RU2674211C1

RU2674211C1 - Extruder

Info

Publication number: RU2674211C1
Application number: RU2017119872A
Authority: RU
Inventors: Михаил Алексеевич Трутнев; Николай Васильевич Трутнев; Алексей Владимирович Костицин; Евгения Валерьевна Пепеляева
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2018-12-05

Abstract

FIELD: food industry.SUBSTANCE: invention relates to equipment for the extrusion processing of food products and can be used for the production of protein textures from food raw materials of various origins. Extruder includes a housing, on the surface of which along it holes are made, where movable spring-loaded pins are installed protruding into the product movement zone, simulating internal cutting on the body and having the ability to enter the body to pass the auger coil and returning back due to the spring. Inside the case there is an auger with a decreasing screw pitch or gradually increasing internal diameter of the auger shaft, as well as the boot device and the head in the form of a nozzle for mounting the die at the end of the auger housing.EFFECT: technical result consists in increasing the mixing efficiency, increasing the supply and facilitating cleaning of the housing.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для экструзионной обработки пищевых продуктов и может быть использовано для производства белковых текстуратов из пищевого сырья различного происхождения.The invention relates to equipment for extrusion processing of food products and can be used for the production of protein texture from food raw materials of various origins.

Известен экструдер, который содержит корпус с загрузочным бункером, привод, шнек и формующее устройство. Во впадине винтового канала шнека по всей длине зон загрузки и смешивания установлена по винтовой линии пластина, в центральной части которой в зоне смешивания закреплены форсунки. Образованная пластиной и впадиной шнека полость сообщается с трубопроводом для подачи жидкой фракции через диаметральный канал, выполненный в валу шнека. Трубопровод для подачи жидкой фракции расположен в опоре крепления подшипникового узла шнека экструдера. Устройство позволяет повысить качество переработки продукта за счет интенсификации процесса смешивания пищевой смеси в рабочей камере экструдера. (Остриков А.Н., Василенко Л.И. Патент RU №2263028 SU, кл. В29С 47/38, А23Р 1/12, опубл. 2005)Known extruder, which contains a housing with a loading hopper, a drive, a screw and a forming device. In the cavity of the screw channel of the screw along the entire length of the loading and mixing zones, a plate is installed along the helix, in the central part of which nozzles are fixed in the mixing zone. The cavity formed by the plate and the cavity of the screw communicates with the pipeline for supplying the liquid fraction through a diametrical channel made in the shaft of the screw. The pipeline for supplying the liquid fraction is located in the bearing support of the bearing assembly of the screw of the extruder. The device allows to improve the quality of product processing due to the intensification of the process of mixing the food mixture in the working chamber of the extruder. (Ostrikov A.N., Vasilenko L.I. Patent RU No. 2263028 SU, class B29C 47/38, А23Р 1/12, publ. 2005)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является шнековый экструдер, включающий шнековый корпус, на внутренней поверхности которого выполнены направляющие канавки, внутри которого установлен шнек с винтовой нарезкой, а также загрузочное устройство и головку в виде патрубка для установки матрицы на конце шнекового корпуса. На конце шнека со стороны матрицы выполнены направляющие канавки, а на внутренней поверхности корпуса выполнена винтовая нарезка, причем направление винтовой нарезки на корпусе противоположно направлению винтовой нарезки на шнеке. (В.Г. Коротков, А.Ю. Рогулин, В.П. Попов, В.П. Ханин, М.Ю. Шрейдер Патент RU №2306775, МПК А23Р 1/12 (РФ). Опубл. 2007)The closest in technical essence and the achieved effect is a screw extruder, including a screw housing, on the inner surface of which guide grooves are made, inside which a screw with a screw thread is installed, as well as a loading device and a head in the form of a nozzle for installing a die on the end of the screw housing. At the end of the screw from the matrix side, guide grooves are made, and screw cutting is made on the inner surface of the housing, and the direction of screw cutting on the housing is opposite to the direction of screw cutting on the screw. (V.G. Korotkov, A.Yu. Rogulin, V.P. Popov, V.P. Khanin, M.Yu. Schreider Patent RU No. 2306775, IPC A23P 1/12 (RF). Publ. 2007)

Недостатком известной конструкции экструдера является увеличение утечек продукта при высоком давлении, а следовательно, снижение подачи экструдера.A disadvantage of the known design of the extruder is an increase in leakage of the product at high pressure, and therefore, a decrease in the flow of the extruder.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Экструдер включает корпус, на поверхности которого выполнены отверстия вдоль корпуса, в которые установлены подвижные подпружиненные штифты, выступающие в зону перемещения продукта, имитирующие внутреннюю нарезку на корпусе и имеющие возможность входить в корпус для прохождения витка шнека и возвращающиеся обратно за счет пружины. Внутри корпуса установлен шнек с уменьшающимся шагом винтовой нарезки или постепенно увеличивающимся внутренним диаметром вала шнека, а также загрузочное устройство и головка в виде патрубка для установки матрицы на конце шнекового корпуса.The extruder includes a housing, on the surface of which holes are made along the housing, into which movable spring-loaded pins are installed, protruding into the product movement zone, simulating internal threading on the housing and having the ability to enter the housing for passing the screw round and returning back due to the spring. A screw is installed inside the casing with a decreasing pitch of the screw thread or a gradually increasing internal diameter of the screw shaft, as well as a loading device and a head in the form of a nozzle for mounting the matrix at the end of the screw casing.

