RU2060701C1

RU2060701C1 - Blancher

Info

Publication number: RU2060701C1
Application number: RU93057773A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Видяпин; Л.А. Борченкова; Н.М. Степанищева; О.И. Квасенков
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1996-05-27

Abstract

FIELD: canning industry, in particular, reprocessing of soya, pea. SUBSTANCE: blancher has horizontal casing divided into sections by walls with transfer chutes, drive shaft mounted in casing and provided with carriers for spring-biased perforated ladles pivotally mounted for engagement of their side walls with feeler member positioned in casing above chute. Blancher is further provided with helical blades and blanching liquid heating members disposed between ladles and dividing walls and fixed on carriers. EFFECT: increased efficiency and improved quality of canned product. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию консервного производства и может быть использовано для бланширования пищевых продуктов, в частности сои, нута, гороха. The invention relates to equipment for canning production and can be used for blanching food products, in particular soybeans, chickpeas, peas.

Известен бланширователь, содержащий горизонтальной корпус, установленный в корпусе приводной вал с водилами, на которых жестко закреплены перфорированные ковши с крышками, снабженными роликами, установленными с возможностью взаимодействия с размещенным в корпусе разомкнутым копиром, упругие элементы, связанные с ковшами и роликами, и средства нагрева бланшировочной жидкости [1]
Недостатком этого бланширователя являются низкая производительность, невозможность реализации бланширования в динамическом температурном режиме, механо- и термодеструкция нежного сырья типа плодов и зернобобовых при раздавливании крышками ковшей и термическом растрескивании во время контакта с высокотемпературной бланшировочной жидкостью, низкая надежность выгрузки высокоадгезионного сырья типа зернобобовых.Known blancher containing a horizontal housing mounted in the housing of the drive shaft with a carrier on which perforated buckets are rigidly fixed with covers equipped with rollers mounted to interact with an open copier housed in the housing, elastic elements associated with buckets and rollers, and heating means blanching fluid [1]
The disadvantages of this blanching machine are low productivity, the inability to implement blanching in dynamic temperature conditions, the mechanical and thermal degradation of delicate raw materials such as fruits and legumes when crushed by ladle covers and thermal cracking during contact with high-temperature blanching liquids, and low reliability of unloading high-adhesion raw materials such as legumes.

Предлагаемый бланширователь, содержащий горизонтальный корпус, установленный в корпусе приводной вал с водилами, на которых закреплены перфорированные ковши, установленные с возможностью взаимодействия с размещенным в корпусе разомкнутым копиром, упругие элементы, связанные с ковшами, и средства нагрева бланшировочной жидкости, согласно изобретению, снабжен установленными в корпусе перегородками с перегрузочными лотками, которые делят корпус на секции, и геликоидальными лопастями, закрепленными на водилах между ковшами и перегородками, ковши закреплены на водилах шарнирно, упругие элементы соединены с водилами, а копир размещен разомкнутым участком над перегрузочными лотками с возможностью взаимодействия с боковыми стенками ковшей. The proposed blancher, comprising a horizontal case, a drive shaft installed in the case with carriers, on which perforated buckets are mounted, mounted to interact with an open copier placed in the case, the elastic elements associated with the buckets, and means for heating the blanching liquid, according to the invention, is equipped with installed in the casing by partitions with reloading trays that divide the casing into sections, and helicoidal blades mounted on carriers between the buckets and the partition s, buckets pivotally mounted on the carrier, the resilient elements connected to the carrier, and the copier is placed over the open portion reloading trays capable of cooperating with the side walls of buckets.

Это позволяет повысить производительность за счет увеличения объема загрузки, снизить механодеструкцию сырья и повысить надежность его перегрузки и выгрузки за счет стряхивания при динамическом взаимодействии в зоне разрыва копира. This allows you to increase productivity by increasing the volume of the load, reduce the mechanical degradation of raw materials and increase the reliability of its overload and unloading due to shaking during dynamic interaction in the zone of break of the copier.

