УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ

Изобретение относится к пищевому машиностроению и может быть использовано для автоматизированного приготовления смесей различных продуктов, содержащих по меньшей мере один общий сыпучий ингредиент: полуфабрикатов продуктов питания, кормов для животноводства, строительных смесей, в частности, в кондитерской промышленности для приготовления различных сортов шоколада.
При приготовлении смесей используют загрузочные бункеры для каждого ингредиента, из которых подлежащие смешению продукты подают в общий весовой бункер - смеситель. Для повышения точности измерения дозы осуществляют набор предварительной дозы основным потоком материала, а затем производят досыпку до номинального значения дозы, Например, используют устройство, содержащее загрузочный бункер с встроенным в его днище вибролотком, к которому прикреплены вибраторы, обеспечивающие соответственно основной и досыпочный потоки материала (см., напр., авт. Свид. СССР №1755058, Мкл. G 01 G 13/04, заявл. 20.07.90 г.) или два шнековых питателя «Грубо» и «Точно» (см., напр., журнал «Мир измерений» №3 за 2003 г., стр.27)
Приготовление смесей сыпучих материалов производят путем независимо управляемой дозированной подачи каждого из сыпучих компонентов (См., напр., патент РФ №2011411, Мкл. В 01 F 15/04, заявл. 08.02.91)
Общим недостатком этих технических решений является, по мнению заявителя, конструктивная сложность устройств, обусловленная наличием двух управляемых элементов, регулирующих расход дозируемого ингредиента.
Частично этот недостаток устраняется в устройствах, использующих один шнековый питатель с частотно-регулируемым приводом (см., напр., журнал «Мир измерений» №3 за 2003 г., стр.27) В этом случае подачу материала в весовой бункер осуществляют при интенсивном вращении шнекового питателя, а точное отвешивание дозы - при медленной скорости вращения шнекового питателя.
Наиболее близким к предложенному техническим решением является устройство для дозирования дополнительного сыпучего вещества, которое используется, например, для распределения стабилизаторов в рыбную муку в процессе ее производства (см., напр., патент РФ №2027500, Мкл. В 01 F 15/04, заявл 01.11.91 г.) Это устройство для дозирования сыпучего вещества содержит бункер сыпучего вещества, дозирующий механизм с приводом и рыхлитель, выполненный в виде зигзагообразных пружинящих проволок, выход дозирующего механизма открыт в выходную трубу питателя основного сыпучего вещества.
Во всех указанных решениях подача каждого ингредиента в каждый весовой бункер - смеситель производится по меньшей мере одним питателем. Однако практически во многих производствах практически одновременно выпускают различные сорта смесей, имеющих близкие составы ингредиентов или отличающиеся друг от друга наличием либо отсутствием какого - либо ингредиента. Например, при приготовлении различных кондитерских смесей для получения различных сортов шоколада, для белого шоколада масло какао и сахарную пудру смешивают с сухим молоком, а для черного - с порошком какао. Поэтому невозможно одновременно производить приготовление различных смесей на одном оборудовании без снижения качества приготовляемой смеси за счет попадания в нее компонентов, не соответствующих техническим условиям. Эффективность работы устройства дополнительно снижается за счет того, что процесс перемешивания ингредиентов занимает большее время, чем процесс дозирования, так как дозатор простаивает во время перемешивания ингредиентов. Целью данного предложения является устранение указанных недостатков известных устройств, т.е. создание устройства для приготовления смеси, которое обеспечивает большую эффективность работы и возможность одновременного приготовления двух различных смесей с одним общим компонентом.
С этой целью в устройство для приготовления смеси, содержащее бункер сыпучего вещества - ингредиента, в основании которого размещен загрузочный узел с размещенной в нем входной частью шнекового питателя, выходная часть
которого размещена в приемной воронке весового бункера - смесителя ингредиентов, в которой размещен по меньшей мере один управляемый выход питателя другого ингредиента, шнековый питатель расположен горизонтально и снабжен регулируемым приводом, введен второй весовой бункер-смеситель ингредиентов, в приемной воронке которого размещен по меньшей мере второй управляемый выход питателя другого ингредиента, шнековый питатель снабжен второй выходной частью, расположенной оппозитно выходной части шнекового питателя, и размещенной в приемной воронке второго весового бункера -смесителя, а регулируемый привод выполнен реверсивным.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений. Предлагаемое устройство может быть изготовлено в промышленных масштабах, успешно прошло испытания и пригодно для приготовления смеси различных ингредиентов, в частности, в кондитерской промышленности, при производстве комбикормов, сухих строительных смесей и т.п. Совокупность существенных признаков заявляемого устройства для приготовления смеси не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявляемое устройство для приготовления смеси соответствует критерию «новизна» и имеет изобретательский уровень.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена реализация предложения на примере устройства приготовления смесей для производства «черного» и «белого» шоколада. Устройство может быть использовано также для одновременного производства двух близких друг к другу различных сортов продукта, например, шоколада с различными наполнителями или ароматизаторами.
