МЕЛЬНИЦА ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ПРИЖИМОМ ВАЛКОВ

Патентуемая полезная модель относится к мельничным устройствам (меланжерам) и может быть использована для измельчения, перемешивания и смешивания различных пищевых продуктов, например, крупки какао, орехов, изготовления шоколада и начинок и т.д. Одновременно с измельчением меланжер производит и смешивание различных компонентов - сухих, густых и жидких.
Известна мельница (авторское свидетельство SU №1072892, В02С 15/04), содержащая корпус с загрузочным патрубком, вращающийся стол с размольной дорожкой, установленные над ней вращающиеся на осях валки, а также вертикальное подпорное (прижимное) приспособление. Для снижения энергетических затрат, повышения производительности и надежности работы мельницы подпорное (прижимное) приспособление выполнено в виде дугообразных пластин, каждая из которых установлена с зазором над столом и закреплена одним концом на оси валка с внутренней его стороны, а другим - на оси следующего валка с наружной его стороны.
Измельчение продукта обеспечивается за счет того, что материала после раздавливания между валком и размольной дорожкой частично разрыхляется и эвакуируется с размольного стола на сопловый аппарат, откуда выносится восходящим газовым потоком в корпус размольной камеры. В размольной камере недоизмельченные частицы выпадают из потока и возвращаются на размольный стол для помола.
Недостатком конструкции валковой мельницы по авторскому свидетельству SU №1072892 является невысокая эффективность измельчения, т.к. весь материал после одного нагружения эвакуируется с размольной дорожки. За одно нагружение образуется мало мелкого (кондиционного) продукта, поэтому возрастает кратность циркуляции материала в контуре: размольная дорожка - сопловый аппарат - корпус размольной камеры, что существенно снижает эффективность измельчения продукта.
К числу существенных недостатков следует отнести также неэффективность конструкции подпорного (прижимного) приспособления в виде двух дугообразных пластин, которые не позволяют регулировать нагрузки давления валков на размалываемый продукт, а также регулировать скорость и качество размола, обеспечивать контроль температуры размалываемого продукта.
Известна валковая мельница (свидетельство RU на полезную модель №26971, В02С 15/04), содержащая корпус, расположенный в нем вращающийся стол с размольной дорожкой, установленные над ней размольные валки, размещенный по периферии вращающегося стола сопловый аппарат, отличающаяся тем, что она содержит элементы разрыхления слоя размалываемого материала, выполненные в виде гребенки с рядом зубьев, размещенной поперек размольной дорожки.
Известная валковая мельница (свидетельство RU на полезную модель №26971) позволяет повысить эффективность разделения и измельчения материала за счет наличия над вращающимся столом элементов разрыхления слоя, выполненных в виде гребенки с рядом зубьев, размещенной поперек размольной дорожки. Наличие элементов разрыхления обеспечивает разрыхление слоя материала после каждого нагружения без полной эвакуации с размольной дорожки, что исключает многократность циркуляции недоизмельченного материала над сопловым аппаратом.
Недостатком данной валковой мельницы является отсутствие прижимного (подпорного) приспособления для валков, что не позволяет регулировать давление валков на продукт и тем самым регулировать крупность и качество измельчения продукта, обеспечить стабилизацию температуры размалываемого продукта.
Известно измельчающее устройство вертикальной дробилки (патент РФ №2484902, В02С 15/04), которое содержит приводное устройство, вертикальный измельчающий барабан, выполненный с возможностью приведения в действие приводным устройством, измельчающий валок и устройство приложения давления, действующее на измельчающий валок.
Рабочая поверхность состоит из поверхности валка измельчающего валка и измельчающей поверхности внутренней облицовки вертикального измельчающего барабана. Угловое расстояние между измельчающей поверхностью внутренней облицовки вертикального измельчающего барабана и вертикальной линией составляет от (5) до 40 градусов. Вертикальная дробилка содержит устройство удаления материала, которое выполнено с возможностью разрыхления прилипших к внутренней облицовке измельченных материалов.