В предпочтительном варианте бланширователь снабжен системой зонного термостатирования и размещенными в секциях корпуса термопарами, соединенными с системой зонного термостатирования, а средства нагрева бланшировочной жидкости в секциях корпуса выполнены независимыми и соединенными с системой зонного термостатирования. In a preferred embodiment, the blanching machine is equipped with a zone thermostating system and thermocouples located in the housing sections connected to the zone thermostating system, and the means for heating the blanching fluid in the housing sections are independent and connected to the zone thermostating system.

Это позволяет реализовать динамический режим термообработки сырья, исключающий его термодеструкцию при неравномерном резком нагреве и обеспечивающий максимальное сохранение термолабильных компонентов сырья. This allows you to implement a dynamic regime of heat treatment of raw materials, eliminating its thermal degradation during uneven sharp heating and providing maximum preservation of heat-sensitive components of the raw materials.

В этом случае возможно выполнение системы зонного термостатирования в виде соединенного с узлом управления матричного дешифратора, к входу которого подключены термопары, а к выходу измерительный усилитель, выход которого соединен через блок коррекции со средствами нагрева бланшировочной жидкости, причем матричный дешифратор содержит два линейных дешифратора, выходы одного из которых подключены через инвенторы к горизонтальным шинам, а другого дешифратора соединены с вертикальными шинами, схемы совпадения на пересечении вертикальных и горизонтальных шин выполнены на транзисторах n-p-n-структуры, эмиттеры которых соединены с соответствующими вертикальными шинами, а нагрузкой транзистора является обмотка герконового реле, контакты которого коммутируют аналоговый сигнал от термопар к измерительному усилителю, а герконовое реле выполнено таким образом, что ток его срабатывания меньше выходного тока соединенного с вертикальными шинами линейного дешифратора при нулевом потенциале. In this case, it is possible to implement a zone thermostating system in the form of a matrix decoder connected to the control unit, with thermocouples connected to its input and a measuring amplifier connected to the output, the output of which is connected via the correction unit to means for heating the blanching fluid, and the matrix decoder contains two linear decoders, outputs one of which is connected via inventory to horizontal buses, and the other of the decoder is connected to vertical buses, matching patterns at the intersection are vertical x and horizontal buses are made on npn-transistors, the emitters of which are connected to the corresponding vertical buses, and the load of the transistor is a reed relay coil, whose contacts switch the analog signal from thermocouples to the measuring amplifier, and the reed relay is made in such a way that its operation current is less output current connected to the vertical buses of the linear decoder at zero potential.

Такая конструкция системы зонного термостатирования за счет высокой скорости опроса термопар обеспечивает наиболее надежное и наименее инерционное термостатирование секций бланширователя, что позволяет стабилизировать и повысить качество обрабатываемого продукта. This design of the zone thermostating system due to the high speed of polling thermocouples provides the most reliable and least inertial thermostating sections of the blancher, which allows to stabilize and improve the quality of the processed product.

Другим предпочтительным вариантом предусмотрено выполнение по меньшей мере части перегородок перфорированными. Another preferred embodiment provides for the implementation of at least part of the perforated partitions.

Это позволяет создать в пределах бланширователя зоны термостатирования различной длины при упрощенной за счет сокращения независимых элементов системе зонного термостатирования и увеличенной за счет регулировки времени термостатирования длиной зоны термостатирования производительности. This allows you to create thermostatic zones of various lengths within the blancher, while the zone thermostatic system simplified by reducing independent elements and increases the length of the thermostatic zone by adjusting the temperature control time.

В этом случае желательно снабжение бланширователя радиально закрепленными на водилах щетками, обращенными щетиной к перфорированным перегородкам и установленными с возможностью взаимодействия с последними. In this case, it is desirable to provide the blancher with brushes radially mounted on the carriers, facing the perforated partitions with bristles and installed with the possibility of interaction with the latter.

Это позволяет повысить стабильность работы, надежность и равномерность термостатирования за счет исключения возможности забивания и зарастания отверстий в перегородках продуктами механодеструкции перерабатываемого сырья. This allows you to increase stability, reliability and uniformity of temperature control by eliminating the possibility of clogging and overgrowing of holes in partitions with products of mechanical destruction of processed raw materials.

