СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МОРОЖЕНОГО

Полезная модель относится к смесителям для производства мороженого, в которых содержимое перемешивается внутри неподвижной морозильной камеры (морозильного барабана) [A23G9/00, A23G9/12, A23G9/16, A23G9/22].
Из уровня техники известен Морозильный цилиндр фризера непрерывного действия [RU55546U1, опубл. 27.08.2006], состоящий из горизонтально расположенной трубы с приваренными фланцами и хромированной поверхностью, отличающийся тем, что в качестве материала цилиндра применена сталь 30ХГСА, цилиндр выполнен тонкостенным с толщиной стенки от 2 до 3 мм, хром нанесен на внутреннюю и торцовые поверхности цилиндра в три слоя, при этом, непосредственно на материал цилиндра нанесен слой мягкого хрома толщиной от 15 до 20 мкм, затем на него слой среднего хрома толщиной от 20 до 30 мкм, последним нанесен третий слой твердого хрома толщиной от 120 до 140 мкм.
Недостатком данного аналога является низкая технологичность предложенного изделия вследствие необходимости нанесения слоя хрома, а также отсутствие функции взбивания мороженого.
Из уровня техники также известен Аппарат для производства замороженных кондитерских изделий [US5868065A, опубл. 09.02.1999], смесь для изготовления мороженого, йогурта или другой смеси поступает с одного конца рабочего объема морозильной камеры и продвигается по ней с помощью вращающегося винта или шнека. По мере продвижения смеси внутри камеры она охлаждается и обрабатывается с образованием полутвердого продукта. Перед выпуском из противоположного конца камеры ароматизатор вводится и смешивается с продуктом.
Недостатком данного аналога является отсутствие перфорированных лопастей, которые взбивают мороженное и насыщают его воздухом.
Наиболее близким по технической сущности является Смесительное устройство для машины по производству мороженого [RU2073986C1, опубл. 27.02.1997], включающее смесительный цилиндр с горизонтальной осью и средствами для извлечения мороженого с одной его стороны, периферийный смеситель, установленный с возможностью вращения относительно оси цилиндра и состоящий из двух смесительных лопастей спиральной формы, расположенных диаметрально противоположно одна относительно другой и простирающихся по всей внутренней длине цилиндра на небольшом расстоянии от его внутренней стенки, причем смесительные лопасти опираются на ступицу рабочего вала, отличающееся тем, что между смесительными лопастями расположено несколько счищающихся лопаток, установленных с возможностью воздействия внешними сторонами с внутренней стенкой цилиндра, при этом счищающие лопатки распределены по длине цилиндра ступенями в шахматном порядке, под углом и продольно одна относительно другой. Счищающие лопатки по направлению вращения периферийного смесителя расположены позади смесительных лопастей для выравнивания и ограничения смесительными лопастями толщины слоя мороженого или смеси, прилипающего к внутренней стенке цилиндра, предпочтительно до толщины приблизительно в 3 мм. В другом варианте выполнения смесительного устройства счищающие лопатки выполнены из пластического материала, пригодного для пищевых целей, например, из "Делрина".
Основной технической проблемой прототипа является сложность (например, применение плавающих лопаток) и низкая технологичность смесительного устройства, которое представлено в нескольких вариантах:
в одном счищающие лопатки не касаются стенок цилиндров и оставляют зазор в 3 мм, в котором, однако, намерзает мороженое, что создает дополнительное высокое термосопротивление и ухудшает теплообмен между мороженным и стенками смесительного цилиндра;
в другом счищающие лопатки контактируют с поверхностью смесительного цилиндра, а их концевики выполнены из пластического материала, пригодного для пищевых целей, что дополнительно усложняет и удорожает конструкцию, а концевики из пластического материала являются слабым местом с точки зрения ресурса смесителя.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции смесителя, и повышение ее технологичности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что смеситель для производства мороженого выполнен в виде соосно расположенных снаружи и внутри соответственно кожуха и трубы смесителя, ограниченных с торцов заглушками, а на трубе смесителя расположены лопасти, направленные в радиальном направлении и частично перекрывающие одна другую по длине смесителя, причем труба смесителя соединена с валом, также внутри кожуха расположен контур циркуляции хладагента, а также входной патрубок и кран подачи мороженого, отличающийся тем, что лопасти выполнены перфорированными, а их размеры в радиальном направлении обеспечивают зазор до внутренней стенки кожуха величиной 0,5 мм, на концевой части трубы смесителя, не занятой лопастями, рядом с отводящим патрубком, расположен шнек.
В частности, контур циркуляции образован поверхностями с дополнительными насечками.
В частности, труба смесителя выполнена пустотелой.
В частности, лопасти приварены к трубе смесителя.
В частности, шнек приварен к трубе смесителя.
В частности, перфорация лопастей выполнена круглыми отверстиями одинакового диаметра.
В частности, перфорация лопастей выполнена круглыми отверстиями различного диаметра.
В частности, перфорация лопастей выполнена квадратными, треугольными или иной сложной формы отверстиями.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан смеситель для производства мороженого.