Вертикальная дробилка, описанная в патенте РФ №2484902, благодаря усовершенствованной конструкции, наличию устройства приложения давления на измельчающие валки (прижимное устройство), а также устройства удаления материала позволяет:
- повысить эффективность дробления продукта;
- увеличить выход конечного продукта, обеспечить высокую тонкость помола;
- обеспечить эффективность измельчения материала за счет контролируемой его выгрузки из барабана.
Анализ, проведенный заявителем свидетельствует, что вертикальная дробилка по патенту РФ №2484902 имеет существенные конструктивные и эксплуатационные недостатки. Так, в частности в дробилке реализовано конструктивно неэффективное устройство приложения давления на измельчающий валок 3, которое выполнено в виде трехзвенных пружинных рычагов 4. Подобная конструкция приложения давления на измельчающий валок (т.е. прижимного приспособления на валок) не позволяет:
- регулировать нагрузки (усилия) на измельчающий валок, регулировать скорость, качество и крупность помола продукта, регулировать такие параметры размола, как скорость, температура продукта, производительность, давление на измельчающий валок.
Из уровня техники, известна валковая мельница (меланжер), предназначенная для измельчения, перемешивания и смешивания различных пищевых продуктов (статья «Раздельное (постадийное) приготовление пралиновых масс», рис. 2 «Меланжер с вращающейся чашей модели M-22/RC, источник" http://mppnik.ru/publ/1597-razdelnoe-postadiynoe-prigotovlenie-pralinovyh-mass.html, см. приложение), наиболее близкая по конструктивной реализации к патентуемой полезной модели и выбранная в качестве прототипа.
Меланжер состоит из основания, траверсы с бегунами, змеевика для нагревания обрабатываемого продукта, чаши, основного привода и разгрузочного устройства шнекового типа.
Чаша, вращающаяся с частотой 20 об/мин, имеет стальную обечайку и плоское гранитное дно, под которым расположен змеевик, нагревающий чашу и продукт. Во время работы меланжера через змеевик проходит пар.
Меланжер конструктивно содержит:
1.3 - гидроцилиндры подъема и опускания бегунов; 2 - маслопровод гидравлической системы управления; 4 - траверса; 5 - оси бегунов; 6 - подвески бегунов; 7 - бегуны; 8 - приводы бегунов; 9 - рычаги включения и выключения фрикционных муфт движения бегунов; 10 - обечайка; 11 - чаша; 12 - змеевик для обогрева; 13 - электродвигатель привода бегунов; 14 - основание; 15 - центральный приводной вал; 16 - ведомая шестерня приводного вала; 17 - ведущая шестерня приводного вала; 18 - гранитное дно чаши; 19 - редуктор; 20 - шкив редуктора; 21 - рычаг включения и выключения фрикционной муфты привода чаши; 22 - основной электродвигатель; 23 - рычаг управления гидроцилиндрами подъема и опускания бегунов
На траверсе меланжера на специальных подвесках и осях закреплены два массивных гранитных ролика - бегуна диаметром 900 мм и шириной 550 мм, которые имеют индивидуальные приводы с электродвигателями мощностью 2,2 кВт каждый. С помощью плунжера гидроцилиндров гидравлической системы оба бегуна вместе или раздельно могут быть приподняты над поверхностью дна чаши на высоту до 150 мм или опущены на нее. Гидроцилиндры установлены на траверсе отдельно для каждого бегуна и имеют самостоятельные рычаги управления. Рабочее масло подается в гидросистему насосом.
Чаша меланжера жестко соединена с центральным приводным валом. Вращательное движение ей сообщается от основного электродвигателя мощностью 15 кВт, который связан клиноременной передачей со шкивом шестеренчатого редуктора. Одна из шестерен редуктора входит в зацепление с ведомой шестерней центрального приводного вала и обеспечивает ему и чаше вращательное движение.