На фиг. 1 изображен предлагаемый бланширователь, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 секция бланширователя с перфорированной перегородкой; на фиг. 4 блок-схема системы зонного термостатирования; на фиг. 5 схема матричного дешифратора; на фиг. 6 схема блока управления; на фиг. 7 схема совпадения транзисторного ключа. In FIG. 1 shows the proposed blancher, General view; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 section of a blancher with a perforated partition; in FIG. 4 is a block diagram of a zone thermostating system; in FIG. 5 diagram of a matrix decoder; in FIG. 6 diagram of the control unit; in FIG. 7 is a matching circuit of a transistor switch.

Бланширователь содержит горизонтальный корпус 1, разделенный сплошными 2 и перфорированными 3 перегородками с перегрузочными лотками 4 на секции, установленный в корпусе 1 приводной вал 5 с водилами 6, на которых закреплены посредством шарниров 7 и упругих элементов 8 перфорированные ковши 9, установленные с возможностью взаимодействия боковыми стенками с размещенным в корпусе 1 разомкнутым над лотками 4 копиром 10, размещенные между ковшами 9 и перегородками 2 или 3 геликоидальные лопасти 11 и радиально установленные щетиной к перфорированным перегородкам 3 щетки 12. В секциях корпуса 1, отделенных сплошными перегородками 2, размещены термопары 13 и независимые средства 14 нагрева бланшировочной жидкости, соединенные с системой зонного термостатирования. Она выполнена в виде соединенного с узлом 15 управления матричного дешифратора 16, к входу которого подключены термопары 13, а к выходу измерительный усилитель 17, выход которого соединен через блок 18 коррекции со средствами 14 нагрева бланшировочной жидкости. The blancher contains a horizontal housing 1, separated by solid 2 and perforated 3 partitions with transfer trays 4 into sections, a drive shaft 5 with carriers 6 mounted in the housing 1, on which perforated buckets 9 are mounted by means of hinges 7 and elastic elements 8, which are installed for lateral interaction walls with a copier 10 open in the housing 1 open above the trays 4, helicoidal blades 11 located between the buckets 9 and the partitions 2 or 3 and radially mounted with perforated bristles the partitions 3 of the brush 12. In sections of the housing 1, separated by solid partitions 2, there are thermocouples 13 and independent means 14 for heating the blanching fluid connected to the zone thermostatic system. It is made in the form of a matrix decoder 16 connected to the control unit 15, to the input of which thermocouples 13 are connected, and to the output is a measuring amplifier 17, the output of which is connected through the correction unit 18 with means 14 for heating the blanching fluid.

Электронный матричный дешифратор 16 содержит два двоично-десятичных счетчика 19, соединенных последовательно, два соединенных с ними линейных дешифраторами 20 и 21, инвенторы 22 и схемы 23 совпадения, установленные на пересечении горизонтальных шин 24, к которым через инвенторы 22 подсоединены выходы линейного дешифратора 20, с вертикальными шинами 25, к которым подсоединены выходы линейного дешифратора 21. The electronic matrix decoder 16 contains two binary decimal counters 19 connected in series, two linear decoders 20 and 21 connected to them, inventors 22 and matching circuits 23 installed at the intersection of horizontal buses 24, to which the outputs of the linear decoder 20 are connected through the inventors 22, with vertical buses 25 to which the outputs of the linear decoder 21 are connected.

Узел 15 управления матричного дешифратора 16 содержит кнопку "+1" 26, кнопку "-1" 27, кнопку "А" 28, RS-триггеры 29, 30 и 31, элемент ИЛИ 32, элемент 33 задержки, элемент 2И-НЕ 34, генераторы 35 и 36 тактовых импульсов, элементы 2И-2ИЛИ-НЕ 37 и 38, элемент 2И-НЕ 39 и инвентор 40. The control unit 15 of the matrix decoder 16 contains a button "+1" 26, a button "-1" 27, a button "A" 28, RS-flip-flops 29, 30 and 31, element OR 32, element 33 delay element 2I-NOT 34, generators 35 and 36 clock pulses, elements 2I-2OR-NOT 37 and 38, element 2I-NOT 39 and inventory 40.

