RU2267917C1

RU2267917C1 - Butter churn

Info

Publication number: RU2267917C1
Application number: RU2004134055/13A
Authority: RU
Inventors: Владимир Ильич Копытов (RU); Владимир Ильич Копытов; Виталий Васильевич Новиков (RU); Виталий Васильевич Новиков; Вероника Сергеевна Иванова (RU); Вероника Сергеевна Иванова
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-01-20

Abstract

FIELD: food-processing industry.

SUBSTANCE: butter churn has drive coupled through flexible coupling with drive tooth gear defining rotating kinematic pairs with two similar driven tooth gears arranged on single axial horizontal line. Eccentric is fixed on each of driven tooth gears, symmetrically relative to center of drive gear. Pusher is mounted on eccentric. Hermetically closed reservoir for product is rigidly secured at end of pusher for reciprocation.

EFFECT: increased efficiency, reduced unbalance which may occur under the action of vibrations during butter churning process.

2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и пищевой промышленности, а именно к производству сливочного масла, и может применяться в домашних условиях, а также на предприятиях по переработке молока.The invention relates to agriculture and the food industry, namely to the production of butter, and can be used at home, as well as in milk processing enterprises.

Известны устройства для сбивания масла, например маслобойки ЯЗ-ОМЕ и МИБС-0,2, маслоизготовители марки ММ-1000. Исходным сырьем при производстве сливочного масла в этих устройствах являются сливки, которые помещают в рабочую полость емкости устройства для сбивания масла, имеющую, как правило, цилиндрическую форму. Ёмкости, либо билам сообщают вращательное движение, в результате чего происходит интенсивное перемешивание исходного молочного сырья и выделение масляного зерна из сливок. Процесс преобразования сливок в сливочное масло длится от нескольких десятков минут до двух часов. Рассмотренным устройствам для сбивания сливочного масла присущи недостатки: большая продолжительность процесса сбивания (от нескольких десятков минут до нескольких часов) и, как следствие, повышенный расход энергии.Known devices for churning oil, for example butter churns YAZ-OME and MIBS-0.2, oil makers of the brand MM-1000. The raw material for the production of butter in these devices is cream, which is placed in the working cavity of the capacity of the device for churning butter, which, as a rule, has a cylindrical shape. The containers, or beats, are given a rotational movement, as a result of which intensive mixing of the raw milk raw material and the separation of butter grain from cream occurs. The process of converting cream to butter lasts from several tens of minutes to two hours. The considered devices for churning butter are inherent disadvantages: a long duration of the churning process (from several tens of minutes to several hours) and, as a result, increased energy consumption.

