RU2017449C1

RU2017449C1 - Apparatus for foodstuff mixing

Info

Publication number: RU2017449C1
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Волощенко; Ярослав Дмитриевич Гаврилюк; Владимир Степанович Горбунов; Алексей Павлович Платонов
Original assignee: Александр Евгеньевич Волощенко; Ярослав Дмитриевич Гаврилюк; Владимир Степанович Горбунов; Алексей Павлович Платонов
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1994-08-15

Abstract

FIELD: food industry. SUBSTANCE: apparatus has a closed-type flat frame with upper and lower horizontal racks, a mounted along the axis of symmetry vertical shaft with a tail-end on its upper end and placed in symmetry to the shaft blades with cutting edges, that are hinged on the racks by upper and lower semiaxes. A gear is fixed on the shaft and gear wheels are fixed on upper semiaxes. The gear wheels are engaged with the shaft gear. The shaft is made as elastic torsion member. Lower end of the shaft is fixed on the lower rack and its upper end is hinged to the upper rack and is capable to turn in horizontal plane. The gear of the upper part of the shaft has radial grooves, located in one plane and used for a pin positioning, that prevents their turning. The shaft is made removable and blades - as a flat plate, vertical axis of which is matched to longitudinal axis of its symmetry. Apparatus also has a set of changeable shafts with different elastic characteristics for their alternating setting in the frame. EFFECT: apparatus has a simple design structure, allows to mix food with wide range of viscosity and has expanded capabilities. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию предприятий общественного питания и может быть использовано для измельчения, перемешивания и взбивания пищевых продуктов при производстве теста, кондитерских кремов и других вязких пищевых продуктов или полуфабрикатов. The invention relates to the equipment of public catering enterprises and can be used for grinding, mixing and whipping food products in the production of dough, confectionery creams and other viscous food products or semi-finished products.

Известно устройство для взбивания и перемешивания пищевых продуктов, выполненное в виде плоскорешетчатой лопасти, снабженной хвостовиком для закрепления в шпинделе взбивальной машины. A device for whipping and mixing food products, made in the form of a flat-mesh blade, equipped with a shank for fixing in the spindle of a whipping machine.

Недостатком этого устройства является невозможность измельчения охлажденных жиров и сухих продуктов, низкая надежность и производительность из-за отсутствия боковых режущих кромок и отсутствия поворотных лопастей. The disadvantage of this device is the inability to grind chilled fats and dry foods, low reliability and performance due to the lack of side cutting edges and the absence of rotary blades.

Известно устройство для перемешивания пищевых продуктов, содержащее установленную на вертикальном валу плоскую рамку, внутри которой по обе стороны оси симметрии смонтированы лопатки, снабженные приводом их поворота, включающим коромысла, шайбу и шатуны, каждый из которых имеет тягу и штифт, шарнирно связанный с тягой. Штифт радиально смонтирован на шайбе, выполненной с возможностью фиксированного поворота в горизонтальной плоскости относительно вала. Каждая лопатка шарнирно связана с рамкой посредством осей, верхние оси порознь связаны с одними концами коромысел, а их другие концы с каждой стороны оси симметрии рамки шарнирно связаны шатунами. При этом лопатки выполнены вогнуто-выпуклой формы в поперечном сечении. A device for mixing food products is known, comprising a flat frame mounted on a vertical shaft, inside of which blades are mounted on both sides of the axis of symmetry, equipped with a drive for turning them, including rocker arms, washer and connecting rods, each of which has a rod and a pin pivotally connected to the rod. The pin is radially mounted on a washer, made with the possibility of a fixed rotation in a horizontal plane relative to the shaft. Each blade is pivotally connected to the frame by means of axes, the upper axes are separately connected with one ends of the rocker arm, and their other ends on each side of the axis of symmetry of the frame are pivotally connected by rods. The blades are concave-convex in cross section.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, низкая надежность и узкий диапазон использования из-за наличия большого количества звеньев и кинематических пар, а также отсутствия устройства для автоматического поворота лопастей при изменении вязкости перемешиваемой среды. The disadvantage of this device is the design complexity, low reliability and a narrow range of use due to the presence of a large number of links and kinematic pairs, as well as the lack of a device for automatically turning the blades when the viscosity of the mixed medium changes.

Цель изобретения - упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей и повышение надежности в работе. The purpose of the invention is to simplify the design, expand functionality and increase reliability in operation.

