RU2758321C1

RU2758321C1 - Pneumomechanical press for juicing

Info

Publication number: RU2758321C1
Application number: RU2020133871A
Authority: RU
Inventors: Иван Николаевич Краснов; Игорь Васильевич Назаров; Данил Андреевич Лебедько; Елена Владимировна Назарова
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2021-10-28

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: invention relates to devices for separating the liquid phase from vegetable raw materials and can be used to extract juice from berries and pulp of fruit and vegetable raw materials. The vacuum-mechanical press for squeezing juice from berries and pulp of fruit and vegetable raw materials consists of a housing with a lid, a perforated basket with a lid, a pressure plate, an O-ring, a spring enclosed in a telescopic casing with a rod for fixing, a pulsator and a distributor, vacuum and overpressure pipelines, taps, a branch pipe for juice removal, a juice collection container, inside which level sensors are installed, a pump for pumping juice. The press body and the perforated basket are made of non-oxidizable food materials. From above, the press body is hermetically closed with a lid. The pressing plate and the lid are connected by a spring enclosed in a telescopic casing. There is an annular groove in the pressing plate, into which an O-ring is installed, which provides a hermetic separation of the perforated basket and the chamber above the pressure plate. The modes of vacuuming and atmospheric pressure supply are changed using a pulsator and a collector.

EFFECT: use of the invention makes it possible to improve the quality of pressing vegetable raw materials.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для отделения сока из ягод, плодов и овощей.The invention relates to agriculture, in particular to devices for separating juice from berries, fruits and vegetables.

Известен пресс для отжима ягод, фруктов и овощей содержащий съемный бункер-стекатель для сырья, прижимное устройство и приемную емкость для сока, смонтированные на общем основании, причем бункер-стекатель зафиксирован на приемной емкости, а прижимное устройство прикреплено к съемной верхней перекладине над бункером-стекателем и выполнено пневматическим в виде двух круглых жестких дисков, нижний из которых служит прижимом для извлечения сока, а между дисками закреплен полый гофрированный пневмоцилиндр, соединенный с компрессором. Отжим сока в нем осуществляется под действием подаваемого в гофрированный пневмоцилиндр воздуха избыточного давления перемещением нижнего диска в контакте с прессуемой массой [патент RU №122564 МПК A47J 19/00].Known press for pressing berries, fruits and vegetables containing a removable drain hopper for raw materials, a clamping device and a receiving container for juice, mounted on a common base, and the drain bunker is fixed on the receiving container, and the pressing device is attached to the removable upper crossbar above the hopper - a drainer and is pneumatic in the form of two round hard disks, the lower one of which serves as a clamp for extracting juice, and between the disks a hollow corrugated pneumatic cylinder connected to the compressor is fixed. The squeezing of juice in it is carried out under the action of excess pressure supplied to the corrugated pneumatic cylinder by moving the lower disk in contact with the pressed mass [patent RU No. 122564 IPC A47J 19/00].

Недостатком такого пресса является низкая надежность гофрированного пневмоцилиндра вследствие большого хода нижнего диска, возможность заклинивания этого диска и сложность управления им в процессе работы. Известен также пресс [патент RU №2616846 МПК A23N 1/10], содержащий корпус, камеру прессования с перфорированной вставкой и прессующим устройством в виде гофрированной мембраны, приемную емкость с датчиком уровня и герметичными контактами, насос откачки сока и пульсатор, обеспечивающий периодическую смену атмосферного давления над мембраной при прессовании сырья на вакуум при его ворошении.The disadvantage of such a press is the low reliability of the corrugated pneumatic cylinder due to the large stroke of the lower disk, the possibility of jamming of this disk and the complexity of its control during operation. Also known is a press [patent RU No. 2616846 IPC A23N 1/10], containing a housing, a pressing chamber with a perforated insert and a pressing device in the form of a corrugated membrane, a receiving container with a level sensor and sealed contacts, a pump for pumping juice and a pulsator providing periodic change of atmospheric pressure over the membrane when pressing the raw material to vacuum when tedding.

Недостаток устройства - недостаточный ход мембраны, что не гарантирует достаточную степень сжатия прессуемого материала и выделение из него сока, а также не большой ресурс работы пресса из-за износа и повреждения гофрированной части мембраны при периодическом ее нагружении.The disadvantage of the device is the insufficient movement of the membrane, which does not guarantee a sufficient degree of compression of the compressed material and the release of juice from it, as well as a short service life of the press due to wear and damage to the corrugated part of the membrane during periodic loading.

