RU2450924C1 - Extruder with mandrel - Google Patents
Extruder with mandrel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2450924C1 RU2450924C1 RU2010143922/05A RU2010143922A RU2450924C1 RU 2450924 C1 RU2450924 C1 RU 2450924C1 RU 2010143922/05 A RU2010143922/05 A RU 2010143922/05A RU 2010143922 A RU2010143922 A RU 2010143922A RU 2450924 C1 RU2450924 C1 RU 2450924C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- screw
- conical
- cylindrical
- tapered
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для производства экструдированных белковых текстуратов из растительного сырья в пищевой промышленности, а также для экструзионной обработки комбикормов на комбикормовых заводах.The invention relates to equipment for the production of extruded protein texture from vegetable raw materials in the food industry, as well as for the extrusion processing of animal feed in feed mills.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является экструдер [патент РФ №2299124, МПК В29С 47/12, В29В 9/06. Экструдер / Е.Г.Окулич-Казарин, А.Н.Остриков, А.С.Рудометкин, М.А.Глухов (РФ). - 2005135573/12; заявл. 16.11.2005; опубл. 20.05.2007, бюл. №14], включающий корпус, шнек с приводом вращения и формующую головку с мундштуком и коническим дорном. Конический дорн снабжен валом и выполнен сборным из двух частей. Каждая из частей дорна выполнена с возможностью регулирования направления и скорости вращения с помощью соосных валов и редуктора. Один из валов выполнен сплошным и расположен в другом полом валу. Мундштук имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение вдоль оси экструдера с помощью реечного механизма и шлицов. Шлицы находятся на внутренней поверхности мундштука. В них расположены направляющие, жестко соединенные с поверхностью выходного конца корпуса экструдера. Форма направляющих на корпусе экструдера повторяет форму шлицов на мундштуке так, что направляющие входят в шлицевые пазы мундштука. Зубчатое колесо реечного механизма, жестко закрепленное на своем валу, находится в зацеплении с рейкой, жестко прикрепленной к мундштуку. Углы конусности внутренней части мундштука и конического дорна подобраны так, чтобы зазор между ними имел форму конического кольцевого канала. Внешняя поверхность последней части дорна и внутренняя поверхность конусной части мундштука имеют накатку для получения продукта требуемой формы.The closest in technical essence and the achieved effect is an extruder [RF patent No. 2299124, IPC В29С 47/12, В29В 9/06. Extruder / E.G. Okulich-Kazarin, A.N. Ostrikov, A.S. Rudometkin, M.A. Glukhov (RF). - 2005135573/12; declared 11/16/2005; publ. 05/20/2007, bull. No. 14], including a housing, a screw with a rotation drive and a forming head with a mouthpiece and a conical mandrel. The conical mandrel is equipped with a shaft and is made of prefabricated in two parts. Each of the mandrel parts is configured to control the direction and speed of rotation using coaxial shafts and a gearbox. One of the shafts is solid and located in another hollow shaft. The mouthpiece has the ability to reciprocate along the axis of the extruder using a rack and pinion mechanism. The slots are on the inside of the mouthpiece. They are guides rigidly connected to the surface of the output end of the extruder body. The shape of the guides on the extruder body follows the shape of the slots on the mouthpiece so that the guides enter into the slotted grooves of the mouthpiece. The rack gear gear rigidly fixed to its shaft is engaged with a rack rigidly attached to the mouthpiece. The taper angles of the inner part of the mouthpiece and the conical mandrel are selected so that the gap between them has the shape of a conical annular channel. The outer surface of the last part of the mandrel and the inner surface of the conical part of the mouthpiece are knurled to obtain the product of the desired shape.
Недостатком известной конструкции экструдера является сложность поддержания физико-химических превращений основных компонентов, а также невозможность измельчения продукта до молекулярного уровня, необходимого для лучшей усвояемости организмом компонентов (белков, крахмала, жиров, ферментов и др.).A disadvantage of the known extruder design is the difficulty in maintaining the physicochemical transformations of the main components, as well as the inability to grind the product to the molecular level necessary for better absorption by the body of the components (proteins, starch, fats, enzymes, etc.).
Технической задачей изобретения является разработка конструкции экструдера с дорном, позволяющей осуществлять операции измельчения до молекулярного уровня и обеспечить повышение качества готового продукта за счет более глубокого термомеханического воздействия.An object of the invention is to develop a design of an extruder with a mandrel, which allows grinding operations to be carried out to a molecular level and to provide improved quality of the finished product due to a deeper thermomechanical effect.
Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в экструдере с дорном, включающем станину, рабочую камеру, шнек с приводом, матрицу, дорн с приводом, новым является то, что на поверхности конусной части шнека выполнены витки как продолжение основных витков шнека, дорн состоит из конусной и цилиндрической части, на конусной поверхности дорна установлены фигурные лопатки, выполненные по винтовой траектории, причем каждая фигурная лопатка имеет ступенчатую форму, на цилиндрической части дорна имеются ножи, на внутренней конусной поверхности матрицы выточены ступенчатые цилиндрические вырезы, соответствующие по размерам ступенчатым выступам фигурных лопаток, на конце конусной части дорна установлен винтовой бур, который своей конической частью центруется с помощью отверстия в конусе шнека.The object of the invention is achieved in that in an extruder with a mandrel, including a bed, a working chamber, an auger with a drive, a die, a mandrel with a drive, it is new that the turns are made on the surface of the conical part of the auger as a continuation of the main turns of the auger, the mandrel consists of the conical and cylindrical parts, on the conical surface of the mandrel mounted curly blades made along a helical path, with each curved blade has a stepped shape, on the cylindrical part of the mandrel there are knives, on the inner usnoy matrix surface machined stepped cylindrical recesses corresponding in size stepwise protrusions curved vanes on the end of the conical part of the mandrel is mounted screw auger, its conical part which is centered by means of the screw holes in the cone.
На фиг.1 представлен фронтальный вид экструдера с дорном, на фиг.2 - объемное изображение экструдера с дорном, на фиг.3 - объемное изображение дорна с буром.Figure 1 shows a front view of the extruder with a mandrel, figure 2 is a three-dimensional image of the extruder with a mandrel, figure 3 is a three-dimensional image of the mandrel with a drill.
Экструдер с дорном состоит из рабочей камеры 8, загрузочного патрубка 15, шнека 9, мундштука 16 и матрицы 2 (фиг.1 и 2).The extruder with a mandrel consists of a
Шнек 9 приводится во вращение электродвигателем 10 с помощью редуктора 12, упругих муфт 11 и 13 и подшипникового узла 14. Частота вращения шнека 9 может регулироваться с помощью тиристорного регулятора частоты на электродвигателе 10.The
На конусной поверхности шнека 9 выточены витки 3, которые являются продолжением основных витков шнека. Они предотвращают пригорание продукта в матричной зоне.On the conical surface of the
На рабочей камере 8 установлено кондиционирующее устройство 1, позволяющее поддерживать необходимую температуру камеры 8, создавая при этом оптимальные параметры работы экструдера.An
На конусной поверхности дорна имеются фигурные лопатки 5 (фиг.3), выполненные по винтовой траектории. На каждой фигурной лопатке 5 выполнены ступенчатые выступы. На внутренней конусной поверхности матрицы 2 выточены ступенчатые цилиндрические вырезы, соответствующие по размерам ступенчатым выступам фигурных лопаток 5.On the conical surface of the mandrel there are curly blades 5 (Fig.3), made along a helical path. On each
На конце конусной части дорна 6 установлен винтовой бур 4, который входит в отверстие на конусной части шнека 9, обеспечивая тем самым центрирование шнека 9 и бура 4.At the end of the conical part of the
На цилиндрической части дорна 6 имеются ножи 7, обеспечивающие измельчение текстуратов. Измельченный текстурат попадает в патрубок 22 для отвода готового продукта.On the cylindrical part of the
Дорн 6 приводится во вращение мотор-редуктором 20, обеспечивающим плавность регулирования частоты вращения дорна 6. Привод шнека 9 (электродвигатель 10, упругие муфты 11 и 13, редуктор 12 и подшипниковый узел 14), камера 8 и привод дорна 6 (мотор-редуктор 20 и подшипниковый узел 19) смонтированы на станине 21.Dorn 6 is driven into rotation by a
Дорн 6 и матрица 2 расположены в камере 18, выполняющей как функцию сбора готового продукта и удаления его через патрубок 22, так и функцию защиты от быстровращающегося дорна 6.The
Из вытяжного диффузора 17 камеры 18 отводятся испаряемые водяные пары, образующиеся за счет взрывного испарения влаги из текстурата.Evaporated water vapor is removed from the
Экструдер с дорном работает следующим образом.An extruder with a mandrel operates as follows.
