Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia emulsji wody z tluszczu zwlaszcza ziaren ma¬ sla z zadana stala zawartoscia wody, oraz urza¬ dzenie do wytwarzania emulsji wody z tluszczu, zwlaszcza ziaren masla z zadana stala zawartoscia wody.Znane sa sposoby przetwarzania smietanki w maselnicy polegajace na kontrolowaniu procesu przemiany emulsji tluszczu w wodzie w miesza¬ nina maslanki i ziaren masla, przez pomiar elek¬ trycznej przewodnosci wlasciwej. Z tej mieszaniny w oddzielnej operacji, na przyklad przez wygnia¬ tanie lub wyciskanie, korzystnie w ugniatarce ta¬ kiej jak maselnica typu Fritz oddiziela sie ma¬ slanke. Zawartosc wody w produkcie koncowym zalezna jest od skutecznosci operacji oddzielajacej.Dlatego w znanych urzadzeniach zawartosc wody w gotowym produkcie okreslana jest przy wyj¬ sciu z maszyny. Jesli wartosc uzyskana- rózni sie od wartosci zadanej, nastawia sie recznie maszy¬ ne dla uzyskania ilosci wody zblizonej do ilosci zadanej. W czasie wymaganym dla zarejestrowa¬ nia wartosci zmierzonej, jak równiez przeprowa¬ dzenia regulacji korygujacej i koniecznej kontroli, otrzymuje sie produkt koncowy z niewlasciwa- za¬ wartoscia wody. Przez regulacje korygujaca mozna tylko w przyblizeniu lub; przypadkowo osiagnac wartosc zadana, co prowadzi do obnizenia jakosci produktu koncowego.Przyjmowano oprócz tego, ze podczas calego 10 15 20 25 30 przebiegu przerabiania smietany, na przyklad w maselnicy typu Fritz w calym obszarze cylindra bijaka tworza sie ziarna masla. Praktycznie, pod¬ czas duzej czesci operacji, struktura smietanki nie ulega zadnej zasadniczej zmianie. Dopiero po do- . prowadzeniu pewnej okreslonej ilosci energii na jednostke objetosci, przechodzi ona skokowo w odrebna strukture posrednia, która podczas dalszej obróbki równiez skokowo przechodzi w rozlozone w maselnicy drobiny masla. Zawartosc wody jest zaprogramowana w glównych zarysach przed wy¬ gniataniem lub wyciskaniem, tak iz przy zastoso¬ waniu maselnicy korzystnie typu Fritz wystepuje, ona juz w cylindrze bijaka. Nie dokonywano do¬ tychczas w sposób dokladny pomiaru elektrycz¬ nej przewodnosci wlasciwej dla badania procesu przemiany emulsji tluszczu w wodzie w fazie wodnej z ziarnisto rozprowadzona emulsja wody w tluszczu, korzystnie ze smietanki w mieszanine drobin masla i maslanki. Stwierdzono przy tym, ciagla zmiane przewodnosci wlasciwej podczas calej fazy obróbki. W istocie elektryczna przewod¬ nosc wlasciwa przerabianego produktu spada sko¬ kowo, gdy produkt przechodzi w odrebna struk¬ ture posrednia.Istota i wlasciwosci tej odrebnej struktury po¬ sredniej sa wyjasnione w opisie patentowym NRD nr 120 119.Przy przejsciu w fazie wodnej do ziarnistej emulsji wody w* tluszczu, korzystnie mieszaniny 114 942114 942 drobin masla i maslanki przewodnosc wlasciwa jest okreslona przez wzglednie dobrze przewodza¬ ca faze wodna, zwlaszcza maslanke, której prze¬ wodnosc jest wieksza anizeli przewodnosc substan¬ cji w stanie poczatkowym.Znane sa urzadzenia do wytwarzania emulsji wody w tlusizczu zwlaszcza masla z zadana stala zawartoscia wody skladajace sie z przystosowa¬ nych do pracy ciaglej maselnic typu Fritz i elek¬ trod' do okreslania elektrycznej przewodnosci obrabianego materialu.