При вращении чаши меланжера загружаемый в нее продукт направляется ножами и поступает под принудительно вращающиеся массивные бегуны. Одновременно обрабатываемая масса непрерывно переворачивается двумя ножами. Попадая под бегуны, масса измельчается и интенсивно перемешивается. Положение ножей может регулироваться. После смешивания измельчения готовая масса выгружается. Разгрузка осуществляется с помощью шнека, установленного на борту чаши.
Анализ меланжера модели M-22RC, выбранного в качестве прототипа, свидетельствует, что данное устройство имеет ряд существенных конструктивных и эксплуатационных недостатков. Так в частности:
- в меланжере используется громоздкое и эксплуатационно ненадежное прижимное устройство, которое осуществляет подъем и опускание гранитных бегунов 7, выполненное в виде гидроцилиндров 1 и 3, каждый из которых имеет свой индивидуальный привод.
Из многолетней практики использования меланжеров с гидравлическими прижимными устройствами установлено, что используемые гидроцилиндры часто текут, не обеспечивают стабильности давлений, для своей работы требуют специальной гидравлической насосной станции, гидравлического масла, которое необходимо регулярно очищать и менять, что существенно усложняет и удорожает производство пищевых продуктов;
- наличие гидравлического прижимного устройства в меланжере значительно снижает эксплуатационную надежность и безопасность меланжера в целом, поскольку высоки риски протечки гидравлической жидкости в измельчаемый пищевой продукт, что противоречит требованиям международного стандарта FSSC 22000, которые требуют гарантируемой невозможности попадания непищевых продуктов в приготавливаемый продукт.
К существенным недостаткам меланжера следует отнести сложную систему многочисленных приводов и сопутствующих им конструктивных элементов. В частности, меланжер содержит два привода гранитных бегунов с фрикционными муфтами, электродвигатель привода бегунов, редуктор, шкив редуктора, рычаг включения и выключения фрикционной муфты привода чаши, основной двигатель.
Существенным недостатком меланжера модели M-22RC является отсутствие конструктивных средств контроля частоты вращения емкости измельчения и температуры размалываемого продукта, что необходимо для бережного измельчения пищевых продуктов критичных к высоким температурам, например, при измельчении белых и молочных шоколадных масс, ореховых паст и т.п.
Анализ уровня техники свидетельствует, что выполнение прижимного устройства гранитных валков в мельницах (меланжерах) для пищевых производств в виде пружинного механизма (см. Авторское свидетельство №1072892, патент РФ №2484902), или в виде гидравлического устройства (см. приложение-прототип) обуславливают низкую эксплуатационную надежность и безопасность устройства.
Так, при неправильном регулировании прижима гранитных валков, при сильно зажатых пружинах, во время работы со сложным продуктом или при измельчении твердых продуктов, хода пружины может не хватить, или усилие пружины будет чрезмерно, что не даст гранитному валку преодолеть препятствие. В этом случае есть риск подклинивания или разрушения мельницы (меланжера). Неправильно подобранная жесткость пружины, или потеря жесткости пружины со временем (старение металла) не обеспечит оптимальный прижим и высокое качество измельчения продукта.
Следует отметить, что использование пружинного механизма прижима гранитных валков требует от оператора больших физических усилий для ослабления или прижатия валков в процессе измельчения продукта.
Наличие гидравлического прижимного устройства в меланжере обуславливает высокие риски протечки гидравлической жидкости в размолотый пищевой продукт, что противоречит требованиям международного стандарта FSSC 22000, которые требуют гарантируемой невозможности попадания непищевых продуктов в приготавливаемый продукт.
При этом, известные из уровня техники пружинные или гидравлические прижимные механизмы мельницы (меланжера), практически, не позволяют обеспечить возможность непосредственной регулировки крупности помола продуктов, не позволяют обеспечить регулировку параметров размола: скорости размола, контроль температуры продукта, контроль давления (нагрузки) на валки.
Патентуемая конструкция мельницы (меланжера) для пищевых производств направлена на решение следующей технической задачи:
- повышение эксплуатационной надежности и безопасности эксплуатации мельницы (меланжера) и существенного снижения рисков попадания непищевых продуктов в приготовляемый продукт;
- возможность непосредственной регулировки крупности помола продуктов;
- достижение регулировки скорости и качества измельчения продукта;
- обеспечение регулировки параметров размола: скорости размола, контроль температуры продукта, контроль давления (нагрузки) на валки.
