СЕПАРАТОРНАЯ МАШИНА И СПОСОБ СЕПАРИРОВАНИЯ
SEPARATOR MACHINE AND SEPARATION METHOD

Изобретение относится к сепараторной машине для сепарирования продуктов мягкой и более твердой консистенции, содержащей барабан, который выполнен с возможностью приведения во вращение вокруг своей оси и периферическая поверхность которого имеет множество отверстий, а также прижимающее устройство, которое с помощью прижимающего элемента прижимает подлежащий сепарированию продукт к периферической поверхности барабана, так что компоненты продукта с мягкой консистенцией проходят сквозь барабан.
Широко используются описанные выше сепараторные машины, в которых прижимающий элемент выполнен в виде бесконечной ленты, частично проходящей вокруг барабана так, что подлежащий сепарированию продукт вводится в зазор между барабаном и бесконечной лентой.
Описанные выше сепараторные машины доказали свои достоинства. Однако существует необходимость их совершенствования с учетом особенностей современного использования. Таким образом, существует стремление увеличить пропускную способность сепараторных машин, для чего сепараторные машины могут эксплуатироваться при более высокой мощности и/или при более высокой скорости работы прижимающего элемента, например при более высокой скорости вращения прижимающего элемента или более высокой скорости бесконечной ленты, используемой в качестве прижимающего элемента.
Однако, обеспечение высокой пропускной способности, например, за счет высокой рабочей скорости прижимающих устройств, приводит к более быстрому износу бесконечной ленты, в результате чего подлежащий сепарированию продукт будет все в большей мере скапливаться выше по ходу барабана, особенно когда сепарированию подлежат большие порции продукта.
Указанные нежелательные скопления продукта приводят к выпиранию бесконечной ленты, что приводит к ее неравномерному перемещению и может привести к необходимости остановки сепараторной машины. В этом случае также нагружаются подшипники привода, отклоняющие и направляющие устройства прижимающей ленты. Указанные подшипники часто выполняются в виде тел качения или роликов, которые направляют бесконечную ленту или поддерживают ее. Кроме того, указанные скопления продукта могут привести к нежелательному проскальзыванию ленты относительно подлежащего сепарированию продукта и/или приводного элемента.
Кроме того, указанные неравномерные перемещения бесконечной ленты могут привести к ее замедлению, что с одной стороны является неблагоприятным для пропускной способности сепараторной машины, а с другой стороны приводит к выработке фрикционного тепла и таким образом приводит к увеличению потребляемой мощности, а также нежелательной подаче энергии в подлежащий сепарированию продукт, который в большинстве случаев представляет собой пищевые продукты.
Указанные проблемы возникают не только в сепараторных машинах, в которых прижимающим элементом является прижимающая лента, но в определенной степени также могут возникать когда, например, прижимающий элемент выполнен в виде прижимающей головки, установленной внутри барабана и вращающейся относительно указанного барабана.
Целью настоящего изобретения является создание сепараторной машины, которая решает вышеуказанные проблемы и которая, в частности, имеет более длительный срок службы, повышает срок службы прижимающего элемента и обеспечивает более равномерное осуществление процесса сепарирования.
Указанная задача достигается сепараторной машиной по пункту 1, которая согласно настоящему изобретению содержит охлаждающее устройство для охлаждения прижимающего устройства, в частности прижимающего элемента. Было обнаружено, что выполнение прижимающего элемента с возможностью упругой деформации, а более конкретно, например, в форме упругой бесконечной ленты, приводит к существенно более равномерной работе сепараторной машины. Кроме того, оказалось, что срок службы прижимающего элемента или бесконечной ленты существенно увеличивается при уменьшении жесткости и/или его прочности при эксплуатации. Согласно изобретению было обнаружено, что факт выпирания указанной ленты следует связывать с уменьшением ее жесткости и/или прочности, в то время как охлаждение ленты увеличивает ее жесткость и/или прочность и с большой вероятностью предотвращает выпирание ленты с накоплением продуктов выше по ходу барабана (карманное образование). Усталость ленты с потерей прочности существенно отсрочивается. Это также приводит к более равномерному осуществлению процесса сепарирования и как следствие увеличению продолжительности производственного цикла и сокращению интервалов технического обслуживания машины. Заметно уменьшаются нарушения в работе сепараторной машины, и существенно увеличивается срок службы ленты. Это приводит к более равномерной загрузке отдельных компонентов сепараторной машины, которые непосредственно взаимодействуют с прижимающим элементом, таких как приводной элемент, натяжной элемент, отклоняющие ролики, боковая направляющая ленты, опорные элементы и другие, так что срок службы сепараторной машины в целом увеличивается.
