RU172894U1

RU172894U1 - Food Dispenser

Info

Publication number: RU172894U1
Application number: RU2016144540U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Валентинович Алексеев; Ольга Игоревна Аксенова; Анатолий Николаевич Пальчиков; Марина Сергеевна Хрипанкова
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2017-07-28

Abstract

Полезная модель относится к пищевой промышленности и может быть использована при дозировании неньютоновских пищевых сред, таких, например, как тесто, различные виды фаршей, а также пюре из фруктов и овощей. Дозатор для пищевых сред содержит приемный бункер, нагнетательную камеру, делительную головку и приспособление для поддержания постоянного давления в нагнетательной камере, встроенное непосредственно перед делительной головкой, выполненное в виде сообщающегося с нагнетательной камерой плоского щелевого кармана, ограниченного дугой окружности и плоской поверхностью с установленной в кармане пластинчатой пружиной, в ограничивающей карман дуге окружности выполнены отверстия с резьбой для размещения в них концевого микровыключателя, с возможностью электрического соединения последнего с приводом делительной головки. Технический результат состоит в повышении точности дозирования неньютоновских пищевых сред. 1 ил.The utility model relates to the food industry and can be used for dosing non-Newtonian food environments, such as dough, various types of minced meat, as well as mashed fruits and vegetables. The dispenser for food media contains a receiving hopper, an injection chamber, a dividing head and a device for maintaining constant pressure in the injection chamber, built directly in front of the dividing head, made in the form of a flat slotted pocket in communication with the discharge chamber, bounded by an arc of a circle and a flat surface with a pocket in it a leaf spring, threaded holes are made in the circular arc of a pocket that surrounds the pocket to accommodate an end microswitch, with the possibility of electrical connection of the latter with the drive of the dividing head. The technical result consists in increasing the accuracy of dosing non-Newtonian food environments. 1 ill.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к пищевой промышленности и может быть использована при дозировании неньютоновских пищевых сред таких, например, как тесто, различные виды фаршей, а также пюре из фруктов и овощей.The proposed utility model relates to the food industry and can be used for dosing non-Newtonian food environments such as dough, various types of minced meat, as well as mashed fruits and vegetables.

Известно устройство для деления теста на куски по объемному принципу (Авторское свидетельство СССР №194687, МПК А21С 5/04, дата приоритета 26.06.1964 г., опубликовано 03.11.1969 г. ), содержащее нагнетательную камеру, делительную головку, приспособление для стабилизации давления и привод. Это устройство обеспечивает повышенную точность дозирования за счет поддержания постоянства давления в нагнетательной камере, однако сложно в кинематическом отношении и имеет достаточно высокую энергоемкость.A device for dividing dough into pieces according to the volume principle (USSR Author's Certificate No. 194687, IPC АС 5/04, priority date 06/26/1964, published 11/03/1969), containing a discharge chamber, dividing head, a device for stabilizing pressure and drive. This device provides increased metering accuracy by maintaining a constant pressure in the discharge chamber, however, it is difficult in the kinematic relation and has a fairly high energy intensity.