Цель достигается тем, что в верхней части вала под хвостовиком установлена зубчатая шестерня, а на верхних полуосях - зубчатые колеса, смонтированные с возможностью взаимодействия с упомянутой шестерней. Вал выполнен в виде упругого элемента кручения. Нижний конец вала зафиксирован в нижней полке рамки, а верхний конец шарнирно связан с ее верхней полкой с возможностью относительного поворота в горизонтальной плоскости. При этом в верхней части вала и в зубчатой шестерне выполнены радиальные каналы, расположенные в одной горизонтальной плоскости, а в последних размещен штифт для предотвращения их относительного поворота. The goal is achieved by the fact that in the upper part of the shaft a gear is installed under the shank, and on the upper half shafts - gears mounted with the possibility of interaction with the said gear. The shaft is made in the form of an elastic torsion element. The lower end of the shaft is fixed in the lower shelf of the frame, and the upper end is pivotally connected to its upper shelf with the possibility of relative rotation in the horizontal plane. At the same time, radial channels located in the same horizontal plane are made in the upper part of the shaft and in the gear gear, and a pin is placed in the latter to prevent their relative rotation.

Кроме того, вал выполнен съемным, а каждая лопасть представляет собой плоскую пластину с режущими кромками, вертикальная ось вращения которой совмещена с продольной осью ее симметрии. In addition, the shaft is removable, and each blade is a flat plate with cutting edges, the vertical axis of rotation of which is combined with the longitudinal axis of its symmetry.

Кроме того, устройство снабжено комплектом сменных валов, имеющих различные упругие характеристики для поочередной установки в рамку при значительном изменении силового или скоростного режима работы устройства. In addition, the device is equipped with a set of interchangeable shafts having different elastic characteristics for alternate installation in the frame with a significant change in the power or speed mode of operation of the device.

На фиг. 1 показан общий вид перемешивающего устройства, вид сбоку; на фиг. 2 - положение лопастей относительно рамки при выключении привода машины, вид сверху; на фиг. 3 - положение лопастей при включенном приводе машины в одном из текущих значений вязкости перемешиваемого продукта, вид сверху; на фиг. 4 - положение лопастей, соответствующее максимально допустимой вязкости продукта и включенном приводе машины, вид сверху. In FIG. 1 shows a general view of a mixing device, side view; in FIG. 2 - the position of the blades relative to the frame when turning off the drive of the machine, top view; in FIG. 3 - the position of the blades when the drive of the machine in one of the current values of the viscosity of the mixed product, top view; in FIG. 4 - the position of the blades corresponding to the maximum allowable viscosity of the product and the included drive of the machine, top view.

Устройство для перемешивания пищевых продуктов содержит замкнутую плоскую рамку 1 с нижней 2 и верхней 3 горизонтальными полками. Внутри рамки 1, вдоль ее оси симметрии на указанных полках закреплен вертикальный вал 4 с хвостовиком 5, смонтированным на верхнем конце вала. Вал 4 выполнен в виде упругого элемента кручения /торсиона/. Хвостовик 5 предназначен для установки и закрепления в шпинделе перемешивающей машины. Нижний конец вала 4 закреплен в нижней полке 2 рамки 1, а верхняя часть вала 4 связана с верхней полкой 3 с возможностью относительного поворота в горизонтальной плоскости. По обе стороны вала 4 внутри рамки 1 симметрично и вертикально установлены лопасти 6, шарнирно связанные с рамкой 1 верхней 7 и нижней 8 полуосями с возможностью поворота в горизонтальной плоскости относительно оси 9 лопасти 6. В верхней части вала 4, на верхней полуоси 7 каждой лопасти 6 соосно закреплено зубчатое колесо 10, зацепленное с установленной на ступице 11 в верхней части вала 4 шестерней 12. Нижний конец 13 вала 4 выполнен квадратного сечения и вставлен в квадратное окно 14 нижней полки 2 с целью взаимной фиксации. В ступице 11 и шестерне 12 выполнены в единой горизонтальной плоскости сквозные радиальные каналы 15 и 16, в которых размещен штифт 17, предотвращающий взаимное проворачивание шестерни 12 относительно вала 4. A device for mixing food products contains a closed flat frame 1 with bottom 2 and top 3 horizontal shelves. Inside the frame 1, along its axis of symmetry, a vertical shaft 4 with a shaft 5 mounted on the upper end of the shaft is fixed on the indicated shelves. The shaft 4 is made in the form of an elastic torsion element / torsion /. The shank 5 is intended for installation and fixing in the spindle of the mixing machine. The lower end of the shaft 4 is fixed in the lower shelf 2 of the frame 1, and the upper part of the shaft 4 is connected with the upper shelf 3 with the possibility of relative rotation in the horizontal plane. On both sides of the shaft 4 inside the frame 1, blades 6 are mounted symmetrically and vertically, pivotally connected to the frame 1 of the upper 7 and lower 8 half shafts with the possibility of rotation in a horizontal plane relative to the axis 9 of the blade 6. In the upper part of the shaft 4, on the upper half shaft 7 of each blade 6, the gear wheel 10 is coaxially fixed, engaged with the gear 12 mounted on the hub 11 in the upper part of the shaft 4. The lower end 13 of the shaft 4 is square and inserted into the square window 14 of the lower shelf 2 for mutual fixation. In the hub 11 and the gear 12 are made in a single horizontal plane through radial channels 15 and 16, in which the pin 17 is placed, preventing the mutual rotation of the gear 12 relative to the shaft 4.