Устройство для приготовления смеси содержит бункер 1 сыпучего вещества - общего ингредиента, соединенный со входом 2 горизонтально расположенного двустороннего шнекового питателя 3, одна выходная часть 4 которого размещена в приемной воронке 5 весового бункера-смесителя 6, а оппозитная ей вторая выходная часть 7 шнекового питателя 3 размещена в приемной воронке 8 второго весового бункера-смесителя 9. Шнековый питатель 3 имеет регулируемый реверсивный привод 10. На чертеже показаны также бункеры 11 и 12 индивидуальных сыпучих ингредиентов (например наполнителей) для смесей, получаемых в весовых бункерах-смесителях 6 и 9. (в приведенном примере в бункер - смеситель 6 подается какао-порошок, а в бункер - смеситель 9 - сухое
молоко) Бункеры 11 и 12 индивидуальных сыпучих ингридиентов снабжены управляемыми затворами (на чертеже не обозначены) для дозированной подачи содержимого через соответствующие приемные воронки 5 и 8 в бункеры -смесители 6 и 9. Устройство содержит также резервуар 13 масла, являющегося жидким связующим ингредиентом шоколада. Трубопроводы 14 с управляемыми клапанами (на чертеже клапаны не показаны) соединяют резервуар 13 масла с весовыми бункерами - смесителями 6 и 9 Резервуар 13 и все бункеры установлены на соответствующие силоизмерительные датчики 15, позволяющие определять вес ингредиентов, находящихся в резервуаре 13 и бункерах. Силоизмерительные датчики 15 подключены ко входам блока управления устройства (на чертеже не показан), выходы которого подключены соответственно к элементам управления подачей ингредиентов, в частности, к регулируемому реверсивному приводу 10 шнекового питателя 3.
Устройство для дозирования работает следующим образом: в бункер 1 загружают сыпучее вещество, - сахарную пудру - а в резервуар 13 - масло. Сахарная пудра и масло являются общими ингредиентами для приготовляемых в весовых бункерах-смесителях 6 и 9 черного и белого шоколада. В бункеры -смесители 6 и 9 поступают раздельно и независимо один от другого индивидуальные ингредиенты получаемых смесей - сухое молоко и какао-порошок, соответственно из бункеров 11 и 12. По командам от блока управления привод 10 обеспечивает подачу двусторонним шнековым питателем 3 сахарную пудру из бункера 1 в один из бункеров 6 или 9, в зависимости от направления вращения регулируемого реверсивного привода 10, а также масла из резервуара 13 открыванием клапана на соответствующем трубопроводе 14, Одновременно с поступлением ингредиентов в один из бункеров - смесителей в нем начинается процесс перемешивания ингредиентов до получения однородной смеси. Сигналы с выходов силоизмерительных датчиков постоянно передают информацию о массе продуктов, находящихся в соответствующем весовом бункере-смесителе. При достижении заданной величины массы каждого ингридиента в этом весовом бункере-смесителе, например в весовом бункере-смесителе 6, по командам блока управления питатели прекращает подачу в него соответствующих ингредиентов, а при достижении заданной величины массы общего ингредиента регулируемый реверсивный привод 10 шнекового питателя 3 начинает работу в противоположном направлении, что обеспечивает подачу из бункера 1 сыпучего вещества, являющегося общим компонентом для приготовляемых в весовых
бункерах-смесителях 6 и 9 смесей (сахарной пудры) в весовой бункер-смеситель 9. Реверсивный привод 10 двустороннего шнекового питателя 3 выполнен регулируемым, что позволяет при приближении массы подаваемого материала к заданной, (контролируется соответствующим силоизмерительным датчиком), уменьшать скорость подачи материала для повышения точности дозы. При достижении заданной величины массы смеси в весовом бункере-смесителе 9 регулируемый реверсивный привод 10 шнекового питателя 3 вновь реверсируется, т.е. подает сахарную пудру в весовой бункер-смеситель 6, если бункер-смеситель 6 освобожден от предыдущей порции смеси. Как и в предыдущем случае, регулируемый реверсивный привод 10 шнекового питателя 3 позволяет при приближении массы подаваемого материала к заданной, уменьшать скорость подачи материала для повышения точности дозы. При достижении заданной величины массы смеси в весовом бункере-смесителе 6 регулируемый реверсивный привод 10 шнекового питателя 3 останавливается. По окончании времени перемешивания ингредиентов в бункере- смесителе 6 однородная смесь из него удаляется и процесс его загрузки повторяется вновь.
Следует отметить, что так как перемешивание компонентов в бункере-смесителе более продолжительно, чем заполнение этого бункера ингредиентами, предложенное техническое решение позволяет интенсифицировать процесс приготовления смесей: возможна загрузка одного бункера - смесителя во время перемешивания смеси в другом. Учитывая, что время перемешивания ингредиентов смеси может быть определено при наладке устройства, производительность шнекового питателя 3 может быть выбрана такой, что он будет работать практически непрерывно, т.е. с минимально возможной производительностью, не вызывающей остановку процесса дозирования, что обеспечит повышение точности дозирования ингредиента. Кроме того, процесс заполнения обоих бункеров-смесителей происходит независимо один от другого. Это позволяет при необходимости, обеспечить выпуск только одного сорта продукта, используя только один из двух бункеров-смесителей.