Известна тестоделительная машина (Авторское свидетельство СССР №234969, МПК А21С 5/04, дата приоритета 29.05.1967 г., опубликовано 16.01.1969 г.), содержащая приемный бункер, нагнетательную камеру, делительную головку и приспособление для поддержания постоянного давления в нагнетательной камере, встроенное непосредственно перед делительной головкой. Такое устройство позволяет повысить точность дозирования, поскольку приспособление для поддержания постоянного давления встроено в нагнетательную камеру непосредственно перед делительной головкой и выполнено в виде сообщающегося с камерой цилиндра с подпружиненным поршнем. Вместе с тем, пищевая среда, заполнив полость цилиндра при повышении давления, с очень большими сложностями попадает назад в полость нагнетательной камеры при наборе очередной дозы из-за наличия застойных зон при сопряжении цилиндра с камерой. Кроме того, преодолевая эти застойные зоны, пищевые среды испытывают воздействие повышенных касательных напряжений, что неблагоприятно сказывается на их структурно-механических характеристиках, приводя к выдавливанию жидкой фракции или нарушению связи между отдельными слоями.A known dividing machine (USSR Author's Certificate No. 234969, IPC А21С 5/04, priority date 05/29/1967, published 01/16/1969), containing a receiving hopper, discharge chamber, dividing head and a device for maintaining constant pressure in the discharge chamber integrated directly in front of the dividing head. Such a device allows to increase the accuracy of dosing, since the device for maintaining constant pressure is built into the discharge chamber directly in front of the dividing head and is made in the form of a cylinder with a spring-loaded piston in communication with the camera. At the same time, the food medium, filling the cavity of the cylinder with increasing pressure, with very great difficulties gets back into the cavity of the injection chamber when the next dose is set due to the presence of stagnant zones when the cylinder is connected to the chamber. In addition, overcoming these stagnant zones, food media are affected by increased shear stresses, which adversely affects their structural and mechanical characteristics, leading to squeezing out of the liquid fraction or breaking the connection between the individual layers.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому техническому эффекту является дозатор для пищевых сред (Патент РФ №2292717, МПК А21С 5/04, дата приоритета 26.09.2005 г., опубликовано 10.02.2007 г.), содержащий приемный бункер, нагнетательную камеру, делительную головку с блоком управления привода, и приспособление для поддержания постоянного давления в нагнетательной камере, встроенное непосредственно перед делительной головкой, выполненное в виде сообщающегося с нагнетательной камерой плоского щелевого кармана, ограниченного цилиндрической и плоской поверхностями с установленной в нем пластинчатой пружиной, с возможностью ее перемещения. Известный дозатор решает часть проблем за счет выполнения в нем приспособления для поддержания постоянного давления в виде плоского щелевого кармана, внутри которого под действием избыточного давления перемещается пластинчатая пружина. Пищевая среда изгибает ее, заставляя перемещаться свободный конец по дуге окружности до упора в ограничивающую плоскую поверхность. При возвращении пищевой среды в нагнетательную камеру обеспечивается щадящее воздействие на нее действием этой же пружины, закрепленной со стороны делительной головки, что исключает появление «застойных» зон. Вместе с тем, использование устройства весьма проблематично для нескольких неньютоновских сред с различными реологическими характеристиками. Отличие в них предельного напряжения сдвига в 10-15 раз затрудняет выбор материала пластинчатой пружины. Ошибка в выборе модуля упругости материала пластинчатой пружины на 5-8% может привести к погрешности отмеривания необходимой дозы по объему в 15-20%.The closest in technical essence and the obtained technical effect is a dispenser for food media (RF Patent No. 2292717, IPC АС 5/04, priority date 09/26/2005, published 02/10/2007), containing a receiving hopper, discharge chamber, dividing a head with a drive control unit, and a device for maintaining constant pressure in the discharge chamber, built directly in front of the dividing head, made in the form of a flat slotted pocket communicating with the discharge chamber, bounded by a cylindrical and flat surfaces with a leaf spring installed in it, with the possibility of its movement. The well-known dispenser solves some of the problems by making it fit to maintain a constant pressure in the form of a flat slit pocket, inside of which a leaf spring moves under the influence of excessive pressure. The food medium bends it, forcing the free end to move along an arc of a circle until it stops in a bounding flat surface. When the food medium returns to the discharge chamber, a gentle effect on it is ensured by the action of the same spring fixed from the dividing head, which eliminates the appearance of “stagnant” zones. However, the use of the device is very problematic for several non-Newtonian media with different rheological characteristics. The difference in them of the ultimate shear stress by 10-15 times makes it difficult to choose the material of the leaf spring. An error in the choice of the elastic modulus of the leaf spring material by 5-8% can lead to an error in measuring the required dose by volume of 15-20%.

Решается задача преодоления указанных негативных эффектов благодаря возможности с помощью концевого микровыключателя, электрически соединенного с блоком управления привода делительной головки, регулировать объем кармана не более допускаемой погрешности дозирования конкретной пищевой среды, что позволяет обеспечить необходимую точность дозирования.The problem of overcoming the indicated negative effects is solved due to the possibility, with the help of an end microswitch electrically connected to the control unit of the dividing head drive, to regulate the pocket volume no more than the permissible dosage error of a specific food medium, which ensures the necessary dosage accuracy.