Устройство работает следующим образом. Рамку 1 с лопастями 6 опускают в емкость, заполненную пищевыми продуктами, а хвостовик 5 закрепляют в шпинделе перемешивающей машины, расположенном над указанной емкостью. При выключенном приводе машины, когда отсутствует давление вязкого продукта на лопасти 6, последние расположены в плоскости рамки 1, а вал 4 разгружен от воздействия момента кручения. The device operates as follows. Frame 1 with blades 6 is lowered into a container filled with food products, and the shank 5 is fixed in the spindle of the mixing machine located above the indicated container. When the drive of the machine is off, when there is no pressure of a viscous product on the blades 6, the latter are located in the plane of the frame 1, and the shaft 4 is unloaded from the action of the torsion moment.

При включении привода перемешивающей машины вал 4 начинает вращаться. При этом на лопасти 6 будут действовать силы давления со стороны перемешиваемого продукта, величина которых будет тем больше, чем больше вязкость продукта и чем выше угловая скорость вращения шпинделя. Под воздействием этих сил лопасти 6 вместе с рамкой 1 и нижним концом 13 вала 4 будут поворачиваться относительно хвостовика 5, закручивая вал 4. При этом зубчатые колеса 10, зацепленные с неподвижной относительно хвостовика 5 шестерней 12, будут обкатываться вокруг нее, совершая планетарное движение, а полуоси 7 лопастей 6, жестко связанные с зубчатым колесом 10, будут изменять угол поворота самих лопастей 6 относительно рамки 1. Причем этот угол будет тем больше, чем больше сумма площадей пластин, расположенных с противоположных сторон осей вращения 9, чем больше расстояние от оси вращения лопасти 6 до оси вала 4, чем выше скорость вращения вала 4 и выше вязкость перемешиваемого продукта. На угол закручивания лопастей 6 влияют также упругие свойства самого вала 4. When you turn on the drive of the mixing machine, the shaft 4 begins to rotate. In this case, pressure forces from the side of the mixed product will act on the blades 6, the value of which will be the greater, the higher the viscosity of the product and the higher the angular speed of rotation of the spindle. Under the influence of these forces, the blades 6 together with the frame 1 and the lower end 13 of the shaft 4 will rotate relative to the shank 5, spinning the shaft 4. In this case, the gears 10 engaged with the gear 12, which is stationary relative to the shank 5, will run around it, making a planetary motion, and the semiaxes 7 of the blades 6, rigidly connected with the gear wheel 10, will change the angle of rotation of the blades 6 themselves relative to the frame 1. Moreover, this angle will be the greater, the greater the sum of the areas of the plates located on opposite sides of the axes is rotated 9, the greater the distance from the axis of rotation of the blade 6 to the axis of the shaft 4, the higher the speed of rotation of the shaft 4 and the higher the viscosity of the mixed product. The angle of twisting of the blades 6 is also affected by the elastic properties of the shaft 4 itself.