Целью изобретения является упрощение конструкции пресса для отжима сока из ягод, фруктов и овощей, повышение производительности и надежности его работы.The aim of the invention is to simplify the design of a press for squeezing juice from berries, fruits and vegetables, to increase productivity and reliability of its operation.

В данном изобретении это достигается тем, что в пнемомеханическом прессе для отжима сока, содержащем корпус, камеру прессования в нем в виде перфорированной вставки с крышкой в верхней ее части, прессующее устройство, приемную емкость для сока с датчиками его уровня, насос откачки сока, пульсатор и распределитель, соединенные с трубопроводами избыточного давления и вакуума, прессующее устройство выполнено в виде нажимной плиты с уплотнением в месте контакта с перфорированной вставкой, нагруженной пружиной между ней и крышкой, причем на плите расположены не менее 4 стабилизаторов, например, в виде направляющих лепестков, установленных равномерно по краям плиты, контактирующих с внутренней поверхностью перфорированной вставки.In this invention, this is achieved by the fact that in a pneumomechanical press for squeezing juice, containing a housing, a pressing chamber in it in the form of a perforated insert with a lid in its upper part, a pressing device, a receiving container for juice with level sensors, a pump for pumping juice, a pulsator and a distributor connected to the overpressure and vacuum pipelines, the pressing device is made in the form of a pressure plate with a seal at the point of contact with a perforated insert loaded with a spring between it and the cover, and at least 4 stabilizers are located on the plate, for example, in the form of guide petals, installed evenly along the edges of the slab in contact with the inner surface of the perforated insert.

Причем пружина нагрузки нажимной плиты прессующего устройства заключена в телескопический кожух и снабжена устройством для фиксации ее в сжатом положении, например, в виде градуированного стержня в центре плиты, выходящего через отверстие крышки перфорированного цилиндра наружу с возможностью его фиксации.Moreover, the load spring of the pressure plate of the pressing device is enclosed in a telescopic casing and is equipped with a device for fixing it in a compressed position, for example, in the form of a graduated rod in the center of the plate, extending out through the hole in the cover of the perforated cylinder with the possibility of fixing it.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема пневмомеханического пресса для отжима сока из ягод, фруктов и овощей.The invention is illustrated by a drawing, which shows a diagram of a pneumatic mechanical press for squeezing juice from berries, fruits and vegetables.

Пневмомеханический пресс для отжима сока состоит из корпуса 1 с крышкой 2, внутри которого расположена перфорированная корзина 3 с крышкой 4, выступающая из корпуса 1 наружу и жестко скрепленная с крышкой 2 корпуса 1, нажимной плиты 5 с уплотнительным кольцом 6, пружины 7 дополнительной нагрузки на нажимную плиту 5, заключенной в телескопический кожух 8, оборудованной фиксатором 9 сжатого положения пружины 7, входящий в отверстие 10 в закрепленном к нажимной плите 5 стержне 11, проходящем через отверстие 12 крышки 4 перфорированной корзины 3, емкости 13 для сбора сока, соединенной трубкой 14 с корпусом 1, насоса 15 с патрубком 16, вакуммного трубопровода 17 и трубопровода 18 воздуха избыточного давления, а также системы пневмоуправления давлением воздуха в камерах пресса: камере над нажимной плитой 5 и под ней в корпусе 1 пресса, а также в емкости 13 для сока. В состав системы управления входят пульсатор 19, соединенный на входе с вакуумпроводом 17 и трубопроводом 18, а на выходе - с камерой 21 над плитой 5 и с распределителем 20, который в свою очередь соединен на входе с вакуумным трубопроводом 17 и с воздухом атмосферного давления, а на выходе - с емкостью 13 для сока. Емкость 13 для сбора сока оборудована датчиками верхнего и нижнего уровней сока системы управления насосом 15 откачки сока из емкости (на рисунке не показаны). В линиях пневмоуправления прессом установлены краны 22, 23, 24, 25, 26 и 27. Для стабилизации хода нажимной плиты без перекосов и заклиниваний на плите установлено не менее 4 равномерно распределенных по ее окружности и контактирующих с внутренней поверхностью перфорированной корзины 3 направляющие лепестки 28.A pneumatic-mechanical press for juicing consists of a housing 1 with a lid 2, inside which there is a perforated basket 3 with a lid 4, protruding from the housing 1 outward and rigidly fastened to the lid 2 of the housing 1, a pressure plate 5 with a sealing ring 6, springs 7 of additional load on pressure plate 5, enclosed in a telescopic casing 8, equipped with a clamp 9 of the compressed position of the spring 7, entering the hole 10 in the rod 11 fixed to the pressure plate 5, passing through the hole 12 of the cover 4 of the perforated basket 3, the container 13 for collecting juice, connected by the tube 14 with a casing 1, a pump 15 with a nozzle 16, a vacuum pipeline 17 and an overpressure air pipeline 18, as well as a pneumatic control system for air pressure in the press chambers: the chamber above and below the pressure plate 5 in the press casing 1, as well as in the juice container 13 ... The control system includes a pulsator 19 connected at the inlet with the vacuum line 17 and the pipeline 18, and at the outlet with the chamber 21 above the plate 5 and with the distributor 20, which in turn is connected at the inlet with the vacuum pipeline 17 and with atmospheric pressure air, and at the outlet - with a capacity of 13 for juice. The container 13 for collecting juice is equipped with sensors of the upper and lower levels of juice of the control system of the pump 15 for pumping juice from the container (not shown in the figure). Cranes 22, 23, 24, 25, 26 and 27 are installed in the pneumatic control lines of the press.To stabilize the stroke of the pressure plate without distortions and jamming, at least 4 guide petals 28, evenly distributed around its circumference and in contact with the inner surface of the perforated basket 3, are installed on the plate.