Сущность заключается в том, что дозатор для пищевых сред содержит приемный бункер, нагнетательную камеру, делительную головку с блоком управления привода, и приспособление для поддержания постоянного давления в нагнетательной камере, встроенное непосредственно перед делительной головкой, выполненное в виде сообщающегося с нагнетательной камерой плоского щелевого кармана, ограниченного цилиндрической и плоской поверхностями с установленной в нем пластинчатой пружиной, с возможностью ее перемещения, а на цилиндрической поверхности щелевого кармана выполнены отверстия с возможностью установки в них концевого микровыключателя, электрически соединенного с блоком управления привода делительной головки.The essence is that the dispenser for food media contains a receiving hopper, an injection chamber, a dividing head with a drive control unit, and a device for maintaining constant pressure in the discharge chamber, built directly in front of the dividing head, made in the form of a flat slotted pocket in communication with the discharge chamber bounded by cylindrical and flat surfaces with a leaf spring installed in it, with the possibility of its movement, and on the cylindrical surface openings are made in the spruce pocket with the possibility of installing an end microswitch in them, electrically connected to the control unit for the drive of the dividing head.

В указанном дозаторе пищевая среда изгибает пластинчатую пружину, заставляя перемещаться свободный конец по дуге окружности до упора в микровыключатель, установленный в отверстие, выполненное в ограничивающей камеру цилиндрическую поверхность. Контакт с микровыключателем включает блок управления привода делительной головки и тем самым обеспечивает отмеривание дозы с минимальной погрешностью. Отверстие, в которое устанавливается микровыключатель, выбирается из условия увеличения объема кармана не более допускаемой погрешности дозирования конкретной пищевой среды. При возвращении пищевой среды в нагнетательную камеру обеспечивается щадящее воздействие на нее действием этой же пружины, закрепленной со стороны делительной головки, что исключает появление «застойных» зон и нарушение структурно-механических свойств самого дозируемого продукта.In the indicated dispenser, the food medium bends the leaf spring, forcing the free end to move along an arc of a circle as far as it will go into the microswitch installed in the hole made in the cylindrical surface bounding the chamber. Contact with the microswitch includes a control unit for the drive of the dividing head and thereby ensures dose measurement with minimal error. The hole into which the microswitch is installed is selected from the condition of increasing the pocket volume not more than the permissible error in dispensing a specific food medium. When the food medium returns to the injection chamber, a gentle effect is exerted on it by the action of the same spring fixed on the part of the dividing head, which eliminates the appearance of “stagnant” zones and the violation of the structural and mechanical properties of the dosed product itself.

Общая схема предложенного дозатора для пищевых сред представлена на фигуре.The general scheme of the proposed dispenser for food media is presented in the figure.

Дозатор для пищевых сред содержит приемный бункер 1, нагнетательную камеру 2 с размещенным в ней шнеком 3, приспособление для поддержания постоянного давления в нагнетательной камере, встроенное непосредственно перед делительной головкой 4 и привод шнека 5. Приспособление для поддержания постоянного давления в нагнетательной камере выполнено в виде сообщающегося с нагнетательной камерой плоского щелевого кармана, ограниченного с одной стороны цилиндрической поверхностью 6 с установленной в кармане пластинчатой пружиной 7, с возможностью ее перемещения. В ограничивающей карман цилиндрической поверхности 6 выполнены отверстия 8 вплоть до плоской поверхности 9, ограничивающей карман с другой стороны. Отверстия 8 выполнены с возможностью установки в них концевого микровыключателя, электрически соединенного с блоком управления привода 10 делительной головки 4.The dispenser for food media contains a receiving hopper 1, a discharge chamber 2 with a screw 3 located therein, a device for maintaining constant pressure in the discharge chamber, built directly in front of the dividing head 4 and a screw drive 5. The device for maintaining constant pressure in the discharge chamber is made in the form communicating with the injection chamber of a flat slotted pocket limited on one side by a cylindrical surface 6 with a leaf spring 7 installed in the pocket, with the possibility of th move it. In the bounding pocket of the cylindrical surface 6, holes 8 are made up to a flat surface 9 bounding the pocket on the other hand. The holes 8 are configured to install an end microswitch electrically connected to the control unit of the drive 10 of the dividing head 4.

Работает дозатор для пищевых сред следующим образом.The dispenser for food media works as follows.