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania emulsji wody w tluszczu zwlaszcza ziaren n^asla *z zadana, stala zawartoscia wooy, któjry nie iria wad sposobów znanych ze stanu techniki.Dalszym .celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urzadzenia do wytwarzania emulsji wody w tluszczu, zwlaszcza ziaren masla umozli¬ wiajacego otrzymywanie ziaren masla o stalej za¬ wartosci wody.Zadanie techniczne wynalazku polega na opra¬ cowaniu urzadzenia pozwalajacego na ciagla kon¬ trole procesu przemiany emulsji tluszczu w wodzie w ziarnista emulsje wody w tluszczu w fazie wodnej, korzystnie ze smietanki w mieszanine drobin masla i maslanki w przestrzeni przerobu, przez wykorzystanie zaleznosci przewodnosci wla¬ sciwej produktu obrabianego od jego struktury, za pomoca znanych metod pomiarowych i urza¬ dzenia regulujacego — utrzymywaniu stalej war¬ tosci wody w postaci emulsji w tluszczu. ' Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze okresla sie miejsca przejscia emulsji tluszczu w wodzie, korzystnie smietanki w odrebna strukture posrednia lub skokowa przejscie tej struktury po¬ sredniej w fazie wody w ziarnista strkture wo¬ dy w tluszczu, korzystnie w mieszanine ziaren masla i maslanki i zaleznie od jednego z tych przejsc doprowadza sie do przerobionego ma¬ terialu okreslona ilosc energii mechanicznej Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze elektroda dla okreslenia elektrycznej przewodnoscL wlasciwej obrabianego materialu, jest usytuowana w ustalonym miejscu w przestrzeni' obróbkowej, korzystnie w cylindrze bijaka maselnicy typu Fritz, na jednej z dwu granic, okreslajacych przej¬ scie z emulsji tluszczu w wodzie, korzystnie do struktury posredniej lub z tej struktury posred¬ niej do wytworzonej w fazie wodnej ziarnistej emulsji wody w tluszczu, korzystnie mieszaniny ziaren masla i maslanki ustalonych za pomoca znanego ukladu pomiarowego i sterujacego.W nastepstwie doprowadzenia energii do emul¬ sji tluszczu w wodzie, korzystnie smietanki, po¬ wstaje struktura posrednia do której zostaje do¬ prowadzona dodatkowo okreslona ilosc energii na jednostke objetosci.W chwili powstania, po skokowym przejsciu ze struktury posredniej do emulsji wody w tluszczu i plynnej fazy, nowo powstala emulsja- wykazuje minimalna zawartosc wódy. Dalsze doprowadzanie energii powoduje unikniecie czastek cieczy z fazy plynnej w ziarnku tluszczu, podnoszac zawartosc wody w tluszczu odpowiadajaca ilosci energii do¬ prowadzanej na jednostke objetosci.Doprowadzanie okreslonej ilosci energii korzyst¬ nie realizowana w ten sposób, ze material prze¬ rabiany w cylindrze bijaka pracujacej nieprzer- 5 wanie maselnicy ze stanu struktury posredniej utrzymuje ustalone miejsce w cylindrze bijaka - To ustalone miejsce odpowiada w zaleznosci od wlasciwosci maszyny ustalonemu doprowadzaniu energii. W tym celu wlasciwosci maszyny zostaj a 10 tak ustawione, ze zakres struktury posredniej, tzn. przejscie od emulsji tluszczu w wodzie do struktury posredniej lub przejscie ze struktury posredniej do wodnej emulsji wody w tluszczu znajduje sie w ustalonym uprzednio miejscu.Ustawienie maszyny, która te wymagania spel¬ nia umozliwia zastosowanie urzadzenia wedlug wynalazku. Urzadzenie do wytwarzania emulsji wody w tluszczu, wedlug wynalazku, zostalo tak uksztaltowane, ze elektroda do okreslania prze¬ wodnosci wlasciwej obrabianego materialu jest usytuowana w jednym miejscu przestrzeni obrób¬ kowej korzystnie w cylindrze bijaka pracujacych nieprzerwanie maselnic o znanej konstrukcji, na jednej z dwu granic, które ustalaja przejscia z emulsji tluszczu w wodzie, korzystnie smietanki, do struktury posredniej wzglednie struktury po^ sredniej do mieszaniny drobin masla i maslanki, poprzez znany uklad pomiaru i sterowania, odpo¬ wiednimi zmianami warunków pracy.Od granicy utworzenia sie. struktury posredniej lub granicy utworzenia sie emulsji wody w tlu¬ szczu, korzystnie utworzenia sie drobin masla w materiale obróbczym, który w fazie przemiany wykazuje minimalna zawartosc wody, ustalone zo¬ staje