Устройство для массирования мяса (Пат. № 95114757 РФ, А22 С9/00) может быть использовано при производстве мясных соленых изделий на стадии посола.
На рис. 25.17 изображено устройство для массирования мяса, общий вид; на рис. 25.18 – положения вращения емкости при различных углах поворота: а – 0°, б – 90°, в – 180°, г – 270°. Устройство для массирования мяса включает раму 1, емкость 2, закрепленную на горизонтальном валу 3, установленного в опорах вращения 4, герметичную крышку 5 для загрузки и выгрузки сырья, привод и пульт управления 6.
Емкость 2 имеет форму правильного тетраэдра и закреплена гранями 7 и 8 на горизонтальном валу 3, причем ось вращения тетраэдра проходит через его центр тяжести параллельно одной из граней.
Привод устройства состоит из электродвигателя 9, муфты 10, червячного редуктора 11, клиноременной передачи 12 и расположен внутри одной из стоек рамы 1.
Пульт управления 6 выполнен в виде отдельного блока, состоит из реле времени, кнопок управления, сигнальных ламп и пусковой аппаратуры (не показано) и смонтирован на стойке рамы 1.
Продолжительность массирования мяса задается с помощью реле времени в пределах 0…180 мин. Дополнительно устройство снабжено блоком конечных выключателей, с помощью которых обеспечивается остановка емкости 2 в требуемых положениях, например в положении загрузки или выгрузки сырья.
В начале работы в емкость 2, установленную в положении загрузки (крышкой вверх) и с открытой крышкой 5, загружают предварительно нашприцованное рассолом мясо, добавляют в емкость 2 недостающее количество рассола (до 15 % к исходной массе сырья), закрывают герметично крышкой 5, с помощью реле времени на пульте управления 6 задают необходимый интервал обработки, например 60 мин. Затем нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления 6 включают привод устройства. Вращение от электродвигателя 9 через муфту 10, червячный редуктор 11, клиноременную передачу 12 и вал 3 передается емкости 2 с частотой вращения 12 об/мин.
Во время вращения емкости 2 относительно горизонтального вала 3 сырье, например куски мяса массой 0,5…1,0 кг, поднимаются гранями вверх на высоту несколько больше угла естественного откоса и далее падают или перекатываются вниз, соударяясь друг о друга и о стенки емкости 2, достигая нижнего положения, затем вновь поднимаются вверх, и далее процесс повторяется и проводится непрерывно на протяжении всего цикла работы. В процессе обработки сырье одновременно с вертикальным перемещением в объеме емкости 2 за счет вращения емкости 2 относительно горизонтального вала 3 совершает горизонтальное перемещение за счет изменения наклона и расположения граней емкости 2 относительно собственной оси вращения. В результате совместного наложения вертикальных и горизонтальных перемещений сырье совершает сложное пространственное движение по объему емкости 2, в результате которого обеспечивается интенсивность и равномерность обработки сырья со всех сторон.
По окончании процесса обработки сырья, например 60 мин, автоматически программным устройством подается сигнал на остановку емкости 2 и далее с помощью конечного выключателя фиксируется в положении загрузки. Затем открывают крышку 5 и сырье самотеком из емкости 2 выгружается в напольную тележку (не показана), которая предварительно устанавливается под ней.
После выгрузки сырья нажатием соответствующей кнопки на пульте управления 6 емкость 2 возвращается в положение загрузки.
Далее цикл работы устройства повторяется.
Устройство для массирования мяса отличается тем, что емкость выполнена в форме тетраэдра, а ось вращения проходит через его центр тяжести.
Устройство для массирования костных отрубов (Пат. № 5055192/13 РФ, А22 С9/00) может быть использовано в мясной промышленности, а именно при производстве мясных соленых продуктов на стадии посола.
На рис. 25.19 изображено устройство для массирования костных отрубов; на рис. 25.20 – положения вращающегося барабана при 5 различных углах поворота; а – 0°, б – 90°, в – 180°; на рис. 25.21 – траектория движения костных отрубов в ходе массирования. Устройство для массирования костных отрубов включает раму 1, вращающийся полый барабан 2, имеющий форму призмы, закрепленный торцовыми гранями 3 и 4 на валу 5, установленном в подшипниках 6, крышку 7 для загрузки и выгрузки продукта, привод и пульт управления 8, вращающийся полый барабан 2, имеющий форму призмы, выполнен в виде неравнобокой призмы, у которой боковые грани 9 расположены под углом 15…20° к оси вращения вала 5. Торцовые грани 3 и 4 барабана 2, имеющие вид неравносторонних многоугольников, закреплены на валу 5 асимметрично одна относительно другой, причем ось вращения вала 5 совмещена с центрами симметрии этих граней.