Работает пневмомеханический пресс для отжима сока следующим образом. При пустой перфорированной корзине 3 в исходном положении нажимная плита 5 поднята вверх, сжимая пружину 7, и застопорена фиксатором 9 в отверстии 10 стержня 11. Крышка 4 в сборе с нажимной плитой 5 снимается с перфорированной корзины 3. Далее перфорированная корзина 3 заполняется прессуемым материалом до уровня крышки 2 корпуса 1 пресса. После заполнения корзины она закрывается плотно крышкой 4 в сборе с нажимной плитой 5 и закрепляется на перфорированной корзине 3. Вытащив фиксатор 9 из стержня 11, осуществляют предварительную подпрессовку материала в перфорированной корзине 3 действием освобожденной от крепления пружины 7. Образующийся при этом сок более высокого качества стекает при открытом кране 26 в емкость 13, и может быть откачан насосом 15 для сбора в отдельную емкость.The pneumo-mechanical press for juicing works as follows. With an empty perforated basket 3 in the initial position, the pressure plate 5 is lifted up, compressing the spring 7, and is locked by the latch 9 in the hole 10 of the rod 11. The cover 4 assembled with the pressure plate 5 is removed from the perforated basket 3. Next, the perforated basket 3 is filled with pressed material until the level of the cover 2 of the housing 1 of the press. After filling the basket, it is tightly closed with a lid 4 assembled with a pressure plate 5 and fixed on the perforated basket 3. Having pulled out the retainer 9 from the rod 11, the material is pre-pressed in the perforated basket 3 by the action of the spring 7 released from the fastening. The resulting juice of a higher quality when the tap 26 is open flows down into the container 13, and can be pumped out by the pump 15 for collection into a separate container.