Включается электродвигатель 10, который с помощью редуктора 12, упругих муфт 11 и 13 и подшипникового узла 14 приводит во вращение шнек 9. При этом с помощью тиристорного управления электродвигателя 10 устанавливается требуемая частота вращения шнека 9. Одновременно включается мотор-редуктор 20, который приводит во вращение дорн 6 с помощью подшипникового узла 19.The
Питательная ценность любого пищевого продукта определяется его физиологической калорийностью, которая, в свою очередь, связана с усвояемостью белков, жиров, углеводов. Экструзионная технология позволяет количественно и качественно изменять структуру, состав и пищевую ценность белково-крахмального комплекса.The nutritional value of any food product is determined by its physiological calorie content, which, in turn, is associated with the digestibility of proteins, fats, carbohydrates. Extrusion technology allows you to quantitatively and qualitatively change the structure, composition and nutritional value of the protein-starch complex.
Исходный продукт из загрузочного патрубка 15 поступает в зону загрузки винтового канала шнека 9 и увлекается им за счет разницы сил трения между продуктом и стенками корпуса 8 и винтового канала шнека 9, одновременно постепенно уплотняясь при этом.The initial product from the
В зоне смешивания продукт перемешивается и перемещается витками шнека 9 с целью получения однородной смеси. Далее в зоне гомогенизации происходит уплотнение и измельчение продукта, что вызывает образование расплава экструдата.In the mixing zone, the product is mixed and moved by turns of the
В зоне гомогенизации продукт окончательно переходит из твердой фазы в вязкопластичную; здесь происходит плавление в результате преобразования механической энергии рабочих органов экструдера в тепловую энергию и за счет внутреннего трения в самом продукте при автогенном режиме работы экструдера.In the homogenization zone, the product finally passes from the solid phase to the viscoplastic; here, melting occurs as a result of the conversion of the mechanical energy of the working bodies of the extruder into thermal energy and due to internal friction in the product itself under the autogenous mode of operation of the extruder.
На протяжении всего перемещения продукта происходит регулирование температурного режима кондиционирующим устройством 1, которое представляет собой полую трубу, в которую подается теплоноситель с заданной температурой.Throughout the entire movement of the product, the temperature regime is regulated by the
Под действием таких факторов, как давление и температура, белки подвергаются денатурации, которая представляет собой внутримолекулярное явление, характеризующееся физической перегруппировкой внутренних связей. При этом происходит нарушение упорядоченности внутреннего строения молекулы, количественно определяемое изменением физико-химических свойств белков (растворимости, способности к гидратации, вязкости растворов, устойчивости к действию ферментов, биологической активности и др.) [Остриков А.Н. Экструзия в пищевой технологии. [Текст] / А.Н.Остриков, О.В.Абрамов, А.С.Рудометкин. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 288 с.].Under the influence of factors such as pressure and temperature, proteins undergo denaturation, which is an intramolecular phenomenon characterized by a physical rearrangement of internal bonds. In this case, there is a violation of the ordering of the internal structure of the molecule, quantitatively determined by a change in the physicochemical properties of proteins (solubility, ability to hydrate, viscosity of solutions, resistance to enzymes, biological activity, etc.) [Ostrikov AN Extrusion in food technology. [Text] / A.N. Ostrikov, O.V. Abramov, A.S. Rudometkin. - St. Petersburg: GIORD, 2004. - 288 p.].
Обрабатываемый продукт, находящийся в матричной зоне экструдера, подвергается механическому перемешиванию витков 3 и бура 4, в результате чего исключается возможность образования «мертвой зоны», т.е. прилипания продукта к внутренним стенкам матрицы 2. В зазоре между матрицей 2 и дорном 6 продукт подвергается интенсивному механическому воздействию с помощью фигурных лопаток 5. Ступенчатые выступы фигурных лопаток 5, вращаясь в соосных, соответствующих по размерам ступенчатых цилиндрических вырезах на внутренней конусной поверхности матрицы 2, воздействуют на микроструктуру выходящего текстурата за счет размазывания его по стенкам матрицы. При этом происходит разрыв цепи белковых молекул на более мелкие составляющие (полипептиды и пептиды).The processed product located in the matrix zone of the extruder is subjected to mechanical mixing of the
При выходе из матрицы 2 текстурат интенсивно измельчается установленными на цилиндрической части дорна ножами 7. После измельчения продукт попадает в камеру 18, из которой через патрубок 22 отводится измельченный текстурат. Одновременно через вытяжной диффузор 17 камеры 18 отводятся испаряемые водяные пары, образующиеся за счет взрывного испарения влаги из текстурата.When leaving the