Привод устройства состоит из электродвигателя 10, муфты 11, червячного редуктора 12 и цепной передачи 13.
Пульт управления 8 устройства включает реле времени, кнопки управления, сигнальные лампы и пусковую аппаратуру (не показан). Реле времени позволяет задавать продолжительность массирования в пределах 0…180 мин. Кроме того, устройство снабжено блоком конечных выключателей, с помощью которых обеспечивается остановка вращения барабана 2 в требуемых положениях, например в положении загрузки или выгрузки. Привод и пульт управления устройства смонтированы на раме 1.
В полый барабан 2, установленный в положении крышкой 7 вверх, загружают предварительно нашприцованные рассолом костные отруба, например окорока, добавляют недостающее количество рассола (до 15 % к исходной массе), закрывают герметично крышкой 7 и задают с помощью реле времени необходимый интервал продолжительности обработки, например 30 мин. Затем нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления 8 включают привод устройства. Вращение от электродвигателя 10 через муфту 11, червячный редуктор 12, цепную передачу 13 и вал 5 передается барабану 2 с частотой вращения 12 об/мин.
В ходе вращении барабана 2 продукт, например окорока, находящийся внутри, поднимается боковыми гранями 9 вверх на высоту несколько выше угла естественного откоса, затем падает или перекатывается вниз, попадая на одну из нижних боковых граней 9 барабана 2, расположенную относительно горизонтальной оси под углом 15…20°, и далее, скользя и перекатываясь по ней, перемещается вдоль барабана 2 до упора о торцовую грань 3 или 4 или близкому к этому положению. Затем вновь поднимается боковыми гранями 9 вверх, падает или перекатывается вниз, попадает на наклонную боковую грань 9 и, скользя по ней, вновь перемещается вдоль барабана 2 в направлении, обратном первоначальному, осуществляя таким образом сложное пространственное движение, траектория которого показана на рисунке. В результате такого движения продукту обеспечивается равномерность обработки со всех сторон и одновременно повышается интенсивность процесса массирования.
В устройстве траектория сложного движения продукта достигается: во-первых, благодаря перемещениям в вертикальном направлении за счет вращения барабана 2 относительно горизонтального вала 5; во-вторых, благодаря попеременным перемещениям влево и вправо вдоль барабана 2 за счет наклонно расположенных боковых граней 9 относительно оси вращения вала 5, угол наклона которых составляет 15…20°. Изменение их наклона на противоположное обеспечивается торцевыми гранями 3 и 4, имеющими форму неравносторонних многоугольников, закрепленных на валу 5 асимметрично один относительно другого, причем ось вращения вала 5 совмещена с центрами симметрии этих граней. За время одного оборота барабана 2 наклон боковых граней 9 меняется на противоположный кратно количеству сторон торцевой грани многоугольника. По окончании времени обработки продукта, например 30 мин, программным устройством подается сигнал на остановку барабана 2, в результате которого производится его фиксация в положении выгрузки, осуществляемая с помощью одного из конечных выключателей блока управления. Далее открывают крышку 7 и продукт самотеком под действием силы тяжести выгружается в заранее установленную под барабан 2 емкость, например напольную тележку (не показана).
После выгрузки продукта нажатием соответствующей кнопки на пульте управления 8 барабан 1 устанавливается в положение загрузки.
Далее цикл работы устройства повторяется.
Устройство для массирования костных отрубов отличается тем, что торцевые грани барабана выполнены в виде неравносторонних многоугольников и расположены асимметрично одна относительно другой, причем ось вращения вала совмещена с центрами симметрии этих граней.
Способ смешивания пищевых продуктов и устройство для его осуществления (Пат. № 4895449/13 РФ, А22 С5/00) предназначено для смешивания пищевых продуктов, преимущественно мяса, в процессе посола или массирования.
На рис. 25.22 изображен барабан и соответствующие узлы по изобретению. Устройство для переработки пищевых продуктов содержит вращающийся барабан 1, установленный на опорах 2 и 3, приклепленных к раме 4. Продольная ось барабана 1 наклонена преимущественно под углом в диапазоне 10…15° относительно горизонтали.
Барабан 1 имеет стенку 5 из нержавеющей стали, отделанной обработанными стеклянными шариками. Стенка 5 барабана состоит из четырех сегментов 5а, 5b, 5с и 5d.