- гарантированное обеспечение работы мельницы до уровня международного стандарта FSSC 22000;
- снижение себестоимости производства продукции за счет упрощения конструкции мельницы (меланжера), в частности, за счет сокращения количества приводов, редукторов и фрикционных муфт;
Решение поставленной технической задачи достигается следующим образом.
В мельнице для пищевых производств, аналогичной по конструкции с меланжером модели M-22/RC, содержащей опорную раму, с размещенным на ней мотор-редуктором с устройством выгрузки, модуль измельчения, размещенный на опорной раме и включающий раму модуля измельчения, в полости которой в центре основания установлен главный привод с центральным приводным валом, в полости модуля измельчения соосно размещена емкость измельчения с гранитным диском в основании, а на опорных валах, которой смонтированы два гранитных валка, каждый из которых установлен с возможностью вращения относительно своей горизонтальной оси, сверху емкости измельчения установлено устройство прижима гранитных валков, согласно патентуемой полезной модели, устройство прижима гранитных валков содержит два пневмоцилиндра, подключенных к системе сжатого воздуха и жестко закрепленных на горизонтальной опорной балке.
Каждый пневмоцилиндр размещен на нажимной пластине, установленной с зазором над опорной горизонтальной балкой. По краям каждой нажимной пластины закреплены парные вертикальные опорные стойки, смонтированные в полости направляющих втулок, закрепленных на нижней стороне горизонтальной опорной балки.
Опорные стойки установлены с возможностью осевого перемещения, при этом нижний конец каждой опорной стойки закреплен на соответствующем горизонтальном опорном брусе, в подшипниках скольжения которых установлены валы гранитных валков.
Согласно полезной модели, предусмотрено, что на емкости измельчения закреплен датчик контроля температуры размалываемого продукта, подключенный к терморегулятору в блоке управления.
Технический результат разработанной мельницы (меланжера) для пищевых продуктов заключается в том, что патентуемая полезная модель позволяет:
- повысить эксплуатационную надежность и безопасность эксплуатации мельницы (меланжера), практически полностью исключить риски попадания непищевых продуктов в приготовляемый продукт, тем самым реализовать работу мельницы на уровне международных стандартов HAASP;
- снизить себестоимость производства продукции за счет существенного упрощения конструкции мельницы;
- обеспечить возможность непосредственной регулировки и контроля таких параметров размола как давление (нагрузка) на валки и температура продукта, что позволяет контролировать крупность помола продуктов, скорость и качества измельчения продукта;
- значительно упростить процедуру управления и обслуживания валковой мельницы.
Следует отметить также, что выполнение прижимного устройства валков пневматическим значительно повышает конструктивную надежность мельницы. Так, в случае попадания при загрузке сырья крупных комков, твердых частиц или случайных инородных предметов в измельчаемый продукт, использование пневмоцилиндров обеспечивает более щадящие последствия для гранитного диска и гранитных валков, поскольку обратное давление валков (в отличие от гидравлики) просто продавит пневмоцилиндры прижимного устройства, исключив тем самым заклинивание и поломку мельницы (меланжера).
Сущность полезной модели поясняется описанием патентуемой мельницы (меланжера) и графическими материалами, на которых представлены:
Фиг. 1 - общий вид мельницы;
Фиг. 2 - модуль измельчения;
Фиг. 3 - пневматическое прижимное устройство мельницы;
Фиг. 4 - блок управления мельницы (меланжера);
Фиг. 5 - укрупненная блок-схема алгоритма работы терморегулятора.
Приложение-блок-схема меланжера М-22/RC-прототип.
Патентуемая мельница (меланжер) для пищевых продуктов с пневматическим прижимом валков содержит (фиг. 1) опорную раму на 4-х колесных опорах 1, мотор-редуктор устройства разгрузки 2, устройство разгрузки 3, балку жесткости опорной рамы 4, модуль измельчения 5, датчик контроля температуры продукта 6, трубки подачи сжатого воздуха 7 от блока управления, силовые кабели от блока управления 8.