mieijsce w cylindrze bijaka. Utrzymanie sta¬ lego miejsca w cylindrze bijaka jest jednoznaczne z doprowadzeniem ustalonej ilosci energii na jed¬ nostke objetosci materialu obróbozego i tym sa¬ mym uzyskania okreslonej ilosci wody w emulsji wody w tluszczu, korzystnie w drobinach masla.Minimalna zawartosc wody jest wzglednie stala dzieki czemu koncowa zawartosc wody w tlu¬ szczu, korzystnie w drobinach masla, jest przez ustalenie miejsca przejscia smietanki do odrebnej struktury posredniej lub tej struktury tylko w fazie wodnej w ziarnista emulsje wody w tluszczu korzystnie mieszaniny drobin masla i maslanki, prawie stala..Ustalenie miejsca zmiany struktury nastepuje przez umieszczenie elektrody do pomiaru przewod¬ nosci wlasciwej i polaczenie jej z elektroda po¬ równawcza znajdujaca sie na obszarze nieprzero¬ bionej smietanki, przez co wykorzystuje sie do regulacji dlugosci drogi produktu, zmiane prze¬ wodnosci wlasciwej przy przejsciach emulsji tlu¬ szczu w wodzie, korzystnie smietanki do struktury posredniej lub struktury posredniej w ziarnista emulsje wody w tluszczu, korzystnie mieszanine drobin masla i maslanki-.Dlugosc przebytej drogi w cylindrze bijaku, a wiec polozenie elektrody pomiarowej przy okres¬ lonym wymaganym zwiekszeniu zawartosci wody ziarnisto rozprowadzonej emulsji wody w tlufeszczu, powyzej wartosci minimalnej, jest nieznaczna od typu maselnicy, w której zainstalowano to urza- 20 25 30 35 40 45 50 55 005 114 942 6 dzemie. Zaleznosc '.miedzy droga przebyta w masel - nicy i iloscia . energii doprowadzonej. do przera¬ bianego materialu przy ustalonych wlasnosciach ruaipejdu jelst niezalezna od -typu* maselnicy. Ten parametr otaresllono eksperymentalnie. Zwiekszenie zawartosci wody w ziarnistej emuilsijti wody w tlu¬ szczu opisuje funkaja H^O = tfi(E), gdzie H^ ozna¬ cza zwiekszenie zawartosci wody, a E i— dopro¬ wadzona ilosc ene.rg.il.Nieznaczna zaleznosc iminiimalnej zawartosci wody kitóra wskazuje emulsja wody w tluszczu, korzystnie w drobinach m-a'sla w chwili powslta- wania, od wlasciwosci emulsji wyijsciowetj, ko¬ rzystnie smietanki uzytej do wyrobu masla, jest uwzgledniona opisanym nizej uksztaltowaniem urzadzenia wedlug wynalazku. Elektroda pomia¬ rowa, za pomoca .której ulstala sie jedna z dwu gramie ma dlugosci,, iktóra jest wiejksza anizeli ob¬ szar przemiany etoulsjii tluszczu w wodzie, ko¬ rzystnie smietanki, w strukture posrednia lub strukjtury posredniej w ziarnista emulsje wody w tluszczu, korzystnie w mieszanine ziaren masla i .maslanki, lecz mniejsza niz obszar, który zaj¬ muje struktura posrednia. Calkowita opornosc elektryczna elektrody pomiarowej jest zalezna wobec tego od polozenia jednej z obydwu granic na powierzchni elektrody. Uprzednio wybrana wartosc rezystancji elektrody pomiarowej, przy której reaguje zasitosowane znane urzadzenie ste¬ rujace, umozliwia zmiane polozenia jednej z opi¬ sanych granic na dlugosci elektrody pomiarowej.Urzadzenie wedlug wynalazku ma te zalete, 2e pozwala, na sterowanie procesem przemiany emul¬ sji tluszczu w wodzie w ziairnista emulsje wody w tluszczu, korzystnie smietanki, w mieszanine zia¬ ren masla i maslanki oraz zapewnia automatyza¬ cje procesu i utrzymanie stalej uprzednio okres¬ lonej zawartosci wody w ziarnach masla.