Сегмент 5а имеет форму расширяющегося наружу конуса от закрытого торца 6 барабана, переходя в центральный сегмент 5b большего, относительно постоянного, диаметра. Сегменты 5с и 5d постепенно суживаются от сегмента 5 к меньшему диаметру у открытого конца 7 барабана. Закрытый торец 6 барабана 1 имеет прикрепленную 40 к нему изнутри коническую стенку 8. Внутренняя камера 9 образована конической стенкой 8 и закрытым торцом 6. Цилиндрическое отклоняющее кольцо или муфта 10, описанные подробно ниже, расположены в центре конической стенки 8. В отклоняющее кольцо 10 входит вал 11, установленный в подшипниковом узле 12 на опоре 3. Двигатель 13, описанный в патенте США № 4657771, может быть гидростатического типа, он непосредственно вращает вал 11.
На другом конце барабана 1 имеется дорожка 14, проходящая по окружности наружной поверхности сегмента 5d стенки барабана, которой он опирается на ролики 15, установленные в верхней части опоры 2. Экран 16 закрывает дорожку 14. При включении двигателя 13 вал 11 вращается в подшипниковом узле 12, а дорожка 14 бежит по роликам 15, при этом барабан 1 вращается, осуществляя заданную переработку пищевых продуктов.
Открытый конец 7 барабана 1 уплотняется дверцей 17, выполненной в виде круглой плиты. Круглый усиленный фланец 18 вокруг наружной части дверцы 17 примыкает к конической кромке (не показана), выполненной на фланце (не показан), приваренном к открытому торцу 7 барабана.
Труба 19, выступающая из прохода (не показана) в центре дверцы, имеет переднюю секцию 20, к которой крепится рычаг 21. Рычаг 21 проходит над поверхностью дверцы 17 и вокруг фланца 18 до шарнира вокруг подвески на монтажной конструкции (не показана), расположенной сбоку барабана у стенки сегмента 5d. Таким образом, дверцу 17 можно открывать, используя рычаг 21, обеспечивая при этом доступ внутрь барабана 1, или дверцу можно закрывать, уплотняя барабан. Бункер 22 расположен непосредственно под дверцей. При необходимости в качестве привода рычага 21 можно использовать поршневой механизм с пневмосистемой, который монтируется на конструкции, на которой установлен рычаг управления дверцей. Конструктивные особенности и принцип действия дверцы 17, включая устройство усиливающего фланца 18 на дверце, армирующего фланца вокруг открытого конца 7 барабана и рычага дверцы, а также его монтажную конструкцию, описаны в патенте США № 4657771.
Вакуумный насос 23, установленный на раме 4 под барабаном 1, используется для создания разрежения внутри барабана с помощью гибкой вакуумной трубки 24. Гибкая вакуумная трубка 24 подсоединена одним концом к всасывающему концу насоса 23, а другим концом через угольник 25 – к вращающейся муфте 26, установленной на конце трубы 19. Наличие муфты 26 позволяет барабану 1 вращаться относительно вакуумной трубки 24. При необходимости клапан (не показан) можно установить в трубе 19 для регулирования прохода через трубу при создании разрежения в барабане, а также для изоляции внутренней части барабана от вакуумного насоса.
На внутренней поверхности барабана 1 имеется пара спиральных лопастей 27 и 28, проходящих внутри барабана по длине от закрытого торца 6 через сегменты 5а…5d до открытого конца 7 барабана, Когда барабан функционирует, отдельные куски пищевого продукта 29, например куски мяса, загружают в барабан вместе с определенным количеством солящего агента, такого как рассол. При вращении барабана 1 лопасти 27 и 28 перемещаются таким образом, чтобы осуществить необходимое перерабатывающее продукт действие. Лопасти, расположенные одна против другой, имеют скошенную переднюю кромку под определенным углом относительно сегментов 5а…5b стенки барабана, которая при вращении барабана в первом направлении заставляет куски пищевого продукта внутри барабана стремиться к закрытому концу 6 барабана, а вращение барабана в противоположном направлении заставляет продукты перемещаться в сторону открытого конца 7 барабана. Когда дверца 17 на конце 7 барабана открыта, то вращение барабана в направлении, при котором пищевые продукты перемещаются в сторону открытого конца барабана, приведет к выгрузке продуктов через открытый конец барабана в бункер 22, откуда пищевой продукт можно подать в соответствующее устройство для его удаления.