Датчик контроля температуры продукта 6, размещенный на емкости измельчения, представляет собой термо-сопротивление, установленное в трубке диаметром 8 или 10 мм с экранирующим кабелем, подключенным в блоке управления к терморегулятору 40, который преобразует сигнал от датчика контроля температуры 6 в управляющий сигнал, который подается на частотный регулятор контроля частоты вращения емкости измельчения 48 в блоке управления.
Датчик контроля температуры продукта 6 может быть выполнен также, по известной схеме, например, как это приведено в
http://www.owen.ru/catalog/termopreobrazovateli_soprotivleniya_dts_tipa_tsp_ts m/87380592
Модуль измельчения 5 патентуемой мельницы (фиг. 2) содержит главный привод мельницы с центральным приводным валом 9, раму модуля измельчения 10, вал мотор-редуктора опорный 11, валки гранитные 12 и 13, емкость измельчения 14, гранитный диск 15, опорный вал 16 и устройство прижима валков 17.
Существенным достоинством патентуемой полезной модели является эффективная конструкция пневматического прижимного устройства 17 (фиг. 3), которое содержит пневмоцилиндры 18 и 19, пластины нажимные 20 и 21, опорную балку пневмоцилиндров 22, направляющие втулки 23, 24, 25 и 26, стойки опорные 27, 30, 32 и 35, брусы опорных стоек 28, 31, 33 и 36, вал гранитного валка 29 и 34.
Конструктивная реализация прижимного устройства 17 осуществлена следующим образом.
На пластине нажимной 20 и 21 закреплена стойка опорная 27, 30, 32, 35, к которой с противоположной стороны крепится брус опорный 28, 31, 33, 36.
В подшипниках скольжения бруса опорного 28, 31 и бруса опорного 33, 36 установлены валы 29 и 34 с жестко посаженными на специальный клей гранитными валками 12 и 13.
Для обеспечения перемещения прижимного устройства 17 с гранитными валками 12 и 13 вверх/вниз под воздействием давления передаваемого от пневмоцилиндра 18, 19 через шток на пластину нажимную 20, 21, и обеспечения скольжения стойки опорной 27, 30, 32, 35, в прижимном устройстве 17 установлены направляющие втулки 23, 24, 25, 26 с установленными в них подшипниками скольжения, приваренные к опорной балке 22. Пневмоцилинды 18 и 19 также, жестко закреплены на опорной балке 22, обеспечивая жесткость конструкции прижимного устройства 17.
Блок управления (фиг. 4) обеспечивает управление технологическим процессом измельчения и перемешивания различных пищевых продуктов и компонентов. Блок управления подключен к питающему напряжению 220-400 В/50 Гц и к пневматической системе предприятия, имеющей давление в системе 0.6-1 МПа (на фиг. не показаны).
В целом схемотехника блока управления представляет собой типовую стандартную конструкцию, которая включает пакетные включатели/выключатели, индикаторные лампы включения/выключения узлов мельницы, элементы управления положением емкости для измельчения и т.д.
Блок управления в стандартной схемотехнической реализации, может быть выполнен, например, как это предусмотрено в «см. «Оборудование кондитерского производства». ч. 1 «Шоколад. Какао; Москва. Из-во «ДеЛи плюс, стр. 163-165).
Вместе с тем, для решения поставленной технической задачи, согласно патентуемой полезной модели, блок управления содержит комбинацию новых конструктивных элементов, которые кардинально расширяют функциональные и эксплуатационные возможности и характеристики патентуемой мельницы (меланжера). В частности, в блок управления введены терморегулятор 40, частотный регулятор контроля частоты вращения емкости измельчения 48, манометр контроля давления прижима гранитных валков 49 и регулятор давления прижима гранитных валков 50.
