Способ шприцевания колбасного фарша и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК A22C11/04 

Изобретение относится к мясной промышленности, преимущественно к производству колбасных изделий, для шприцевания колбасного фарша в оболочку и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ шприцевания колбасного фарша из емкости путем перемещения фарша в емкость и приложения к нему направленного давления.

Недостатком способа является наличие воздуха в фарше и необходимость приложения довольно больших направленных давлений для его вытеснения из емкости.

Известен способ вакуумного шприцевания фарша из емкости, при котором в емкости перед вытеснением фарша создается разрежение путем соединения емкости с вакуумным насосом.

Вакуумирование емкости устраняет до некоторой степени недостатки предыдущего способа, так как в значительной степени воздух из фарша удаляется. Однако проблема уплотнения фарша вакуумированием емкости полностью не решается. Кроме того, вакуумирование емкости не изменяет величины сопротивления фаршу при его вытеснении из емкости. Таким образом, проблема снижения усилий на вытеснение фарша из емкости остается.

Известны устройства для шприцевания фарша, Они имеют корпус-емкость с рабочим органом для вытеснения фарша. Известны устройства для вакуумного шприцевания, корпус которых подключен к источнику вакуума.

Недостатком всех этих устройств является недостаточная плотность набивки фарша в колбасную оболочку и необходимость приложения к рабочему органу значительV|

ю го ND ю

со

ных усилий для вытеснения фарша из корпуса через цевку, что снижает производительность устройств и качество готового продукта.

Наиболее близким по технической сущ- ности к заявленному устройству является шприц типа KF фирмы KOCH/FATOSA (США), принятый за прототип. Шприц KF содержит станину, на которой жестко закреплен цилиндрический корпус с порш- нем, крышкой с цевкой и вакуумным штуцербм.

Цель изобретения - интенсификация процессов удалё йШ воздуха из фарша, его уплотнения и вытеснения из ёмкости, а так- же повышение качества готового продукта.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе шприцевания колбасного фарша из емкости путем помещения фарша в емкость, герметизация емкости, создания в ней разряжения для удаления воздуха из фарша и вытеснения фарша из нее, в процессе создания разрежени емкость привр-1 дят в колебательное движение и осуществляют его до полного удаления воз- духа и уплотнения фарша.

В предложенном способе емкость приводят в колебательное движение путем создания крутильных колебаний вокруг оси емкости, например, путем приложения к ней в плоскости,перпендикулярной главной оси по меньшей мере одной силы, изменяющейся по полигармоническому закону.

В предложенном способе емкость приводят в колебательное движение путем со- здания продольных колебаний емкости вдоль оси, например, путем приложения к ней по меньшей мере одной силы, изменяющейся по полигармоническому закону и направленной вдоль этой оси.

Цель достигается также тем, что в предложенном устройстве шприцевэ ния Колбасного фарша, содержащем станину, цилиндрический корпус с поршнем/крышку с цевкой и вакуумным штуцером, корпус установлен с возможностью поворота вокруг геометрической оси корпуса и вдоль нее, и снабжен упругими элементами подвески, соединяющими корпус со станиной, вибро- возбудителем, соединенным с корпусом с возможностью обеспечения колебаний корпуса и элементом программного задания .колебаний, связанным с вибровозбудителем..

В предложенном устройстве вибровозбудитель выполнен в виде, по меньшей мере, пары электромагнитов, соленоиды которых закреплены на станине, а сердеч-. пики закреплены на пластинах, установлен-

ных диаметрально противоположно на корпусе с возможностью их поворота.

В предложенном устройстве упругие элементы установлены, по меньшей мере, по три в каждой из минимум двух параллельных плоскостей, расположенных на наибольшем удалении друг от друга в пределах корпуса и перпендикулярных оси корпуса.

В предложенном устройстве упругие элементы в плоскости расположены под углом 120° друг к другу.

В предложенном устройстве элемент программного задания колебаний состоит из последовательно соединенных между собой генератора колебаний, коммутационного и программного блоков, при этом вибровозбудитель взаимосвязан с коммутационным блоком, например, ЭВМ.

На фиг.1 приведены схемы реализации способа вибровакуумного шприцевания колбасного фарша. На фиг.1а приведена схема реализаций способа, когда главной осью емкости является ее геометрическая ось, совпадающая с осью канала истечения (цевки). На фиг. 16 приведена операцион- но-временная диаграмма. На фиг,2а, б с разрезом А-А показано размещение вибровозбудителя и упругих элементов подвеса корпуса. На фиг.З приведена схема соединения элементов для управления колебаниями корпуса.

Способ реализуется в следующей последовательности.

Полный рабочий цикл состоит из шести операций. I операция - фарш помещают (загружают) в емкость, например, цилиндрическую (фиг.1 а) в течение времени ti с (фиг. 16).

II операция - емкость герметизируют, например, закрывают, в течение времени ta с.

III операция - емкость приводят в колебательное движение, например, угловые колебания вокруг главной оси емкости, а продольные колебания вокруг этой же оси, в течение тз с. IV операция - через время ts с после начала колебаний емкости, ее подключают к источнику вакуума и создают в ней разряжение (фиг. 16). V операция- колебания емкости прекращают через ts с и вытесняют из нее фарш в течение t4 с (фиг.1а, 6). VI операция - емкость отключают от источника вакуума.

Как уже отмечалось ранее, возможны и многие другие формы колебаний емкости, например,вокруг оси

N, Y. Ј Yon sin (шл t + On) (рад),

n™ I вдоль Оси

Nu-.... X 2 Xonsin (Wht.+ Ai)(M). n 1

гдейЛ n Ш , n 1, ... , Ni.

