Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры
DEVICE FOR PEELING VEGETABLES AND ROOT CROPS

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано на консервных и овощесушильных предприятиях, а также на предприятиях общественного питания при очистке овощей и корнеплодов, например картофеля, свеклы, моркови, репы и репчатого лука, от кожуры.
Известны устройства для очистки картофеля механическим путем с помощью абразивных элементов [1].
Описанные устройства очищают поверхность клубней картофеля и овощей от кожуры, снимая с них достаточно толстый поверхностный слой, который уходит в отходы, при этом поверхность очищенных клубней имеет большую шероховатость. Тем самым снижаются потребительские свойства обработанных продуктов, поскольку самый обогащенный слой питательными веществами, витаминами и микроэлементами находится вблизи от кожуры, а шероховатая поверхность, например, при кулинарной обработке поглощает значительное количество жира.
Известно также устройство для обработки пищевых материалов, содержащее валки с абразивными элементами. По своей конструкции оно сложно и трудно обслуживаемо в процессе эксплуатации, а сами валки, расположенные в этой машине, быстро изнашиваются. Времени для их замены требуется достаточно много и технологический процесс обработки продуктов прерывается. Кроме того, непрерывный процесс обработки продуктов с их использованием требует дополнительных транспортирующих устройств, занимающих значительные площади [2].
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и получаемому эффекту является устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры, включающее рабочую камеру в виде неподвижно закрепленной цилиндрической обечайки и днища в виде установленного с возможностью вращения диска, снабженных абразивным покрытием, цилиндрическая обечайка в направлении продольной оси симметрии снабжена чередующимися плоскими и криволинейными перегородками с окнами, причем на плоских перегородках окна выполнены сопряженными с обечайкой, а на криволинейных перегородках окна выполнены сопряженными с продольной осью симметрии камеры. Кроме того, перегородки снабжены абразивным покрытием в виде полос, параллельных продольной оси симметрии камеры, причем соотношение ширины полос, покрытых абразивом и свободных от него, составляет 2:1. Дополнительно к этому криволинейные перегородки выполнены в виде дуг окружности из упругого материала и жестко закреплены только в зоне продольной оси симметрии камеры [3].
Известное устройство более производительно в сравнении с ранее описанными. Оно более полно использует свои абразивные рабочие поверхности, но требует калиброванного пищевого материала. При несоблюдении этого условия время обработки продукта меньших размеров увеличивается, поскольку они оказываются прижатыми к днищу, что в конечном итоге приводит к излишнему истиранию меньших клубней и соответственно к неоправданно большим потерям пищевого продукта. Кроме того, образуются застойные зоны в местах крепления криволинейных перегородок, где скапливается счищенная кожура. Эта кожура и кожура, счищаемая днищем, засаливают абразив и снижают производительность устройства, этому же способствует одинаковый по всей поверхности размер абразивных зерен, малоэффективных вблизи оси устройства, где скорость клубней минимальна.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в том, что в устройстве для очистки овощей и корнеплодов от кожуры, включающем рабочую камеру в виде неподвижно закрепленной цилиндрической обечайки и днища в виде установленного с возможностью вращения диска, снабженных абразивным покрытием, цилиндрическая обечайка в направлении продольной оси симметрии снабжена чередующимися плоскими и криволинейными перегородками с окнами. На плоских перегородках окна выполнены сопряженными с обечайкой, а на криволинейных перегородках окна выполнены сопряженными с продольной осью симметрии камеры. Кроме того, эти перегородки снабжены с абразивным покрытием в виде полос, параллельных продольной оси симметрии камеры, причем соотношение ширины полос, покрытых абразивным материалом и свободных от него, составляет 2:1. При этом криволинейные перегородки выполнены в виде дуг окружности из упругого материала, жестко закреплены только в зоне контакта с обечайкой рабочей камеры, а днище снабжено абразивными накладками, чередующимися с одинаковыми по размерам участками без абразива в виде сегментов окружности с центром на оси симметрии рабочей камеры и дугами, совпадающими с наружным краем днища. Длины дуг составляют 1/32-1/36 длины окружности, ограничивающей днище, при этом по мере удаления от центра симметрии установки размер абразивного зерна в покрытии возрастает от 160 мкм до 600 мкм.