Как следует из фиг. 4 блок управления содержит главный пакетный выключатель 37, кнопку включения/выключения электропитания мельницы 38, индикатор (лампу) «Авария» 39, терморегулятор 40, кнопку перемещения наклона емкости измельчения «Вверх» 41, кнопку перемещения наклона емкости измельчения «Вниз» 42, индикатор (лампу) включения режима «Наклон» емкости измельчения 43, переключатель режима положения «Вращение/Наклон» 44, индикатор (лампу) включения режима «Вращение» емкости измельчения 45, кнопку «Стоп» остановки вращения емкости измельчения 46, кнопу «Старт» включения вращения емкости измельчения 47, частотный регулятор вращения емкости измельчения 48 в виде пульта с ручкой потенциометра, манометр контроля давления прижима валков мельницы 49, регулятор давления прижима валков мельницы 50, переключатель положения состояния валков «Вверх/Вниз» 51 и кнопку аварийной остановки мельницы 52.
Терморегулятор 40 совместно с датчиком контроля температуры продукта 6 обеспечивает контроль за температурным режимом технологического процесса измельчения или перемешивания продуктов. Может быть реализован по известной схеме, например, см.
http://www.owen.ru/uploads/trm10.pdf или http://5_3.php
Регулятор давления прижима гранитных валков 50 за счет изменения давления прижима гранитных валков осуществляет управление пневмоцилиндрами 17 и 18 устройства прижима 17. Может быть выполнен по известной схеме, см. например,
http://www.camozzi.ru/productiya/catalog/podgotovka-vozduxa/microregyliatory-davlenia/productiya_269.html
Манометр контроля давления прижима гранитных валков 49 обеспечивает оператору визуальный контроль давления прижима гранитных валков 12 и 13. Манометр 49 может быть реализован по известной схеме, см. например,
http://www.camozzi.ru/productiya/catalog/podgotovka-vozduxa/manometry-i-prinadlezhnosti/productiya_270.html
К питающему напряжению блока управления подключены: главный пакетный выключатель 37, терморегулятор 40, частотный регулятор 48, все кнопки и индикаторы (лампы), включая кнопку аварийной остановки мельницы 52, указанные на фиг. 4, главный привод мельницы 9, мотор-редуктор устройства разгрузки (на фиг. не показаны).
Работает патентуемая мельница с пневматическим прижимом валков следующим образом. Описание работы мельницы приводится для процесса измельчения шоколада, начиная с процесса измельчения какао-крупки.
Патентуемая мельница (меланжер) используется для измельчения разнообразных продуктов, таких как шоколад, арахис, фундук, миндаль, ореховые и шоколадно-ореховые пасты, начинки и т.д.
В начале работы мельницы осуществляют предварительный нагрев необходимого по рецептуре количества какао-крупки до температуры 55-60 градусов.
Осуществляют включение мельницы (меланжера) кнопкой «Включение/Выключение» 38 на блоке управления (фиг. 4). Для дальнейшей работы переводят переключатель режима положения 44 в режим «Вращение», горение сигнальной лампы 44 «Вращение» свидетельствует о готовности работы мельницы.
Включение вращения емкости измельчения 14 производят нажатием кнопки «Старт» 44, которая включает главный привод мельницы 9. Емкость измельчения 14 начинает вращаться. Гранитные валки 12 и 13 (бегуны) находятся в поднятом состоянии, переключатель положения валков 51 находится в положении «Вверх».
Вращением регулятора давления прижима гранитных валков 50 выставляют на манометре контроля давления 49 давление прижима равное 0.3 МПа (или иным давлением, согласно карте технологического контроля).
Вращением ручки Потенциометра задания частоты вращения емкости на панели управления частотного регулятора 48 выставляют среднее значение оборотов вращения емкости измельчения, равное 25 Гц.
Для создания необходимого для измельчения продукта усилия прижима гранитных валков 12 и 13 к гранитному диску 15, необходимо обеспечить соответствующее давление на гранитные валки. Для этого служит пневматическое прижимное устройство 17.