Кроме того, охлаждающее устройство в соответствии с настоящим изобретением охлаждает подлежащий сепарированию продукт, который подается в барабан и/или прижимающее устройство, когда он проходит в рабочую область сепаратора, например в зазор между прижимающим устройством и барабаном, который может сужаться в рабочем направлении. Это обеспечивает улучшение предварительного кондиционирования. Заметно сокращена или ликвидирована разница температур в прижимающем элементе и таким образом заметно сокращено или ликвидировано количество продукта, подлежащего сепарированию при различных условиях эксплуатации сепараторной машины, при этом рабочая температура прижимающего элемента влияет на температуру подлежащего сепарированию продукта, в частности на его части с мягкой консистенцией. Температурные колебания в мягком продукте, подлежащем сепарированию, могут быть ограниченными, что позволяет соблюдать более строгие санитарные стандарты, в частности в отношении предотвращения размножения бактерий. Согласно настоящему изобретению было определено, что снижение жесткости и/или прочности ленты приводит не только к формированию кармана и как следствие увеличению трения между продуктом и прижимающим элементом с увеличением притока энергии в продукт, но и к увеличению проскальзывания ленты относительно подлежащего сепарированию продукта и возможно относительно приводного ролика. В этом случае формирование кармана и проскальзывание может происходить нерегулярно по времени и неравномерно по величине. В частности указанное формирование кармана и нежелательное проскальзывание может быть предотвращено путем применения мер согласно настоящему изобретению, которые обеспечивают заметно более регулярное перемещение ленты и существенно снижают явления, возникающие вследствие ускорения и торможения. Однако заявленное в настоящем изобретении следует отличать от прямой подачи охлажденного продукта, подлежащего сепарированию, в сепараторную машину, что в дальнейшем приводит к возникновению существенных сложностей при подаче продукта и его прохождении через барабан.
Кроме того, было обнаружено, что процесс сепарирования может осуществляться более равномерно благодаря мерам, которые предложены в настоящем изобретении и согласно которым подлежащий сепарированию продукт подается на прижимающее устройство или барабан при более равномерной температуре. Это предотвращает подлежащий сепарированию продукт от воздействия разных температур в рабочей области прижимающего устройства, например в периоды времени большего или меньшего карманного образования, зависящих от подлежащих сепарированию продуктов (например, при работе с порциями, имеющими различные свойства, такие как размеры частиц подлежащего сепарированию продукта) и/или условий эксплуатации сепараторной машины, например рабочей скорости. Таким образом, эффективно предотвращается, например, "размытие" продуктов с высоким содержанием воды и/или в частности жира, таких как сыр, мясо с жирным компонентом и т.д., которое может быть вызвано отделением жировых и/или водных компонентов и накоплением нежелательных загрязнений и отложений в сепараторной машине. Таким образом, сепараторная машина может иметь увеличенные интервалы между циклами технического обслуживания.