Технический эффект в предлагаемом устройстве реализуется за счет того, что в устройстве для очистки овощей и корнеплодов от кожуры выполнение криволинейных перегородок в виде дуг окружности из упругого материала, жестко закрепленных только в зоне контакта с обечайкой рабочей камеры, позволяет избежать застойных зон в области продольной оси устройства, откуда мезга (счищенная кожура) теперь смывается потоками воды. Удалению этой мезги способствует снабжение днища абразивными накладками, чередующимися с одинаковыми по размерам участками без абразива в виде сегментов окружности. Пространство, лишенное абразива, является «стоками» для смываемой кожуры, и, кроме того, абразивные накладки, воздействуя на нижние слои картофеля или овощей, подталкивают их вверх, способствуя перемешиванию картофеля и препятствуя его истиранию об днище. Размещение накладок центром на оси симметрии рабочей камеры и дугами, совпадающими с наружным краем днища, позволяет формировать радиальные потоки счищаемой мезги, совпадающие с действием центробежных сил, увлекающих за собой подаваемую в очистительную емкость воду. Длины дуг, составляющих 1/32-1/36 длины окружности, ограничивающей днище, позволяют при чередовании со свободными от абразива участками полностью удалять счищаемую мезгу. Выполнение абразивных накладок с неравномерным распределением абразивных свойств по мере удаления от цента симметрии установкой абразивного зерна, размер которого в покрытии возрастает от 160 мкм до 600 мкм, обеспечивает наиболее интенсивное снятие кожуры в зоне, где сообщаемая клубням вращающимися перегородками окружная скорость наиболее высока, в зоне, наиболее удаленной от оси симметрии установки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена общая схема устройства.
Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры состоит из рабочей камеры в виде неподвижно закрепленной цилиндрической обечайки 1 и днища 2 в виде установленного с возможностью вращения диска, снабженных абразивным покрытием. Цилиндрическая обечайка в направлении продольной оси симметрии снабжена криволинейными 3 перегородками с окнами 4 и чередующимися плоскими перегородками 5, причем на плоских перегородках окна 6 выполнены сопряженными с обечайкой, а на криволинейных перегородках окна выполнены сопряженными с продольной осью симметрии камеры. Перегородки снабжены абразивным покрытием в виде полос 7, параллельных продольной оси симметрии камеры, причем соотношение ширины полос, покрытых абразивом и свободных от него, составляет 2:1. Криволинейные перегородки выполнены в виде дуг окружности из упругого материала и жестко закреплены только в зоне примыкания к обечайке камеры 8. Днище снабжено чередующимися с одинаковыми по размерам участками без абразива 9 в виде сегментов окружности с центром на оси симметрии рабочей камеры и абразивными накладками 10, с дугами, совпадающими с наружным краем днища, причем длины дуг составляют 1/32 - 1/36 длины окружности, ограничивающей днище. По мере удаления от цента симметрии установки размер абразивного зерна в покрытии 10 возрастает от 160 мкм до 600 мкм. Внутрь рабочей камеры через патрубок 11 непрерывно подается проточная вода, а в цилиндрической обечайке выполнено окно 12 для загрузки очищаемого продукта и окно в нижней части обечайки для его выгрузки. Привод установлен с возможностью передачи крутящего момента посредством гибкой передачи на ось днища.
Работает устройство следующим образом. Очищаемые овощи или корнеплоды загружают через окно 12, одновременно включая привод и подавая воду через патрубок 11. Попадая на диск 2, за счет трения об абразивное покрытие очищаемый продукт начинает вращаться относительно оси, получая центробежное ускорение. Прижимаясь центробежной силой к обечайке 1, он трется о ее боковую поверхность, покрытую абразивом, который снимает часть кожуры. Проходя через окно 6 в прямолинейной перегородке 5, продукт попадает на криволинейную упругую перегородку 3, жестко соединенную с обечайкой в зоне 8, двигаясь вдоль которой он теряет другую часть кожуры и отгибает ее в соответствие со своими размерами и плотностью, обеспечивая необходимое рабочее пространство и удаляя счищенную мезгу из застойных зон. Пройдя вдоль всей перегородки 3, продукт через окно 4 попадает в другую рабочую зону, ограниченную прямолинейной перегородкой 5, где подвергается воздействию нанесенного на нее абразива. Удаленная часть кожуры смывается водой по зазорам 9 между полосами 10, которые, подбрасывая клубни при столкновении с ними, способствуют перемешиванию загруженной порции продукта, обеспечивая его равномерную очистку. Равномерно увеличивающееся по размеру абразивное зерно наиболее интенсивно счищает кожуру при максимальных скоростях перемещения клубней вблизи обечайки корпуса. Счищенная кожура продвигается к выгрузочному окну по зазорам между абразивными накладками за счет потоков воды и вращающихся перегородок 3 и 5.
Использование описанного устройства позволяет достаточно просто обеспечивать высокую производительность за счет соответствующего выбора количества перегородок и геометрических размеров камеры. Более полное отделение кожуры и повышение производительности устройства осуществляется выбором размера абразивного зерна.
Источники информации
1. АС СССР №655382, МКИ B01D 17/00. Устройство для очистки картофеля, 05.04.1979.
2. АС СССР №146618, МПК C02F 1/00. Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры, 01.01.1962.
3. Патент РФ №2306015, МПК А 23 N7/00. Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры. 20.09.2007.