Устройство содержит крышку 1 со штуцерами 2,3 и эксцентриковым зажимом 4, цилиндрический корпус 5 с поршнем 6, станину 7 на колесах 8. На корпусе 5 расположены с возможностью углового поворота и фиксации пластины 9 и 10 с закрепленными на них сердечниками электромагнитов. Против пластин на станине 7с такой же возможностью регулирования положений устанавливают соленоиды 11 и 12, Корпус 5 соединен со станиной 7 упругими элементами 13, например, резиновыми амортизаторами. Упругие элементы расположены минимум в двух параллельных плоскостях перпендикулярных оси корпуса, по меньшей мере потри в каждой плоскости. Корпус снабжен элементом фиксации корпуса, который на чертеже не показан. Цевка 14 жестко соединена со штуцером 2, а штуцер 3 присоединен к вакуумному насосу (на чертеже не показан). Вибровозбудитель 15, например, два электромагнита, соединен с генератором колебаний 16 и программным блоком 17 задания амплитуды, фазы и частоты колебаний корпуса через коммутационный блок 18. Блоки 17,18 и генератор 1.6 могут быть выполнены, например, на ЭВМ.

Устройство работает следующим образом.

Поворачивается эксцентриковый зажим 4 и отодвигается крышка 1. В корпус 5 загружается фарш (поршень 6 находится в нижнем положении) и закрывается крышкой. На элементе программного задания ко- лебаний устанавливаются величины амплитуды, фазы и частоты колебаний. Включается вибровозбудитель, а затем вакуумный насос (через время tg с). Корпус 5 с фаршем совершают колебания, при которых фарш интенсивно уплотняется, вытесняя воздух из своей массы. Воздух удаляется через патрубок 3. При необходимости колебания могут регулироваться и в процессе работы устройства. В процессе вибрирования изменяются и реологические свойства фарша. Он становится более однороден и текуч. После завершения удаления воздуха (для некоторых мясных колбасных фаршей это 2-5 мин) выключается вибровозбудитель и включается привод поршня 6. Когда поршень 6 в ытеснит весь фарш из корпуса 5 он возвращается в исходное положение. Выключается вакуумный насос - рабочий цикл закончен.

Применение вибровакуумного удаления воздуха из фарша обеспечивает получение однородной и плотной структуры колбас. Это существенно повышает их качество и увеличивает сроки хранения.

С механической же точки зрения вибра5 ционное шприцевание существенно снижает сопротивление фаршу при вытеснении его через цевку, что увеличивает производительность шприца в несколько раз или позволяет использовать привод поршня в

0 несколько раз менее мощный, чем в прототипе,

Формула изобретения 1 .Способ шприцевания колбасного фарша путем помещения фарша в емкость, гер5 метизации емкости, создания в ней разряжения для удаления воздуха из фарша и вытеснения фарша из нее, о т л ич а ю- щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса шприцевания, повышения качест0 ва готового продукта и снижения усилий на вытеснение фарша из емкости, в процессе создания, разрежения емкость приводят в колебательное движение и осуществляют его в течение времени, необходимого для

5 полного удаления -воздуха и упаотненйя фарша.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что емкости сообщают крутильные колебания вокруг оси емкости путем приложе- 0 ния к ней в плоскости, перпендикулярной оси, по меньшей мере одной силы, изменяющейся по полигармоническому закону.

3.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что емкости сообщают продольные ко- 5 лебания вдоль оси емкости путем приложения к ней по меньшей мере одной силы, изменяющейся по прлигармоническому закону и направленной вдоль этой оси.

4.Устройство для шприцевания колбас- 0 ного фарша, имеющее станину; цилиндрический корпус с поршнем, крышку с цевкой и вакуумный штуцер, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса шприцевания, повышения качества готов р- 5 го продукта и снижения усилий на вытеснение фарша из емкости, корпус установлен с возможностью поворота вокруг геометрической оси корпуса и/или вдоль нее и снабжен упругими элементами подвески для соеди- 0 нения корпуса со станиной, вибровозбудителем, элементом программного задания колебаний, связанным с вибровозбудителем.

5.Устройство по п.4, отличающее- 5 с я тем, что вибровозбудитель выполнен в виде по меньшей мере пары электромагнитов, соленоиды которых закреплены на станине, а сердечники - на пластинах, установленных диаметрально противоположно на корпусе с возможностью их поворота.

6.Устройство по п.4, отличающее- с я тем, что упругие элементы установлены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных оси корпуса потри в каждой плоскости.

Т.Устройство по пп.4 и 6, отличающее с я тем, что упругие элементы в каждой плоскости расположены под углом 120° один к другому.

8.Устройство по п.4, отличающее- с я тем, что элемент программного задания колебаний состоит из последовательно соединенных между собой генератора колебаний, а также коммутационного и программного блоков, при этом вибровозбудитель взаимосвязан с коммутационным блоком.

Изобретение относится к мясной промышленности. Способ шприцевания колбасного фарша заключается в герметизации емкости, в которую он помещен, и последующих удалении воздуха из фарша и вытеснении. Для повышения качества готового продукта и снижения усилий на его вытеснение в процессе удаления боздуха емкость приводят в колебательное движение, Например, в виде крутильных колебаний вокруг оси емкости или продольных колебаний вдоль оси емкости. Устройство для осуществления способа содержит станину, ци/Шнд:: рический корпус с поршнем и крышку со штуцером, соединенным с источником вакуума. При этом корпус установлен с возможностью поворота вокруг оси, снабжен упругими элементами и соединен с программно-управляемым возбудителем, выполненным, например, в виде электромагнитов. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 3 ил. « Ј

2 ГУ

воздух

Ш

а

Фиг.

5

Ш

9

IS

IS

15