Предпочтительные варианты реализации изложены в прилагаемой формуле изобретения. Меры в соответствии с настоящим изобретением, а именно оснащение прижимающего устройства, в частности прижимающего элемента, охлаждающим устройством, приводят к особенно благоприятным результатам, если прижимающим элементом является упругая бесконечная лента или бесконечная лента по меньшей мере с упругой поверхностью. Бесконечная лента направляется по кругу в сепараторной машине. Бесконечная лента может проходить вокруг части периферии барабана, другими словами она может направляться дугообразно вокруг барабана. Было неожиданно установлено, что срок службы прижимающего элемента и таким образом всего прижимающего устройства может быть существенно увеличен путем применения мер в соответствии с настоящим изобретением. Это применимо, например, даже тогда, когда бесконечная лента поддерживается цепью ленты, которая предпочтительно проходит по всей ширине ленты и у которой отдельные звенья цепи могут быть выполнены из металла или другого подходящего материала, такого как, например, пластик. В отличие от цепи, в случае бесконечной ленты отдельные части ленты (по примеру порядка звеньев цепи) являются деформируемыми и также не соединены шарнирно, но связаны по всей площади посредством их материала с образованием взаимного соединения. Даже когда дополнительно имеется поддерживающая цепь, упругая бесконечная лента подвергается явлению деформации, а также нагрузкам в продольном направлении ленты, которые уменьшаются посредством настоящего изобретения. Благодаря охлаждению в соответствии с настоящим изобретением, которое повышает прочность/жесткость ленты, также часто можно обойтись без указанной поддерживающей звеньевой цепи, так что исключается необходимость в очень дорогой и сложной очистке или демонтаже цепи в целях обслуживания.
Бесконечная лента может содержать деформируемый материал, в частности эластично деформируемый материал, в том числе композитный материал, который может иметь слои разной прочности, например разной прочности на растяжение и/или разной прочности на отрыв. Поверхность или слои вблизи поверхности ленты или вся лента может включать пластик, например полиуретан или натуральный или синтетический каучук. Поверхность ленты, обращенная к барабану, предпочтительно в каждом случае представляет собой непрерывную поверхность, через которую в процессе сепарирования не проходит продукт мягкой консистенции и/или которая непрерывно покрыта деформируемым (в частности эластично деформируемым) материалом. Лента может, в частности, иметь промежуточный слой, который обеспечивает прочность на растяжение в продольном направлении. Указанный слой с увеличенной прочностью на растяжение может иметь растягиваемый носитель, например в форме кабелей из металла или других материалов с высокой прочностью на растяжение, включающих пластик, текстильный материал, слой ткани, например содержащий текстильный материал, металлический материал, пластик или тому подобный. В общем случае, предел прочности на разрыв промежуточного слоя и всей ленты может быть выше в продольном направлении ленты, чем в ее поперечном направлении, на что, например, указывает устройство материала носителя или величина предела прочности на растяжение материала носителя в продольном и в поперечном направлении. Слой с увеличенной прочностью на растяжение покрыт на верхней стороне, а в некоторых случаях - на верхней стороне и на нижней стороне, деформируемым материалом, предпочтительно упругодеформируемым материалом. Верхней стороной бесконечной ленты является сторона, обращенная к барабану, через которую проходят компоненты продукта с мягкой консистенцией. Слой с увеличенной прочностью на растяжение может иметь толщину 1-7 мм, предпочтительно 1-5 мм. Защитный слой верхней части является частью ленты и может иметь толщину 0,5-15 мм, предпочтительно 1-10 мм. Защитный слой предпочтительно имеет твердость по Шору в диапазоне 45-100 Шор А, предпочтительно в диапазоне 50-95 Шор А, наиболее предпочтительно в диапазоне 60-80 Шор А.
Над защитным слоем может быть расположен еще один функциональный слой, например слой износа, причем указанный еще один функциональный слой может быть верхним слоем бесконечной ленты. Твердость и/или износостойкость функционального слоя, особенно в случае слоя износа, может быть выше, чем у защитного слоя. В частности, твердость по Шору А функционального слоя (например, в случае слоя износа) заключена в диапазоне 60-120 Шор А, предпочтительно 70-110 Шор А, наиболее предпочтительно 80-100 Шор А. В общем случае наиболее предпочтительно, чтобы твердость функционального слоя была выше, чем твердость защитного слоя. Толщина указанного еще одного функционального слоя (например, в случае слоя износа) может составлять 1-6 мм или 1,5-5 мм, предпочтительно 2-4 мм, в частности около 3 мм. Толщина функционального слоя (например, в случае слоя износа), предпочтительно-меньше, чем толщина защитного слоя, в некоторых случаях она может быть больше, чем толщина защитного слоя. В особых случаях толщина функционального слоя может быть меньше 0,5-1 мм. В общем случае функциональный слой (например, слой износа) может быть изготовлен из эластичного материала, в частности резинового материала, наиболее предпочтительно из PU (полиуретан) резины.