Известно также устройство для сбивания масла (а.с. SU №1746955 А1, МПК 5 А 01 J 15/04, опуб. 15.07.92), выбранное в качестве прототипа, содержащее площадку с зажимами для крепления емкости с продуктом и приводом, включающим пару зубчатых колес, находящихся в зацеплении. Привод содержит пару штанг, входящих между собой во вращательную пару, причем одна из них - двухплечая. Площадка для емкости с продуктом закреплена на одном ее конце, а другие концы штанг установлены посредством вращательных пар на зубчатых колесах, выполненных с одинаковым числом зубьев. Такое выполнение позволяет совершать перемещение емкости вверх-вниз. К недостаткам данной конструкции можно отнести малую ее жесткость и возникающий дебаланс при работе установки из-за ее несбалансированности.There is also known a device for churning oil (AS SU No. 1746955 A1, IPC 5 A 01 J 15/04, publ. 07/15/92), selected as a prototype, containing a platform with clamps for attaching the container with the product and the drive, including a pair of gears engaged. The drive contains a pair of rods included between each other in a rotational pair, and one of them is a two-arm. The platform for the container with the product is fixed at one of its ends, and the other ends of the rods are mounted by means of rotational pairs on gears made with the same number of teeth. This embodiment allows you to move the tank up and down. The disadvantages of this design include its low rigidity and the resulting unbalance during operation of the installation due to its imbalance.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности, снижение дебаланса устройства при сбивании сливочного масла вибрационным воздействием.The objective of the present invention is to increase productivity, reduce the unbalance of the device when churning butter with vibration.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для сбивания сливочного масла, так же как и в прототипе, содержит привод, зубчатые колеса и емкость с продуктом, установленную с возможностью колебательного движения. Согласно изобретению привод соединен через упругую муфту с ведущим зубчатым колесом, образующим вращательные кинематические пары с двумя одинаковыми ведомыми зубчатыми колесами, расположенными на одной горизонтальной осевой линии. На каждом из ведомых зубчатых колес симметрично относительно центра ведущего колеса закреплен эксцентрик, на котором установлен толкатель с жестко закрепленной на его конце герметично закрытой емкостью для продукта с возможностью возвратно-поступательного движения.This object is achieved in that the device for churning butter, as in the prototype, contains a drive, gears and a container with the product, installed with the possibility of oscillatory motion. According to the invention, the drive is connected through an elastic coupling with a driving gear forming rotary kinematic pairs with two identical driven gears located on one horizontal axial line. An eccentric is fixed on each of the driven gears symmetrically with respect to the center of the drive wheel, on which a pusher is mounted with a tightly closed container for the product with a reciprocating movement.

В устройстве для сбивания сливочного масла реализован способ сбивания путем сообщения сливкам кинетической энергии высокочастотной вибрации, что способствует весьма быстрому отделению масла от сливок с наименьшими затратами энергии. Однако существующие устройства являются несбалансированными системами, поэтому наблюдается колебание не только емкости с продуктом, но и всей установки в целом. Для снижения дебаланса необходимо, по возможности, максимально сбалансировать систему. С этой целью можно использовать колебания в противофазе массы, равной массе емкости с исходным молочным продуктом. В результате этого нежелательные колебания установки будут значительно снижены. Взамен дополнительной массы, совершающей колебания в противофазе, целесообразно, с целью повышения производительности, использовать емкость, заполненную таким же количеством сливок, как и основная.In a device for churning butter, a churning method is implemented by communicating high-frequency vibration kinetic energy to the cream, which contributes to a very quick separation of the butter from the cream with the least energy. However, existing devices are unbalanced systems, so not only the capacity of the product fluctuates, but the entire installation as a whole. To reduce the unbalance, it is necessary to balance the system as much as possible. For this purpose, it is possible to use fluctuations in antiphase mass equal to the mass of the tank with the original dairy product. As a result of this, unwanted installation vibrations will be significantly reduced. Instead of the additional mass oscillating in antiphase, it is advisable, in order to increase productivity, to use a container filled with the same amount of cream as the main one.

Емкости со сливками совершают колебания в противофазе с заданной амплитудой скорости вибрацииTanks with cream oscillate in antiphase with a given amplitude of the speed of vibration

V_виб.=s₀×ω,V _vib. = s ₀ × ω,

где s₀ - амплитуда колебаний, мм;where s ₀ is the amplitude of the oscillations, mm;

ω - круговая частота колебаний, с^-1.ω is the circular oscillation frequency, s ^-1 .

Таким образом, для обеспечения необходимых параметров сбивания масла можно изменять значение амплитуды s₀, либо изменять частоту колебаний ω, тем самым обеспечивая наиболее оптимальные параметры сбивания.Thus, to ensure the necessary parameters for churning oil, you can change the value of the amplitude s ₀ , or change the frequency of oscillations ω, thereby providing the most optimal churning parameters.

На фиг.1 представлен вид слева кинематической схемы устройства для сбивания сливочного масла; на фиг.2 представлена кинематическая схема устройства.Figure 1 presents the left side view of the kinematic diagram of a device for churning butter; figure 2 presents the kinematic diagram of the device.