В начальный период процесса перемешивания, когда сопротивление набегающего на лопасть продукта велико, лопасти 6, поворачиваясь относительно рамки 1, будут уменьшать площадь лобового сопротивления, а режущие кромки могут измельчать продукт без значительных затрат энергии. При снижении вязкости продукта в процессе его обработки /в результате таяния охлажденных жиров, добавки жидких маловязких компонентов/, лопасти 6 будут возвращаться в исходное положение под действием потенциальной энергии, накопленной валом 4 в результате его закручивания. При этом лобовое сопротивление лопастей 6 будет увеличиваться, а интенсивность процесса перемешивания продукта - возрастать, что приводит в конечном итоге к повышению производительности технологического процесса. In the initial period of the mixing process, when the resistance of the product incident on the blade is large, the blades 6, turning relative to the frame 1, will reduce the drag area, and the cutting edges can grind the product without significant energy costs. When the viscosity of the product decreases during its processing (as a result of the melting of chilled fats, the addition of low-viscosity liquid components), the blades 6 will return to their original position under the action of the potential energy accumulated by the shaft 4 as a result of twisting. In this case, the drag of the blades 6 will increase, and the intensity of the product mixing process will increase, which ultimately leads to an increase in the productivity of the technological process.

Таким образом, заявленное устройство позволяет поддерживать в автоматическом режиме оптимальные затраты энергии на выполнение процесса перемешивания при изменении вязкости продукта или изменении скорости вращения шпинделя машины. Thus, the claimed device allows you to automatically maintain optimal energy costs for the mixing process when changing the viscosity of the product or changing the speed of rotation of the spindle of the machine.

Так как на угол поворота лопастей 6 относительно рамки 1 влияет сумма площадей их, а не разность /как это имеет место у прототипа/, то форма лопасти может быть выполнена конструктивно проще, т.е. может быть плоской, а не выпукло-вогнутой, и ось вращения лопасти 6 можно совмещать с осью ее симметрии. Это позволяет упростить не только конструкцию заявленного устройства, но и улучшить технологичность его изготовления. Since the angle of rotation of the blades 6 relative to the frame 1 is affected by the sum of their areas, and not the difference / as is the case with the prototype /, the shape of the blade can be made structurally simpler, i.e. can be flat rather than convex-concave, and the axis of rotation of the blade 6 can be combined with the axis of its symmetry. This allows us to simplify not only the design of the claimed device, but also to improve the manufacturability of its manufacture.

Угол поворота лопастей, а следовательно и угол закручивания нижнего конца вала 4 относительно хвостовика 5, можно изменять путем установки различного передаточного отношения между зубчатым колесом и шестерней, а также путем поочередной установки в рамку 1 сменных валов 4 с различными их упругими характеристиками. Это дает возможность расширить область применения заявленного устройства для перемешивания продуктов, изменяющих по времени свою вязкость в широких пределах, а также применять в машинах, имеющих большой диапазон изменения скоростного режима шпинделя. The angle of rotation of the blades, and therefore the angle of twisting of the lower end of the shaft 4 relative to the shank 5, can be changed by setting a different gear ratio between the gear wheel and gear, as well as by alternately installing interchangeable shafts 4 in the frame 1 with different elastic characteristics. This makes it possible to expand the scope of the claimed device for mixing products that vary in time their viscosity over a wide range, and also to be used in machines having a wide range of changes in the speed mode of the spindle.

Так как боковые кромки лопастей выполнены режущими, то заявленное устройство может быть использовано для измельчения охлажденных жиров, или измельчения и перемешивания овощей при производстве салатов. Since the lateral edges of the blades are made cutting, the claimed device can be used to grind chilled fats, or chop and mix vegetables in the production of salads.

Claims

1. DEVICE FOR MIXING FOOD PRODUCTS, comprising a closed flat frame with upper and lower horizontal shelves, a vertical shaft mounted on the axis of symmetry of the frame with a shank at the upper end, vertical blades with cutting edges, symmetrically located on both sides of the shaft and pivotally fixed by means of the lower and upper axles in the lower and upper shelves of the frame, respectively, characterized in that, in order to simplify the design and expand functionality and increase reliability in operation those, in the upper part of the shaft, a gear wheel is installed under the shank, and on the upper semiaxes - gears mounted to interact with the mentioned gear, the shaft is made in the form of an elastic torsion element, the lower end of the shaft is fixed in the lower shelf of the frame, and the upper end is pivotally connected with its upper shelf with the possibility of relative rotation in the horizontal plane, while in the upper part of the shaft and in the gear gear there are made radial channels located in one horizontal plane, and in the last x is placed pin to prevent relative rotation.

2. The device according to p. 1, characterized in that the shaft is removable, and each blade is a flat plate, the vertical axis of rotation of which is aligned with the longitudinal axis of its symmetry.

3. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with a set of interchangeable shafts having different elastic characteristics for installing them in a frame at a time with a significant change in the power or speed mode of operation of the device.