[Przedmiot wynalazku jesit uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia cylilnidfer z bijakiem w maselnricy ty¬ pu Fritz,, fig. 2 — fragment scianki cylindra z elektroda pomiarowa w przekroju i przebieg opornosci elektrycznej na tej elektrodzie, fig. 3 — wykres calkowitej opornosci elektrody pomia¬ rowej w zaleznosci oid polozenia, granicy starktur na powierzchni elektrody, a fig. 4 — wykres za¬ wartosci wody w funkcji ilosci energii.Urzadzenie zawiera cylinder 1 i bijak 2. W po¬ blizu doprowadzenia smietanki usytuowana jest elektroda 3 porównawcza. Elektroda 4 pomiarowa usytuowana jesjt na cylindrze 1 w pewnej odleg¬ losci od elektrody 3. Elektrody 3 i 4 sa polaczone ze stosowanym do tego calu znanym urzadzeniem pomiarowym i sterujacym 11, które reguluje wa¬ runki ruchu maszyny w ten sposób, ze granica 6 pomiedzy smietanka i .struktura posrednia, utrzy¬ mywana jest na przyklad w miejscu osadzenia elektrody pomiarowej 4. Produkt obrabiany .musi od miejsca zmiany struktury, odbyc ustalona droge w przestrzeni obróbczej, co jes/t równoznacz¬ ne z doprowadzeniem pewnej okreslonej ilosci energii do jednostki jego objetosci, a tym samym wprowadzenie clkireslonielj ilosci wody w tworzone ziarna masia.Na figurze 2 przedstawiono fragment scianki cylindra 1 utrzymujacej elektrode pomiarowa 4.Elektroda pomiarowa 4 oddzielona jest od cylin¬ dra 1 za pomoca materialu izolacyjnego 5. W cze¬ sci dolnej fig. 2 przedstawiono schematycznie przebieg elektrycznej opornosci wlasciwej produk¬ tu obrabianego. Obszar 8 charakteryzuje obszar odrebnej struktury posredniej pomiedzy róznymi rodzajami emulsji. Granica 6 pomiedzy smietanka 9 i struktura posrednia 8 lezy na elektrodzie po¬ miarowej 4, granica 7, która okresla przejscia do ziaren masla lezy poza elektroda. Dlugosc elektro¬ dy pomiarowej wzdluz osi jest wieksza, anizeli obszar ruchu granicy 6, mniejsza zas anizeli dlu¬ gosc obszaru 8 struktury posredniej. Calkowita opornosc elektryczna elektrody pomiarowej 4 sklada sie z. opornosci elektrycznej czesci elek¬ trody oplukiwanej przez smietanke 9 i opornosci czesci powierzchni, na której znajduje sie struk¬ tura posrednia 8. Wynika stad, przedstawiony na fig. 3, przebieg calkowitej opornosci elektrycznej elektrody pomiarowej 4 w zaleznosci od polozenia na osi X granicy 6 pomiedzy smietanka 9 .1 struk¬ tura posrednia 8. Okazuje sie wiec, ze przez usta¬ lenie opornosci, przy której powinno zadzialac urzadzenie sterujace i regulujace, moze byc zmie¬ niane polozenie granicy 6 wzdluz calkowitego ob¬ szaru elektrody 4. Dla wartosci opornosci trwale nastawionej jest ona ustalona, zapewnia wiec sta¬ la dlugosc drogi dla dopasowania ilosci wody w drobinie masla. Odpowiednio dotyczy to równiez granicy 7 miedzy struktura posrednia oraz struk¬ tura 10 mieszaniny drobin masla i maslanki.Zaleznosc miedzy droga przebyta w cylindrze bijaka i zwiazanym z tym zwiekszeniem zawar¬ tosci wody w ziarnistej emulsji wody w tluszczu powyzej wartosci minimalnej przedstawia fig. 4.Przedstawiono na niej zaleznosc wspomnianego zwiekszenia zawartosci wody od polozenia obsza¬ ru, w którym emulsja w powrotnej postaci prze¬ chodzi w opisana odrebna strukture posrednia dla konkretnego typu maselnicy. 4 Na osi Y oznaczono zwiekszenie zawartosci wo¬ dy (H2O), na osi X — dlugosc 1 cylindra. W przy¬ kladzie oznaczonym na tym wykresie podano, ze zawartosc wody w wodnej fazie ziarnistej emul¬ sji wody w tluszczu osiaga okolo 7,5%, gdy ma- selnica jest napedzana tak, ze przy przebyciu Vs dlugosci cylindra bijaka przez obrabiany material osiaga sie odrebna strukture posrednia,, a wiec 1/3 dlugosci sluzy wchlanianiu wody. Litera A ozna¬ czono pozycje cylindra bijaka, wbijajacego s:e w material obrabiany, litera E — pozycje w której opuszcza on cylinder.W pozj'cji Z powinno w tym przykladzie na¬ stapic tworzenie sie odrebnej struktury posredniej.W przekladzie wykonania urzadzenia wyglada to tak, ze elektroda .pomiarowa jest ustawiona w pozycji 2/z dlugosci cylindra, w punkcie Z na fig. 4. Elektroda