Схема 23 совпадения представляет собой транзисторный ключ (транзистор) 41 n-p-n-структуры, нагрузкой которого является обмотка герконового реле 42, включенного в цепь коллектора, эмиттер транзистора 41 подключен к вертикальной шине 25, а база через резистор 43 к горизонтальной шине 24. Диод 44 предназначен для защиты транзистора 41 от ЭДС самоиндукции реле 42, которое выполнено таким образом, что ток его срабатывания меньше выходного тока линейного дешифратора 21 при нулевом потенциале. Coincidence circuit 23 is an NPN transistor switch (transistor) 41, the load of which is the winding of the reed relay 42 included in the collector circuit, the emitter of transistor 41 is connected to the vertical bus 25, and the base through the resistor 43 to the horizontal bus 24. The diode 44 is intended to protect the transistor 41 from the EMF of the self-induction relay 42, which is designed in such a way that its operation current is less than the output current of the linear decoder 21 at zero potential.

Бланширователь работает следующим образом. Blancher works as follows.

Обрабатываемое сырье, например сою, загружают в корпус 1 по лотку 4 крайней перегородки 2. При вращении вала 5 с водилами 6 оно перемещается по секциям геликоидальными лопастями 11 в направлении ковшей 9. Ковши 9, благодаря взаимодействию с копиром 10 развернутые открытыми участками параллельно траектории перемещения в ее нижней части, захватывают сырье из бланшировочной жидкости, термостатируемой по секциям средствами 14 нагрева при контроле температурного режима за счет передачи сигнала термопар 13 системе контроля, и перемещают вверх по направлению к очередному перегрузочному лотку 4 в перегородке 2 или 3. Захваченная ковшами 9 бланшировочная жидкость стекает через их перфорацию. Достигая разомкнутого участка копира 10 ковши 9 при сжатии упругих элементов 8 проворачивают шарниры 7, разворачиваясь открытым краем в сторону перегрузочных лотков 4, и взаимодействуют с динамическим ударом с противоположным концом разомкнутого участка копира 10. Это приводит к высыпанию и вытряхиванию сырья из ковшей 9 в лоток 4 без механодеструкции и налипания сырья. Далее цикл обработки сырья повторяется в каждой секции корпуса 1 по мере его перемещения к выходному перегрузочному лотку 4. При необходимости создания различной по продолжительности обработки сырья в бланшировочной жидкости различной температуры и для упрощения системы термостатирования при высокой производительности в корпусе 1 устанавливают перфорированные перегородки 3 между секциями с одинаковой температурой бланшировочной жидкости для обеспечения ее перетока и облегчения теплообмена в этих секциях. При этом для исключения забивания и зарастания перфорации продуктами механодеструкции сырья на водилах 6 монтируют щетки 12, периодически очищающие перфорацию перегородок 3. Для создания оптимального режима бланширования сырья и исключения его термодеструкции реализуют термостатирование бланшировочной жидкости по секциям корпуса 1 независимо одной от другой. При этом работа системы зонного термостатирования осуществляется следующим образом. Узлом 15 управления задают скорость опроса термопар 13, сигнал с которых поступает на вход матричного дешифратора 16. Матричный дешифратор 16 выбирает поочередно сигнал одной из термопар 13 и подает его через измерительный усилитель на блок 18 коррекции, вырабатывающий по сравнению входного и заданного сигналов команду на изменение мощности соответствующих средств 14 нагрева бланшировочной жидкости. При этом узел 15 управления матричного дешифратора 16 может работать в ручном и автоматическом режимах. The processed raw materials, such as soybeans, are loaded into the housing 1 along the tray 4 of the extreme partition 2. When the shaft 5 is driven with carriers 6, it moves along the sections with helicoidal blades 11 in the direction of the buckets 9. Ladles 9, due to the interaction with the copier 10, open sections parallel to the movement path are opened in its lower part, the raw material is captured from the blanching fluid, thermostatically controlled in sections by means of heating 14 while controlling the temperature regime by transmitting the signal of thermocouples 13 to the control system, and moving up ION transshipment to another tray 4 in the partition wall 2 or 3. The captured buckets 9 blancher liquid flows through their perforations. Reaching the open section of the copier 10, when compressing the elastic elements 8, they rotate the hinges 7, turning around with the open edge towards the transfer trays 4, and interact with a dynamic impact with the opposite end of the open section of the copier 10. This leads to the spilling out and shaking of raw materials from the buckets 9 into the tray 4 without mechanical destruction and adhesion of raw materials. Next, the cycle of processing of raw materials is repeated in each section of the housing 1 as it moves to the output transfer tray 4. If you need to create different processing times for the raw materials in the blanching fluid of different temperatures and to simplify the thermostating system at high performance, perforated partitions 3 are installed in the housing 1 between the sections with the same temperature of the blanching fluid to ensure its flow and facilitate heat transfer in these sections. At the same time, to avoid clogging and overgrowing of the perforation by the mechanical degradation products of the raw materials, brushes 12 are mounted on the carriers 6, periodically cleaning the perforation of the partitions 3. To create an optimal regime for blanching the raw materials and excluding their thermal degradation, the temperature of the blanching fluid is carried out in sections of the housing 1 independently of one another. The operation of the zone thermostating system is as follows. The control unit 15 sets the polling speed of the thermocouples 13, the signal from which is input to the matrix decoder 16. The matrix decoder 16 selects the signal of one of the thermocouples 13 in turn and feeds it through the measuring amplifier to the correction unit 18, which generates a change command from the input and target signals power corresponding means 14 heating blanching fluid. In this case, the control unit 15 of the matrix decoder 16 can operate in manual and automatic modes.