Технический результат заключается в повышении эффективности перемешивания, увеличении подачи и облегчении очистки корпуса.The technical result consists in increasing the mixing efficiency, increasing the flow rate and facilitating the cleaning of the housing.

Причинно-следственная связь между техническим результатом и существенными признаками экструдера заключается в следующем.The causal relationship between the technical result and the essential features of the extruder is as follows.

Установка подвижных подпружиненных штифтов в отверстия на корпусе, выступающих в зону перемещения продукта, имитируя нарезку внутренней поверхности, способствует интенсивному перемешиванию, препятствует вращению продукта вместе со шнеком и направляет продукт в сторону матрицы.The installation of movable spring-loaded pins in the holes on the body, protruding into the product movement zone, simulating the cutting of the inner surface, promotes intensive mixing, prevents the product from rotating together with the screw and directs the product towards the matrix.

Выступ штифтов из корпуса и возможность их перемещения внутрь корпуса позволяет уменьшить зазор между витком шнека и внутренней поверхностью корпуса, что способствует снижению утечек экструдата в обратном направлении при повышении давления и тем самым повышает подачу экструдера.The protrusion of the pins from the housing and the possibility of their movement inside the housing allows to reduce the gap between the screw turn and the inner surface of the housing, which helps to reduce leakage of the extrudate in the opposite direction with increasing pressure and thereby increases the flow of the extruder.

На фиг. 1 изображен общий вид экструдера; на фиг. 2 - участок крепления штифтов в разрезе.In FIG. 1 shows a general view of an extruder; in FIG. 2 - section of the mounting pins in the context.

Экструдер содержит матрицу 1, корпус 2 с загрузочной горловиной 3, прессующий шнек 4 и механизм перемешивания, состоящий из подпружиненных штифтов 5, 6, 7, прижимной планки 8, пружины 9 и регулировочных шайб 10.The extruder comprises a matrix 1, a housing 2 with a loading neck 3, a pressing screw 4, and a mixing mechanism consisting of spring-loaded pins 5, 6, 7, a pressure bar 8, a spring 9, and adjusting washers 10.

Экструдер работает следующим образом.The extruder operates as follows.

При вращении шнека 4 в корпусе 2 экструдируемый продукт равномерно подается в загрузочную горловину 3 экструдера и направляется прессующим шнеком 4 в сторону матрицы 1. Для перемещения материала необходимо, чтобы трение о материал корпуса 2 было больше трения о витки шнека 4. Этому способствует установка механизма перемешивания.When the screw 4 is rotated in the housing 2, the extrudable product is uniformly fed into the filler neck 3 of the extruder and guided by the pressing screw 4 towards the die 1. To move the material, it is necessary that the friction on the material of the housing 2 be greater than the friction on the turns of the screw 4. This is facilitated by the installation of a mixing mechanism .

При вращении вала шнека 4 виток шнека 4 поднимает подпружиненные штифты 5, 6, 7 и после прохождении витка выступы штифтов 5, 6, 7 и после прохождения витка выступы штифтов 5, 6, 7 возвращаются в зону перемещения продукта за счет пружин 9. Усилие сжатия пружины 9 зависит от давления продукта на штифты 5, 6, 7 и будет увеличиваться при приближении к матрице 1. Регулировку давления можно осуществлять, сжимая пружину 9 путем установки регулировочных шайб 10 между пружинами и планкой 8. Подъем штифтов 5, 6, 7 осуществляется витком шнека 4, а возврат пружинами 9, поэтому размещение штифтов 5, 6, 7 может быть прямыми рядами, с прямой и обратной винтовой навивкой и на любом расстоянии в пределах конструкционных и технологических допусков корпуса 2.When the screw shaft 4 rotates, the screw screw 4 lifts the spring-loaded pins 5, 6, 7 and after passing the screw, the protrusions of the pins 5, 6, 7 and after passing the screw, the protrusions of the pins 5, 6, 7 return to the product movement zone due to the springs 9. Compression force the spring 9 depends on the product pressure on the pins 5, 6, 7 and will increase when approaching the matrix 1. Pressure can be adjusted by compressing the spring 9 by installing shims 10 between the springs and the bar 8. The pins 5, 6, 7 are lifted by a turn screw 4, and return by springs 9, the placement of the pins 5, 6, 7 can be in straight rows, with direct and reverse screw winding and at any distance within the structural and technological tolerances of the housing 2.

Количество штифтов 5, 6, 7, их размещение на корпусе 2, форма выступа штифтов 5, 6, 7, выходящего из корпуса 2, зависит от свойств экструдируемого материала и задаваемых параметров процесса экструдирования и может быть любой другой.The number of pins 5, 6, 7, their placement on the casing 2, the shape of the protrusion of the pins 5, 6, 7, coming out of the casing 2, depends on the properties of the extrudable material and the specified parameters of the extrusion process and can be any other.

Корпус 2 изготовлен без уступов, что облегчает очистку экструдера.The housing 2 is made without ledges, which facilitates the cleaning of the extruder.

Предлагаемый экструдер позволяет повысить эффективность перемешивания, увеличить подачу и облегчить очистку корпуса при забивании его продуктом.The proposed extruder allows you to increase the efficiency of mixing, increase the feed and facilitate cleaning of the housing when driving it with a product.

Claims

An extruder for food products, comprising a housing, inside which a screw with a threaded thread is installed, a loading device and a head in the form of a nozzle for installing a matrix on the end of the housing, characterized in that holes are made on the surface of the housing along which movable spring-loaded pins protruding into the product transfer zone, imitating the internal threading on the body, having the ability to enter the body for passing the screw turn and returning back due to the spring.