Устройство для сбивания сливочного масла (фиг.1) состоит из электродвигателя 1 (М), соединенного через упругую муфту 2 с ведущим зубчатым колесом 3. Колесо 3 находится в зацеплении с двумя одинаковыми зубчатыми ведомыми колесами 4 (фиг.2), расположенными на одной осевой горизонтальной линии. На ведомых зубчатых колесах 4 закреплены эксцентрики 5, расположенные симметрично относительно центра колеса 3. На эксцентриках 5 установлены толкатели 6 с возможностью совершения возвратно-поступательного (колебательного) движения внутри направляющих 7. На другом конце толкателей 6 жестко закреплены емкости 8, заполненные одинаковым количеством сливок. В качестве емкостей 8 использовали цилиндрические сосуды емкостью, которые на 2/3 (или менее) объема заполняли сливками.A device for churning butter (Fig. 1) consists of an electric motor 1 (M) connected through an elastic coupling 2 to a drive gear 3. Wheel 3 is engaged with two identical gear driven wheels 4 (Fig. 2) located on one axial horizontal line. On the driven gears 4, eccentrics 5 are mounted symmetrically relative to the center of the wheel 3. On the eccentrics 5, pushers 6 are mounted with the possibility of reciprocating (oscillatory) movement inside the guides 7. At the other end of the pushers 6, containers 8 are rigidly fixed, filled with the same amount of cream . As containers 8, cylindrical vessels with a capacity of 2/3 (or less) of the volume were filled with cream.

Вращательное движение от электродвигателя 1 (М) через упругую муфту 2 передается на ведущее зубчатое колесо 3, которое находится в зацеплении с двумя одинаковыми зубчатыми колесами 4, расположенными на одной горизонтальной осевой линии. Вращательное движение колес 4 при помощи закрепленных на них симметрично центра колеса 3 эксцентриков 5 и установленных на эксцентриках толкателей 6 преобразуется в возвратно-поступательное движение последних по направляющим 7, обеспечивая колебания емкостей 8, заполненных одинаковым количеством сливок. Эксцентриситет е обеспечивает колебания емкостей 8 с заданной амплитудой s₀. Емкости со сливками 8, жестко закрепленные на толкателях 6, совершают колебания в противофазе за счет расположения эксцентриков 5 симметрично центра колеса 3 с заданной амплитудой виброскорости. Для обеспечения необходимых параметров сбивания масла можно изменять значение амплитуды s₀ за счет изменения эксцентриситета е либо изменять частоту колебаний ω за счет изменения частоты вращения вала электродвигателя 1 (М).Rotational movement from the electric motor 1 (M) through the elastic coupling 2 is transmitted to the driving gear 3, which is meshed with two identical gears 4 located on one horizontal axial line. The rotational movement of the wheels 4 with the help of the eccentrics 5 mounted symmetrically to the center of the wheel 3 and the pushers 6 mounted on the eccentrics is converted into the reciprocating movement of the latter along the guides 7, providing vibrations of the containers 8 filled with the same amount of cream. The eccentricity e provides oscillations of the capacitances 8 with a given amplitude s ₀ . Tanks with cream 8, rigidly mounted on the pushers 6, oscillate in antiphase due to the location of the eccentrics 5 symmetrically to the center of the wheel 3 with a given amplitude of vibration velocity. To ensure the necessary parameters for churning oil, you can change the value of the amplitude s ₀ due to changes in the eccentricity e or change the frequency of oscillations ω due to changes in the frequency of rotation of the shaft of the motor 1 (M).

Claims

A device for churning butter containing a drive, gears and a container with a product that is installed with the possibility of oscillatory motion, characterized in that the drive is connected through an elastic coupling with a drive gear forming rotary kinematic pairs with two identical driven gears located on one horizontal axial line, and on each of the driven gears an eccentric is fixed symmetrically with respect to the center of the drive wheel, on which a pusher is mounted with a gesture to a hermetically sealed container for the product fixed at its end with the possibility of reciprocating motion.