На фигурах обозначено: 1 – кожух, 2– труба смесителя, 3 – контур циркуляции хладагента, 4 – патрубок подвода хладагента, 5 – патрубок отвода хладагента, 6 – передняя заглушка, 7 – задняя заглушка, 8 – входной патрубок, 9 – кран подачи мороженого, 10 – вал, 11 – лопасти, 12 – шнек.
Осуществление полезной модели.
Смеситель для производства мороженного состоит из соосно расположенных цилиндрического кожуха 1 и трубы смесителя 2. В стенке кожуха 1 расположен контур циркуляции хладагента 3, подводимого и отводимого через патрубок подвода хладагента 4 и патрубок отвода хладагента 5. Внутренний объем смесителя с торцов ограничен передней заглушкой 6 и задней заглушкой 7.
Смесь для мороженого подается в смеситель через входной патрубок 8, а отводится через кран подачи мороженого 9 установленный в передней заглушке 6.
Внутри смесителя расположен вращающийся вал 10, установленный в передней заглушке 6 и задней заглушке 7, который передает крутящий момент от привода смесителя (на фигурах не показан). На валу 10 установлены перфорированные лопасти 11 и шнек 12.
Заявленное техническое решение применяют для изготовления мороженого, для чего в смеситель через входной патрубок 8 с требуемым расходом подается смесь для мороженого, которая попадает в рабочий объем смесителя, образованный следующими деталями: внутренней поверхностью кожуха 1, наружной поверхностью трубы смесителя 2, передней заглушкой 6, задней заглушкой 7, лопастями 11 и шнеком 12. При работе смесителя для производства мороженого труба смесителя 2 вращается, а вместе с ней вращаются закрепленные на ней лопасти 11 и шнек 12. Лопасти 11 взбивают мороженое, а шнек 12 обеспечивает дополнительное давление в области крана подачи мороженого 9 и позволяет готовому продукту выходить из рабочего объема смесителя.
В стенке кожуха 1 расположена полость циркуляции хладагента 3, например фреона, которая обеспечивает необходимое охлаждение кожуха 1 и, в первую очередь, его внутренней стенки, что, в свою очередь, обеспечивает охлаждение смеси для мороженого до требуемых температур. Следует отметить наличие дополнительных насечек в контуре циркуляции хладагента 3, что повышает эффективность в охлаждении кожуха 1 за счет дополнительной турбулизации течения фреона в полости циркуляции хладагента 3, а также за счет увеличения площади теплообмена между фреоном и кожухом 1.
Смесь для изготовления мороженого, попадая в смеситель, охлаждается до нужных температур, при постоянном механическом воздействии со стороны лопастей 11 и шнека 12, интенсивность которого определяется частотой вращения трубы смесителя 2. Таким образом, из вышеприведенного видно, что, находясь в рабочем объеме, смесь для изготовления мороженого продвигается от входа к выходу, и при этом охлаждается, и взбивается одновременно, что обеспечивает готовое мороженое на выходе из смесителя. Перфорация лопастей 11 обеспечивает насыщение структуры мороженого воздухом и увеличивает его пышность. Лопасти 11 также удаляют лишнюю смесь, примерзшую к внутренней стенке кожуха 1.
Важной отличительной чертой настоящего смесителя для мороженого является зазор величиной примерно в 0,5 мм между внутренней поверхностью кожуха 1 с одной стороны и перфорированными лопастями 11 и шнеком 12 с другой. В известных аналогах предлагается либо выполнять зазор порядка 3 мм, либо организовывать контакт между движущимися лопастями 11 и трубой смесителя 2. Первое приводит к образованию слоя замороженной смеси толщиной в 3 мм и соответственно к появлению дополнительного большого термического сопротивления между кожухом 1 и рабочим объемом смесителя (смесью для изготовления мороженого), что помимо снижения эффективности работы смесителя может приводить к снижению качества готовой продукции, так как смесь может не охлаждаться до требуемой по технологии температуры. Второе приводит к необходимости покрывать внутреннюю поверхность кожуха 1 хромом, тем самым удорожая стоимость смесителя, и/или применять на концевиках лопастей 11 специальный пластик. В любом случае это приводит к появлению частиц кожуха 1 и лопастей 11 в готовом продукте и ограничивает ресурс смесителя за счет износа поверхностей контакта.
Предлагаемый смеситель технологичен, прост в изготовлении, обладает достаточным ресурсом, а точность изготовления деталей для обеспечения зазора в 0,5 мм может быть реализована при текущем развитии техники без существенного удорожания аппарата.
Технический результат полезной модели - упрощение конструкции смесителя, и повышение ее технологичности, достигается путем использования перфорированных лопастей 11 и шнека 12 расположенных на трубе смесителя 2 и имеющих зазор с внутренней поверхностью кожуха 1 величиной 0,5 мм, что обеспечивает взбивание мороженного при его заморозке, отсутствие контакта между поверхностям кожуха 1, лопастей 11 и шнека 12, а также уменьшает толщину отложений на внутренней поверхности кожуха 1 до приемлемых величин.