Далее включается система пневмоуправления работой пресса. Открывают краны 22 и 23 к пульсатору 19 и кран 24 к распределителю 20, а также кран 25 к емкости 13 для сбора сока. В первый момент от пульсатора 19 подается вакуум: в камере 21 создается вакуум, что способствует подъему нажимной плиты 5 к верху. Одновременно под действием вакуума клапаны распределителя 20 переключаются и в перфорированную корзину 3 и в емкость 13 подается воздух атмосферного давления, что в совокупности с движением нажимной плиты к верху способствует разрыхлению прессуемого материала. Спустя некоторое время пульсатор 19 переключается и подает в камеру 21 и распределитель 20 воздух избыточного давления. Клапаны распределителя 20 переключаются и в перфорированную корзину 3, а также в емкости 13 создается вакуум. Под действием разности давлений (избыточного давления над прижимной плитой и вакуума под ней) начинается сжатие прессуемого материала. Выдавливаемый сок стекает по трубке 14 в емкость 13 и автоматически откачивается насосом 15 под действием датчиков уровня сока в емкости 13. Через определенный промежуток времени пульсатор 19 автоматически переключается на подачу вакуума в камеру 21, обеспечивая подъем нажимной плиты, и в распределитель 20, вызывая новое переключение его клапанов и подачу в перфорированную корзину 3 и емкость 13 воздуха атмосферного давления. Происходит новое разрыхление прессуемого материала. Далее процессы сжатия и рыхления прессуемого материала повторяются с частотой и длительностью, установленной пульсатором 19. Длительности процессов сжатия и рыхления прессуемого материала составляют один цикл процесса отжима сока. Количество таких циклов должно быть не менее трех. Степень отжима сока контролируется по показания шкалы сжатия этого материала, нанесенной на стержень 11.Then the pneumatic control system of the press is switched on. The taps 22 and 23 are opened to the pulsator 19 and the tap 24 to the distributor 20, as well as the tap 25 to the container 13 for collecting juice. At the first moment, a vacuum is supplied from the pulsator 19: a vacuum is created in the chamber 21, which contributes to the rise of the pressure plate 5 to the top. At the same time, under the action of a vacuum, the valves of the distributor 20 are switched both into the perforated basket 3 and into the container 13 at atmospheric pressure, which, together with the movement of the pressure plate to the top, contributes to the loosening of the material to be pressed. After some time, the pulsator 19 switches and supplies overpressure air to the chamber 21 and the distributor 20. The valves of the distributor 20 are switched to the perforated basket 3, as well as a vacuum is created in the container 13. Under the influence of the pressure difference (excess pressure above the pressure plate and vacuum below it), compression of the pressed material begins. The squeezed juice flows through the tube 14 into the container 13 and is automatically pumped out by the pump 15 under the action of the juice level sensors in the container 13. After a certain period of time, the pulsator 19 automatically switches to supply vacuum to the chamber 21, ensuring the lifting of the pressure plate, and to the distributor 20, causing a new switching its valves and supplying air to the perforated basket 3 and the container 13 of atmospheric pressure. A new loosening of the material to be pressed takes place. Further, the processes of compression and loosening of the material to be pressed are repeated with the frequency and duration set by the pulsator 19. The duration of the processes of compression and loosening of the material to be pressed is one cycle of the juice extraction process. The number of such cycles must be at least three. The degree of juice extraction is controlled by the indication of the compression scale of this material, applied to the rod 11.

По окончании отжима сока в очередной момент вакуумирования камеры 21 и подъема нажимной плиты 5 производят фиксацию ее со сжатой пружиной 7 в верхнем положении; краны 23, 22 и 24 закрывают и снимают крышку 4. Вынимают перфорированную корзину 3 с крышкой 2 корпуса 1 пресса и освобождают корзину от оставшейся мезги. Далее производят новую загрузку прессуемой массы в корзину или приступают к ее мойке в конце работы.At the end of squeezing the juice at the next moment of vacuuming the chamber 21 and lifting the pressure plate 5, it is fixed with a compressed spring 7 in the upper position; taps 23, 22 and 24 close and remove the cover 4. Take out the perforated basket 3 with the cover 2 of the housing 1 of the press and free the basket from the remaining pulp. Next, a new load of the pressed mass is made into the basket or it is started to be washed at the end of the work.

Предлагаемый пневмомеханический пресс для отжима сока упрощает его конструкцию и обеспечивает отжим сока из ягод, фруктов и овощей, повышая производительность и надежность его работы.The offered pneumatic mechanical press for juice extraction simplifies its design and provides juice extraction from berries, fruits and vegetables, increasing productivity and reliability of its operation.

Claims

A pneumomechanical press for squeezing juice, containing a body with a lid, a pressing chamber in it in the form of a perforated basket with a lid in its upper part and a pressing device, a receiving container for juice with sensors for its level, a pump for pumping juice, a pulsator and a distributor connected to pipelines of excess pressure and vacuum, characterized in that the pressing device is made in the form of a pressure plate with a seal at the point of contact with the perforated basket and is loaded in the center of the pressure plate by a spring between it and the cover, and on the pressure plate there are at least 4 stabilizers in the form of guide petals located uniformly along the edges of the plate, in contact with the inner surface of the perforated basket, the pressure spring of the pressure plate of the pressing device is enclosed in a telescopic casing and equipped with a device for fixing it in a compressed position in the form of a rod fixed in the center of the pressure plate passing through the hole in the cover of the perforated basket with the possibility of locking it with a removable lock, and on the rod there is a scale for registering the stroke of the pressure plate when squeezing the juice.