Для обеспечения необходимого давления валков на измельчаемый продукт на блоке управления, вращением регулятора давления прижима валков 50 выставляют стрелку манометра контроля давления прижима гранитных валков 49 на заданное технологической картой давление. Сжатый воздух после регулятора давления 50, в независимости от давления на входе регулятора, воздействует заданным давлением на поршни пневмоцилиндров 18 и 19. Усилие от поршней передается на рабочий шток пневмоцилиндров, жестко закрепленный с пластиной нажимной 20 и 21.
На пластине нажимной 20 и 21 закреплена стойка опорная 27, 30, 32, 35, к противоположному концу которой крепится брус опорный 28, 31, 33, 36.
В подшипниках скольжения бруса опорного 28, 31 и бруса опорного 33, 36 установлены валы 29 и 34 с жестко посаженными на специальный клей гранитными валками 12 и 13.
Для обеспечения перемещения прижимного устройства 17 с гранитными валками 12 и 13 вверх/вниз под воздействием давления передаваемого от пневмоцилиндра 18,19 через шток на пластину нажимную 20, 21, и обеспечения скольжения стойки опорной (27, 30, 32, 35), в прижимном устройстве 17 установлены направляющие втулки 23, 24, 25, 26 с подшипниками скольжения, которые приварены к опорной балке 21. Пневмоцилинды 18 и 19 также, жестко закреплены на опорной балке 2, обеспечивая жесткость конструкции прижимного устройства 17.
Изменением давления на регуляторе давления 50, изменяют усилие передаваемое пневмоцилиндрами 18, 19 на гранитные валки 12, 13, тем самым уменьшая или увеличивая усилие прижима гранитных валков 12, 13 к гранитному диску 15 и тем самым регулируя скорость и степень измельчения продукта.
Переключателем положения валков 51 в позицию «Вниз», опускают гранитные валки (бегуны) 12 и 13. Гранитные валки 12 и 13 начинают вращаться. При этом для исключения долгого сухого хода гранитных валков 12 и 13 по гранитному диску 15 начинают сразу загружать в емкость измельчения 14 предварительно разогретую какао-крупку.
Какао-крупка загружается небольшими порциями, для исключения остановки вращения гранитных валков 12 и 13.
В случае если гранитные валки 12 и 13, или один из них перестает вращаться, оператор увеличивает давление прижима валков регулятором давления 50 до начала вращения валков, но не более 0.5 МПа. Возможно, также произвести кратковременное поднятие/опускание гранитных волков 12 и 13 изменяя положение переключателя 51.
После того как какао-крупка превратилась в жидкую массу (измельчение какао-крупки и выделение какао-масла) увеличивают вращением потенциометра частотного регулятора на панели частотного регулятора 48 до максимальных (50 Гц) и продолжают измельчение.
После того как измельчаемая масса в меланжере стала более жидкая и визуально видно отсутствие крупных кусочков какао-крупки, оператор производит закладку других компонентов рецепта. Рецептурные компоненты закладывают в мельницу (меланжер) в очередности соответствующей уменьшению жировой составляющей компонентов. Сахар в меланжер загружают последним.
Все компоненты в меланжер загружаются небольшими порциями.
В процессе измельчения осуществляют контроль и поддержание заданной температуры продукта. Для этого мельница содержит датчик контроля температуры 6, установленный на корпусе модуля измельчения 5, показания которого выводятся на цифровое табло терморегулятора 40, размещенного в блоке управления (фиг. 4).
При превышение температуры измельчаемой массы выше рекомендованной по технологической карте и установленной на терморегуляторе 40, терморегулятор 40 подает управляющий сигнал на клеммы частотного регулятора 48 (фиг. 5).