Слой, расположенный ниже слоя с увеличенной прочностью на растяжение, выполнен из деформируемого, в частности, упругодеформируемого материала, и имеет толщину 0,5-15 мм, предпочтительно 1-10 мм, наиболее предпочтительно 2-6 мм. Слой, расположенный ниже слоя с увеличенной прочностью на растяжение, может иметь твердость по Шору А в диапазоне 45-100 Шор А, предпочтительно 50-95 Шор А, наиболее предпочтительно 60-90 Шор А. Слои, которые расположены выше и ниже слоя с увеличенной прочностью на растяжение и которые включают упругий, предпочтительно упругодеформируемый материал, могут быть выполнены заодно друг на друге и могут быть выполнены в виде отдельных слоев, особенно если слой с увеличенной прочностью на растяжение представляет собой слой ткани.
Жизненный цикл или срок службы деформируемой прижимающей ленты существенно возрастает благодаря мерам согласно настоящему изобретению, это позволяет повысить срок службы прижимающего элемента и сепараторной машины в целом.
Преимущество настоящего изобретения связано с тем, что охлаждение прижимающей ленты во время работы сепараторной машины, в частности в средних или высших диапазонах нагрузки сепараторной машины, обеспечивает более высокую степень жесткости и прочности, по сравнению с неохлаждаемой лентой. Нежелательное формирование карманов в области прижатия ленты к барабану путем накопления подлежащих сепарированию продуктов между прижимающей лентой и барабаном происходит только по истечении длительного времени работы. Указанные выше преимущества далее будут описаны подробнее со ссылкой на конкретный вариант реализации.
Бесконечная лента может совершать круговое движение со скоростью движения ленты от 5 м/мин до 150 м/мин, например со скоростью движения ленты от 5 до 100 м/мин или от 10 до 70 м/мин.
Отверстия или сквозные проходы в барабане, через которые проходят компоненты продукта с мягкой консистенцией могут иметь ширину в диапазоне 0,1-30 мм, предпочтительно 0,5-30 мм, наиболее предпочтительно 0,75-25 мм или 1-20 мм. Указанные отверстия предпочтительно имеют круглую форму или имеют форму изогнутого обода, например обода при затмении, они также могут иметь другую форму. Термин барабан (перфорированный барабан) в дальнейшем используется как синоним термина «ситовидный барабан».
В предпочтительном варианте реализации прижимающий элемент выполнен в виде бесконечной ленты, предпочтительно упругодеформируемой ленты, которая частично проходит вокруг барабана, при этом указанная лента может быть прижата к барабану посредством по меньшей мере одного устройства для приложения давления.
Устройство для приложения давления может быть выполнено, например, в виде ролика для приложения давления, который расположен на стороне ленты, то есть противоположно барабану. Устройство для приложения давления или ролик, таким образом, предпочтительно расположено непосредственно напротив барабана. В наиболее предпочтительном варианте реализации устройство для приложения давления, в частности в форме ролика для приложения давления, расположенного напротив ситовидного барабана, снабжено охлаждающим устройством (вариант 1).
В качестве альтернативы или в дополнение к описанному выше варианту 1, в соответствии с вариантом 2 бесконечная лента может приводиться в движение по меньшей мере одним приводным элементом, причем согласно настоящему изобретению указанный приводной элемент может быть снабжен охлаждающим устройством для охлаждения бесконечной ленты путем охлаждения приводного элемента. В частности предпочтительно, чтобы прижимающее устройство также включало приводной элемент для бесконечной ленты, например ролик для приложения давления, вокруг которого направляется лента и который в то же время является приводным роликом бесконечной ленты.