Таким образом, использование изобретения позволяет:Thus, the use of the invention allows:
- обеспечить стабильную работу экструдера за счет использования витков на конусной части шнека и бура в дорне;- to ensure the stable operation of the extruder through the use of turns on the conical part of the screw and drill in the mandrel;
- повысить качество получаемых белковых текстуратов за счет регулирования термомеханического воздействия на обрабатываемый продукт;- to improve the quality of the obtained protein texture by regulating the thermomechanical effects on the processed product;
- обеспечить необходимую глубину физико-химических превращений компонентов обрабатываемого продукта за счет регулирования теплоподвода и механического воздействия фигурных лопаток 5.- to provide the necessary depth of physico-chemical transformations of the components of the processed product by regulating the heat supply and the mechanical effect of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010143922/05A RU2450924C1 (en) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Extruder with mandrel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010143922/05A RU2450924C1 (en) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Extruder with mandrel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2450924C1 true RU2450924C1 (en) | 2012-05-20 |
Family
ID=46230688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010143922/05A RU2450924C1 (en) | 2010-10-26 | 2010-10-26 | Extruder with mandrel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2450924C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104397863A (en) * | 2014-12-12 | 2015-03-11 | 四川金鼓食品有限责任公司 | Vermicelli machine and transition part thereof |
RU189332U1 (en) * | 2018-10-25 | 2019-05-21 | Сергей Валентинович Лазовский | EXTRUSIVE SINGLE-SCREEN INSTALLATION FOR THE MANUFACTURE OF FOOD AND ANIMAL PRODUCTS |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004019705A2 (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Wenger Manufacturing, Inc. | Method and apparatus for extrusion of food products including back pressure valve/diverter |
RU2299124C1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-20 | Евгений Геннадьевич Окулич-Казарин | Extruder |
CN201151183Y (en) * | 2007-10-12 | 2008-11-19 | 佛山市顺德区震德塑料机械有限公司 | Screw core rod type screw milling head |
RU2361735C1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" | Extruder |
-
2010
- 2010-10-26 RU RU2010143922/05A patent/RU2450924C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004019705A2 (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Wenger Manufacturing, Inc. | Method and apparatus for extrusion of food products including back pressure valve/diverter |
RU2299124C1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-20 | Евгений Геннадьевич Окулич-Казарин | Extruder |
CN201151183Y (en) * | 2007-10-12 | 2008-11-19 | 佛山市顺德区震德塑料机械有限公司 | Screw core rod type screw milling head |
RU2361735C1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" | Extruder |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104397863A (en) * | 2014-12-12 | 2015-03-11 | 四川金鼓食品有限责任公司 | Vermicelli machine and transition part thereof |
RU189332U1 (en) * | 2018-10-25 | 2019-05-21 | Сергей Валентинович Лазовский | EXTRUSIVE SINGLE-SCREEN INSTALLATION FOR THE MANUFACTURE OF FOOD AND ANIMAL PRODUCTS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU776535A3 (en) | Device for preparing meat-imitating protein product | |
KR101683429B1 (en) | Manufacturing apparatus for soybean meat using twin screw extruder | |
JP4034248B2 (en) | Quantitative supply apparatus, kneading extrusion equipment, quantitative supply method, kneading extrusion method | |
KR20200003780A (en) | High non-mechanical energy extrusion screw assembly | |
WO1993006742A1 (en) | Sterile pelleted feed product and extruder apparatus for producing same | |
TW201036558A (en) | Extrusion die assembly for high density products | |
CN1118655A (en) | Manufacture of pasta | |
CN103271218A (en) | Texturized vegetable protein production method | |
KR20180027401A (en) | Apparatus and method for processing food or feed products with high meat content | |
RU2450924C1 (en) | Extruder with mandrel | |
US20180206524A1 (en) | Extruder for Feed- and Foodstuffs | |
EP1377432B1 (en) | Process of extrusion | |
CN107440145B (en) | Feed extruder | |
RU2422274C1 (en) | Extruder | |
AU2002257650A1 (en) | Extruder and process of extrusion | |
JP2016518111A (en) | Extruder system and method | |
CN210044491U (en) | Extrusion rounding machine for pharmacy | |
CN2836485Y (en) | Special shaping machine for vegetable thin meat | |
CN207897871U (en) | A kind of feed extruder | |
RU2361735C1 (en) | Extruder | |
CN213188031U (en) | Extrusion device for processing pet food | |
RU2595160C1 (en) | Extruder for preparation of mixed fodders | |
RU2299124C1 (en) | Extruder | |
RU189332U1 (en) | EXTRUSIVE SINGLE-SCREEN INSTALLATION FOR THE MANUFACTURE OF FOOD AND ANIMAL PRODUCTS | |
CN202172816U (en) | Expander |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131027 |