При делении теста повышенной влажности, с невысоким показателем предельного напряжения сдвига, микровыключатель устанавливается в одно из первых (по ходу движения теста) отверстий 8, выполненных в цилиндрической поверхности 6. Шнековый нагнетатель непрерывно подает пищевую среду к делительной головке 4, которая периодически замыкает нагнетательную камеру 2. Возникающее при этом повышенное давление пищевой среды снижается благодаря тому, что пластинчатая пружина 7, деформируясь, перемещается по траектории ограниченной цилиндрической поверхностью 6 с выполненными в ней отверстиями 8, до контакта с микровыключателем. При упоре пластины 7 в микровыключатель, установленный в одно из отверстий 8, выбранное в соответствии с реологическими характеристиками дозируемой пищевой среды, за счет электрического контакта с ее приводом 10 запускается делительная головка 4. При снижении давления в нагнетательной камере 2 пластинчатая пружина 7 выталкивает пищевой продукт в нагнетательную камеру 2, чем поддерживает в ней постоянное давление. При полностью загруженном бункере 1 колебания пластинчатой пружины 7 будут максимальными. По мере расхода пищевой среды колебания пружины 7 будут уменьшаться. При необходимости дозирования теста с более высоким показателем предельного напряжения сдвига (например, меньшей влажности или другого сорта муки) микровыключатель устанавливают в отверстие более удаленное от начала щелевого кармана. В этом случае предельное давление в нагнетательном канале, определяемое положением микровыключателя, устанавливается более высоким, что позволяет менее текучему тесту заполнять весь приемный бункер 1 без застойных зон. Выгрузка теста после замыкания микровыключателя осуществляется, как и ранее, после включения привода делительной головки 4. Блок управления 10 привода делительной головки по мере поступления на него сигнала от микровыключателя обеспечивает своевременное снижение давления в нагнетательной камере.When dividing the dough of high humidity, with a low index of ultimate shear stress, the microswitch is installed in one of the first (along the direction of the test) holes 8 made in a cylindrical surface 6. The screw blower continuously feeds the food medium to the dividing head 4, which periodically closes the discharge chamber 2. The resulting increased pressure of the food medium is reduced due to the fact that the leaf spring 7, deforming, moves along a path limited by a cylindrical surface 6 with holes 8 made in it, before contact with the microswitch. When the plate 7 rests in the microswitch installed in one of the holes 8, selected in accordance with the rheological characteristics of the dosed food medium, the dividing head 4 is launched due to electrical contact with its drive 10. When the pressure in the pressure chamber 2 decreases, the leaf spring 7 pushes the food product into the discharge chamber 2, thereby maintaining a constant pressure in it. When the hopper 1 is fully loaded, the oscillations of the leaf spring 7 will be maximum. As the flow rate of the food medium, the oscillations of the spring 7 will decrease. If it is necessary to dispense a dough with a higher index of ultimate shear stress (for example, less moisture or another type of flour), the microswitch is installed in the hole farther from the beginning of the slit pocket. In this case, the maximum pressure in the discharge channel, determined by the position of the microswitch, is set higher, which allows a less fluid test to fill the entire receiving hopper 1 without stagnant zones. The test is unloaded after the microswitch is closed, as before, after the dividing head drive is turned on 4. The dividing head drive control unit 10, as the signal from the microswitch arrives at it, ensures timely pressure reduction in the discharge chamber.

Отсутствие «застойных» зон и щадящее воздействие на пищевую среду позволяют обеспечить необходимую точность дозирования, исключая нежелательные изменения структурно-механических свойств дозируемого материала.The absence of “stagnant” zones and the gentle effect on the food medium allow us to provide the necessary dosing accuracy, eliminating undesirable changes in the structural and mechanical properties of the dosed material.

Claims

A dispenser for food media containing a receiving hopper, an injection chamber, a dividing head and a device for maintaining constant pressure in the injection chamber, built directly in front of the dividing head, made in the form of a flat slit pocket communicating with the discharge chamber, bounded by cylindrical and flat surfaces with it installed a leaf spring, with the possibility of its movement, characterized in that the control unit for the drive of the dividing head is inserted, and on a cylindrical th surface slotted pocket openings to be fitted therein microswitch is electrically coupled to the drive control unit of the dividing apparatus.