяющихся устройства: фаршемешалку (обеспечивает предварительное перемешивание) и агрегат для подачи фарша в машине для формовки котлет. Это дает следующие преимущества:

- освобождение производственной площади;

- ликвидацию транспортных операций между двумя машинами (продукт меньше окисляется);

- уменьшение количества электроприводов;

- уменьшение трудоемкости обслуживания;

- снижение материалоемкости оборудования;

- возможность синхронизации машин по производительности в технологической цепочке.

Устройство обладает таким ценным качеством, как возможность регулирования производительности за счет изменения, например, скорости вращения рабочего вала: можно учесть физические свойства перемешиваемых компонентов и температурные условия, можно проводить эксперименты и исследования по производительности нескольких агрегатов в поточной линии.

Таким образом, использование изобретения позволит существенно улучшить качество перемешивания продуктов и повысить производительность.

Устройство для перемешивания пищевых продуктов, содержащее цилиндрический корпус, рабочий вал с радиальными лопастями, шнек в виде ленточной спирали, охватывающей рабочий вал, загрузочную воронку, окно для выгрузки и привод, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества перемешивания и повышения производительности, шнек снабжен хвостовиком, укрепленным подвижно относительно рабочего вала и имеющим вырезы в ленточной спирали, при этом лопасти установлены с возможностью прохода через вырезы при вращении вала и шнека.