В ручном режиме при кратковременном нажатии кнопки "+1" 27 RS-триггер 29 вырабатывает импульс, который поступает на вход элемента 2И-2ИЛИ-НЕ 37 и через него на вход "+1" реверсивного счетчика 19 матричного дешифратора 16. Состояние счетчика 19 изменяется увеличением на единицу. При длительном нажатии кнопки "+1" 26 через некоторое время сигнал с элемента ИЛИ 32 через элемент 33 задержки поступит на элемент 2И-НЕ 34 и разрешит прохождение тактовых импульсов с генератора 36 на вход "+1" матричного дешифратора 16 через элемент 2И-2ИЛИ-НЕ 37 и будет увеличивать по единице состояние счетчиков 19, причем количественно это увеличение будет зависеть от времени нажатия кнопки "+1" 26. При нажатии кнопки "-1" 27 RS-триггер 30 аналогичным образом будет передавать сигнал через элемент 2И-2ИЛИ-НЕ 38 на вход "-1" реверсивного счетчика 19, изменяющий его состояние в сторону уменьшения. Состояние счетчиков 19 определяет номер опрашиваемой термопары 13. В автоматическом режиме опроса термопар 13 нажатием кнопки "А" 28 RS-триггер 31 вводят в единичное состояние, что разрешает проход тактовых импульсов с генератора 35 на вход "+1" реверсивного счетчика 19 матричного дешифратора 16. При переполнении счетчиков 19 их состояние сбрасывается в нулевое, а их сигнал поступает на элемент 2И-НЕ 39 и инвентор 40 и сбрасывает RS-триггер 31 в нулевое состояние, после чего цикл повторяется. Частота импульсов генератора 35 регулируется для изменения скорости опроса термопар 13. Непрерывная информация от термопар 13 поступает на коммутатор клемм герконового реле 42, в котором схемы 23 совпадения по состоянию счетчиков 19 выбирают сигнал, поступающий на вход измерительного усилителя 17, имеющего схему температурной компенсации. Усиленный и скомпенсированный сигнал поступает с выхода усилителя 17 на вход блока 18 коррекции, который, сравнив полученный сигнал с заданным, вырабатывает управляющий сигнал на изменение мощности соответствующих средств 14 нагрева бланшировочной жидкости. In manual mode, when the “+1” button is pressed briefly, the RS-flip-flop 29 generates a pulse that is fed to the input of the 2I-2 OR-NOT 37 element and through it to the “+1” input of the reverse counter 19 of the matrix decoder 16. The state of the counter 19 changes increase by one. When the “+1” button 26 is pressed for a long time, after a while, the signal from the OR element 32 through the delay element 33 will go to the 2I-NOT 34 element and allow the passage of clock pulses from the generator 36 to the “+1” input of the matrix decoder 16 through the 2I-2OR element -NOT 37 and will increase the state of counters 19 by unit, and quantitatively this increase will depend on the time the "+1" button is pressed 26. When the "-1" button is pressed 27, the RS-trigger 30 will likewise transmit a signal through the 2I-2 OR element -NOT 38 at the input "-1" of the reverse counter 19, changing it TATUS downward. The status of the counters 19 determines the number of the thermocouples being surveyed 13. In the automatic mode of polling thermocouples 13 by pressing the "A" button 28, the RS trigger 31 is entered into a single state, which allows the passage of clock pulses from the generator 35 to the input "+1" of the reverse counter 19 of the matrix decoder 16 . When the counters 19 are overflowed, their state is reset to zero, and their signal goes to element 2I-NOT 39 and the inventory 40 and resets the RS-trigger 31 to zero, after which the cycle repeats. The frequency of the pulses of the generator 35 is adjusted to change the sampling rate of the thermocouples 13. Continuous information from the thermocouples 13 is fed to the terminal switch of the reed relay 42, in which the matching circuit 23 according to the state of the counters 19 select a signal input to the measuring amplifier 17 having a temperature compensation circuit. The amplified and compensated signal is supplied from the output of the amplifier 17 to the input of the correction unit 18, which, comparing the received signal with the given one, generates a control signal to change the power of the corresponding means of heating the blanching fluid.