porównawcza znajduje sie oczywiscie na poczatku cylindra bijaka. Urzadzenie reje¬ strujace wskazuje wartosc pomiarowa wynika¬ jaca ze zmian przewodnosci w punkcie oznaczo¬ nym litera Z, nastepnie jest realizowany przed¬ lo 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 stawiony na fig. 4 przypadek podwyzszenia za¬ wartosci wody.Zaleznosc: Hj£ = He) przy czym H^O — podwyzszenie zawartosci wooy, a e — doprowadzenie energii, pozwala sie wyrazic w konkretnym przypadku zastosowania cylindra bijaka maselnicy typu Fritz jako zawartosc wody w grudkach masla Hj£ = a .L-b+c. Stala c ozna¬ cza minimalna osiagalna zawartosc wody w grud¬ kach masla, gdy obrabiany material przechodzi na koncu odcinka roboczego (cylindra bijaka) w mieszanine maslanki i grudek masla. Wielkosc L. oznacza przy tym wzgledne polozenie punktu przemiany w inna postac emulsji w cylindrze bi¬ jaka urzadzenia. Stale a i b sa wielkosciami za¬ leznymi od urzadzenia.Sposób wytwarzania emulsji wody w tluszczu wedlug wynalazku jest zobrazowany na ponizszym przykladzie.Przyklad. Smietanke o zawartosci tluszczu wynoszacej 41,5%, poddano obróbce w temperatu¬ rze 286°K w urzadzeniu wzorcowym przy poloze¬ niu punktu przemiany na koncu cylindra bijaka (dlugosc wzgledna L—ii). Osiagnieto minimalna mozliwa zawartosc wody w grudkach masla wy¬ noszaca 14%. Po przesunieciu punktu- przemiany fazowej do miejsca 7/1-0 calkowitej dlugosci cy¬ lindra (podwyzszenie doprowadzenia energii, na przyklad przez podwyzszenie liczby obrotów bija¬ ka), zawartosc wody w grudkach masla wzrosla do 1®,2.%. Tak wiec wprowadzono dodatkowo 4,2% wody, przy czym wymagalo to dostarczenia ener¬ gii wynoszacej 0,9 W na litr przerabianego ma¬ terialu.Zastrzezenia pat en t o w e 1. Sposób wytwarzania emulsji wody w tluszczu, zwlaszcza ziaren masla z zadana, stala zawartos- « i 4 942 8 cia wody, polegajacy na obserwacji procesu prze¬ miany emufljsji tluszczu w wodzie w fazie wodnej w ziarnista emulsje wody w tluszczu, korzystnie ze smietanki w mieszanine masla i maslanki przez 5 pomiar elektrycznej przewodnosci wlasciwej, zna¬ mienny tym, ze okresla sie miejsca przejscia emul¬ sji tluszczu w wodzie, korzystnie smietanki, w • odrebna strukture posrednia lub skokowe przej¬ scie tej struktury posredniej w fazie wodne] w 10 ziarnista strukture emulsji wody w tluszczu, ko¬ rzystnie w mieszanine ziaren masla i maslanki i zaleznie od jednego z tych przejsc doprowadza sie do przerabianego materialu okreslona ilosc energii mechanicznej. 15 2. Urzadzenie do- wytwarzania ernuisij wody w tluszczu, zwlaszcza ziaren masla w zadana stala .zawartosc wody, znamienne tym, ze elektroda (4) do okreslenia elektrycznej przewodnosci wlasci¬ wej obrabianego produktu usytuowana jest w ustalonym miejscu przestrzeni obróbkowej, Ko¬ rzystnie w cylindrze bijaka maselnicy, typu Fritz, na jednej z dwu granic (6, 7) okreslajacych przej¬ scia z emulsji tluszczu w wodzie, korzystnie ze smietanki do odrebnej struktury posredniej lub 25 ze struktury posredniej do znajdujacej sie w fa¬ zie wodnej ziarnistej emulsji wody w tluszczu, korzystnie mieszaniny ziaren masla i maslanki, ustalonych za. pomoca znanego ukladu pomiaro¬ wego i sterujacego. 30 3. Urzadzenie wedlug zasjtrz. 2, znamienne tym, ze dlugosc elektrody pomiarowej (4) jest wieksza niz dlugosc obszaru przemiany emulsji tluszczu w wodzie, korzystnie smietanki w strukture po- 35 srednia lub strukture posredniej znajdujacej sie w warstwie wodnej w ziarnista emulsje wody w tluszczu, korzystnie w mieszanine ziaren masla i maslanki, lecz mniejsza niz dlugosc obszaru ¦ struktury posredniej (8). 1 2 11 ii ' u ii » Fig.1114 942 Ftg.2 Fig. 4 PL