Техника будущего: новые технические решения технологических задач

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.

Рис. 25.17. Устройство для массирования мяса

Рис. 25.17. Устройство для массирования мяса

Рис. 25.18 Положение вращения емкости при различных углах поворота

Рис. 25.18 Положение вращения емкости при различных углах поворота

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.

Рис. 25.19. Устройство для массирования костных отрубов Рис. 25.20. Положения вращающегося барабана Рис. 25.21. Траектория движения костных отрубов

Рис. 25.19. Устройство для массирования костных отрубов Рис. 25.20. Положения вращающегося барабана Рис. 25.21. Траектория движения костных отрубов

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.

Рис. 25.22. Барабан

Рис. 25.22. Барабан

Рис. 25.22. (Продолжение)

Рис. 25.22. (Продолжение)

Барабан 1 имеет стенку 5 из нержавею­щей стали, отделанной обработанными стеклянными шариками. Стенка 5 барабана состоит из четырех сегментов , 5b, и 5d.

Сегмент имеет форму расширяюще­гося наружу конуса от закрытого торца 6 барабана, переходя в центральный сегмент 5b большего, относительно постоянного, ди­аметра. Сегменты 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 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 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.

Добавить комментарий