Основной особенностью изобретения является наличие средства, предназначенного для регулирования температуры внутри барабана 1 во время переработки продукта. Для этого лопасти 27 и 28 имеют двустенную конструкцию с полой внутренней частью, по которой проходит жидкость, регулирующая температуру. Любой температурный перепад между жидкостью и внутренней частью барабана является результатом теплопередачи через ребра, обеспечивая при этом регулирование температуры во время переработки пищевых продуктов за счет изменения температуры жидкости.
Двойная стенка лопасти 27 показана на рис. 25.22. Лопасть 27 выполнена из двух пластин 31 и 32, приваренных к стенке 5 барабана на расстоянии друг от друга параллельно. Трубчатый элемент 33 прикреплен к верхней части двух пластин 31 и 32, образуя камеру между двумя пластинами. Трубчатый элемент 33 выполняет роль подающей трубы для жидкости, регулирующей температуру, которая поступает из резервуара 34 у приводного конца барабана 1 и проходит к открытому концу 7 барабана, где эта жидкость возвращается через камеру между пластинами 31 и 32 в резервуар 34.
Для того, чтобы в максимальной степени использовать теплообменные свойства лопасти 27 (а также лопасти 28) имеются ряды перегородок 35, приваренных точечной сваркой в местах 36 к пластинам 31 и 32. Перегородки 35 воздействуют на поток регулирующей температуру жидкости, протекающей внутри лопасти, создавая вихревые зоны, равномерно распределяющие жидкость на внутренней поверхности пластин 31 и 32, тем самым обеспечивая более равномерную теплопередачу к наружным поверхностям пластин. На рис. 25.23 видно устройство перегородок 35. Трубчатый элемент 33 расположен в верхней части лопасти 27, а стенка 5 барабана – в нижней ее части. Как легко представить, в местах 37 имеет место вихревое движение жидкости. Лопасть 28 имеет аналогичную конструкцию.
На рис. 25.23. (Продолжение) представлено соединение тракта подвода жидкости, регулирующей температуру, выполненного в виде трубчатого элемента, с трактом возвратного течения, образованным перегородками 35, прикрепленными к пластинам 31 и 32. Подающий тракт 33 суживается в сторону стенки 5 у открытого конца 7 барабана. Эта суживающая конфигурация показана на рис. Как показано на рис. в месте перед пересечением патрубка 33 со стенкой 5 барабана 1 имеется несколько отверстий 38, расположенных между внутренней полостью тракта и пространством между пластинами 31 и 32. Перегородки отодвинуты от этой небольшой секции ребер для образования камеры 39, в которой собирается жидкость, выходящая из подающего тракта 33. От этого места жидкость возвращается по ребру в резервуар 34. На рис. 25.23. показано устройство элементов системы регулирования температуры, определяющей подачу жидкости от приводного конца барабана 1 к лопастям 27 и 28. В приводном конце имеется вал 11, на который опирается барабан, также имеется подшипник 12, закрепленный на опоре 3, в котором вращается вал. Для вращения вала имеется двигатель 13. Конец вала 11 соединен с трубопроводом 40 через вращающуюся муфту 41. Эта муфта позволяет валу 11 вращаться соосно трубопроводу, который остается неподвижным. В центральной части трубопровода 40 имеется полость 42, через которую проходит труба 43. Эта подающая труба 43 вставлена в Г-образный канал 44 в задней части трубопровода. Канал 44 заканчивается входным проходом 45, который соединен с впускной трубой 46, отходящей от резервуара 34. Внутренняя поверхность полости 42 и наружная поверхность подающей трубы 43 образует кольцевой канал 47, который предназначен для возвратного потока. Кольцевой канал 47 соединен каналом 48 с выходной трубой 49, которая введена в резервуар 34.
Способ смешивания пищевых продуктов, преимущественно мяса, отличается тем, что подачу осуществляют в барабан, снабженный средством для подвода и отвода теплоносителя и полыми спиральными лопастями для его циркуляции, при этом в процессе смешивания поддерживают заданную температуру путем контактирования с этими лопастями. Устройство для смешивания пищевых продуктов отличается тем, что оно снабжено средством подачи и удаления теплоносителя, включающим средство контроля температуры, служащее для поддержания заданной температуры теплоносителя, спиральные лопасти соединены со средством контроля температуры и выполнены полыми, по меньшей мере, из двух сообщающихся секций для циркуляции теплоносителя, причем одна из секций служит для непрерывной подачи теплоносителя, а другая – для его возврата.
Устройство отличается тем, что секция лопасти, служащая для возврата теплоносителя снабжена перегородками и приспособлением для соединения со средством контроля температуры; отличается тем, что оно снабжено датчиками температуры, взаимосвязанными со средством контроля температуры.