Преимуществом этой схемы системы зонного термостатирования является высокая скорость опроса термопар 13, которая может достигать до 56 точек в секунду и большое количество опрашиваемых точек, которое может составлять 256 точек. Эта схема упрощена по сравнению с известными, так как транзистор 41 схемы совпадения 23 одновременно является узлом совпадения и ключом. Кроме того, при произвольном выборе номера канала опроса работает только одна схема совпадения 23, что позволяет сократить энергоемкость системы зонного термостатирования. The advantage of this scheme of the zone thermostating system is the high polling rate of thermocouples 13, which can reach up to 56 points per second and a large number of polled points, which can be 256 points. This circuit is simplified in comparison with the known ones, since the transistor 41 of the matching circuit 23 is simultaneously a matching node and a key. In addition, with an arbitrary choice of the channel number of the survey only one matching circuit 23 works, which reduces the energy consumption of the zone thermostating system.

Таким образом, предлагаемый бланширователь обладает повышенной производительностью, возможностью реализации динамического температурного режима тепловой обработки пищевых продуктов, сокращенной механо- и термодеструкцией сырья и высокой надежностью в работе. Thus, the proposed blancher has increased productivity, the ability to implement a dynamic temperature regime of heat treatment of food products, reduced mechanical and thermal degradation of raw materials and high reliability.

Claims

1. Blancher containing a horizontal housing mounted in the housing of the drive shaft with a carrier, on which are mounted perforated buckets, mounted to interact with the open copier housed in the housing, elastic elements associated with the buckets, and means for heating the blanching fluid, characterized in that it is equipped with partitions installed in the housing with reloading blades that divide the housing into sections, and helicoidal blades mounted on carriers between buckets and partitions, to shi pivotally mounted on a carrier, the resilient elements connected to the carrier, and the copier is placed over the open portion reloading trays capable of cooperating with the side walls of buckets.

2. The blanching machine according to claim 1, characterized in that it is equipped with a zone thermostating system and thermocouples located in the body sections connected to the zone thermostating system, and the blanching fluid heating means in the body sections are independent and connected with the zone thermostating system.

3. The blancher according to claim 2, characterized in that the zone thermostating system is made in the form of a matrix decoder connected to the control unit, the thermocouples are connected to its input, and a measuring amplifier is connected to the output, the output of which is connected through the correction unit to heating means, moreover, the matrix decoder contains two linear decoders, the outputs of one of which are connected via horizontal inverters to the horizontal buses, and the other of the decoder is connected to vertical buses, matching schemes at the intersection of vertical and horizontal buses are made on transistors of np - n-structure, the emitters of which are connected to the corresponding vertical buses, and the load of the transistor is a reed relay coil, whose contacts switch the analog signal from thermocouples to the measuring amplifier, and the reed relay is made so that its operating current is less than the output current connected to the vertical buses of the linear decoder at zero potential.

4. Blancher according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that at least part of the walls is perforated.

5. Blancher according to claim 4, characterized in that it is equipped with brushes radially mounted on the carriers, facing the perforated partitions with bristles and installed with the possibility of interaction with the latter.