Предварительные настройки частотного регулятора 48 снижают частоту вращения емкости измельчения 14, на заданное внутренним таймером частотного регулятора время. Измельчаемый продукт, находящийся в емкости измельчения 14 начинает остывать. Если продукт не остыл до заданных значений, установленных на терморегуляторе 40 за установленное таймером время, терморегулятор 40 после опроса датчика температуры 6 подает управляющий сигнал и частотный регулятор 48 снова снижает обороты вращения емкости измельчения 14. Это происходит до тех пор, пока температура емкости 14 не стабилизируется. В очередной раз терморегулятор 40, опрашивая датчик температуры 6, не увидит изменений температуры в большую сторону, будет подан сигнал на увеличение оборотов до предварительно заданной величины. Данная регулировка частоты вращения емкости измельчения 14 в отличие от начального этапа измельчения, когда оператор выставляет потенциометром в ручную частоту вращения емкости измельчения 14, производится автоматически за счет настроек и возможностей терморегулятора 40 и частотного регулятора 48 (см. фиг. 5). При снижении температуры измельчаемого продукта до заданной на терморегуляторе 40, частота вращения емкости измельчения 14 возвращается к прежним заданным оператором значениям.
Через некоторое время после загрузки окончательной порции сахара (степень измельчения определяют визуально по консистенции и пластичности массы) снижают давления прижима валков, изменяя давление вращением регулятора прижима валков 50 до 0. МПа. Снижение или увеличение давления на регуляторе 50 уменьшает или увеличивает воздействие подаваемого сжатого воздуха на пневмоцилиндры 18 и 19 прижимного устройства 17.
Весь цикл измельчения длится от 5 до 48 часов и зависит от вида измельчаемого продукта и используемой рецептуры.
Степень измельчения продукта определяет оператор путем взятия проб, с периодичностью указанной в технологической карте и измерением взятых проб лабораторными средствами контроля размеров частиц продукта.
По окончание процесса измельчения, оператор переключает режим положения гранитных валков 12 и 13 переключателем 51 в положение «Вверх».
Далее кнопкой «Стоп» 46 отключают вращение емкости измельчения 14 и переводит мельницу переключателем 44 в режим «Наклон» на блоке управления мельницей (фиг. 4). Горение индикатора (лампы) 43 свидетельствует о готовности мельницы к разгрузке.
Для разгрузки измельченного продукта необходимо нажать и удерживать кнопку «Вниз» 42. Нажатие кнопки «Вниз» 42 включает мотор-редуктор 2 устройства разгрузки 3. Емкость измельчения 14 начинает наклоняться, продукт разгружается в подставленную тару. По окончании разгрузки и опорожнению емкости измельчения 14 необходимо отпустить кнопку 42. В случае необходимости, оператор отпустив кнопку "Вниз" 42 остановит дальнейший наклон емкости измельчения 14. Для продолжения разгрузки продукта, необходимо снова нажать и удерживать кнопку "Вниз" 42.
Для возврата емкости измельчения 14 в исходное положение (готовность к дальнейшему измельчению) необходимо нажать и удерживать кнопку «Вверх» 41. При достижении положения емкости измельчения 14 вертикального положения, соответствующему рабочем положению, необходимо отпустить кнопку «Вверх» 41.
Опытная апробация патентуемой мельницы (меланжера) подтвердила:
- высокую эксплуатационную надежность и безопасность эксплуатации, патентуемая полезная модель позволяет практически полностью исключить риски попадания непищевых продуктов в приготовляемый продукт. - снизить себестоимость производства продукции за счет существенного упрощения конструкции мельницы;
- возможность непосредственной регулировки и контроля параметров размола (давление (нагрузка) на валки и температура продукта), что позволяет оперативно и эффективно контролировать крупность помола продуктов, скорость и качества измельчения продукта;
- достигнутую простоту процедуры управления и обслуживания валковой мельницы (меланжера).
Особо следует отметить, что выполнение прижимного устройства валков пневматическим позволяет существенно повысить конструктивную и эксплуатационную надежность мельницы. Проверено, что в случае попадания комков или инородных предметов в измельчаемый продукт обеспечиваются более щадящие последствия для гранитного диска и гранитных валков, обратное давление валков продавливает пневмоцилиндры прижимного устройства, что исключает заклинивание и поломку мельницы (меланжера).
Патентуемая полезная модель в зависимости от объема емкости измельчения обеспечивает эффективную работу мельницы при массе разовой загрузки пищевой продукции от 10 до 500 кг.