В качестве альтернативы или в дополнение к двум вышеупомянутым вариантам 1 и 2, в соответствии с вариантом 3 бесконечная лента может быть направлена вокруг по меньшей мере одного отклоняющего устройства, причем согласно настоящему изобретению указанное отклоняющее устройство оснащено охлаждающим устройством, так что бесконечная лента может быть охлаждена путем охлаждения отклоняющего устройства. Охлаждаемое отклоняющее устройство может, например, иметь по меньшей мере один или несколько отклоняющих элементов, например роликов, причем один, несколько или все указанные отклоняющие элементы могут быть снабжены охлаждающим устройством. В частности, отклоняющее устройство может одновременно быть натяжным устройством, например выполненным в виде натяжного ролика, посредством которого лента для приложения давления может быть натянута относительно барабана для вовлечения подлежащего сепарированию продукта в зазор между лентой и ситовидный барабаном.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один охлаждающий элемент плотно прилегал к прижимающему элементу с обеспечением теплорассеивающего взаимодействия, причем указанный прижимающий элемент может быть выполнен в виде бесконечной ленты, а охлаждающий элемент наиболее предпочтительно может быть выполнен в виде ролика. В общем случае в ходе реализации процесса сепарирования, поверхность охлаждающего элемента плотно прилегает к бесконечной ленте с обеспечением теплорассеивающего взаимодействия и плотно прилегает к прижимающему элементу предпочтительно с образованием контакта по площади или только по линии. Охлаждающий элемент предпочтительно выполнен подвижным, например вращающимся, предпочтительно таким образом, что прижимающий элемент перемещается относительно охлаждающего элемента без проскальзывания, например в виде двух компонентов, вращающихся в противоположных направлениях по отношению друг к другу.
В предпочтительном варианте реализации прижимающий элемент выполнен в виде бесконечной ленты, предпочтительно упругодеформируемой ленты, которая частично проходит вокруг барабана.
Указанная лента предпочтительно прижимается или может быть прижата к барабану посредством по меньшей мере одного устройства для приложения давления (с учетом того, что более твердые компоненты подлежащего разделению продукта, которые не проходят через барабан, и которые находятся в зазоре между лентой и барабаном, выходят из зазора). Устройство для приложения давления может быть выполнено, например, в форме ролика, расположенного на стороне ленты, противоположной барабану. В связи с этим устройство для приложения давления или ролик предпочтительно расположены прямо напротив барабана. Лента может быть изогнута вокруг ролика для приложения давления, в частности таким образом, что ролик для приложения давления образовывает одну из двух конечных областей периферически проходящей конфигурации ленты, при этом ролик для приложения давления также может располагаться между двумя конечными областями периферически проходящей конфигурации ленты.
В наиболее предпочтительном варианте реализации устройство для приложения давления, в частности в форме ролика для приложения давления напротив ситовидного барабана, снабжено охлаждающим устройством для охлаждения прижимающего элемента ленты для приложения давления (вариант 1).
В качестве альтернативы или в дополнение к варианту 1, в соответствии с вариантом 2 прижимающий элемент или бесконечная лента могут приводиться в движение по меньшей мере одним приводным элементом, причем согласно настоящему изобретению указанный приводной элемент может быть снабжен охлаждающим устройством для охлаждения прижимающего элемента или бесконечной ленты посредством охлаждения приводного элемента. Наиболее предпочтительно, чтобы устройство для приложения давления в то же время включало приводной элемент для прижимающего элемента или бесконечной, ленты, например ролик для приложения давления, вокруг которого направляется указанная лента и который в то же время является приводным роликом для бесконечной ленты.
Бесконечная лента может направляться вокруг по меньшей мере одного отклоняющего устройства, которое может быть размещено между максимально разнесенными конечными областями ленты и которое вызывает изменение направления.
Альтернативно или дополнительно к вариантам 1 и 2, в соответствии с вариантом 3 по меньшей мере одно отклоняющее устройство для отклонения ленты может быть снабжено охлаждающим устройством, так что бесконечная лента может быть охлаждена путем охлаждения отклоняющего устройства. Охлажденное отклоняющее устройство может иметь, например, по меньшей мере один отклоняющий элемент, например ролик, вокруг которого изгибается лента с изменением направления, причем один, несколько или все указанные отклоняющие элементы могут быть оснащены охлаждающими устройствами.
В частности, отклоняющее устройство может также быть натяжным устройством, выполненным, например, в виде натяжного ролика, посредством которого лента для приложения давления может быть натянута в продольном направлении с целью вовлечения продукта, подлежащего сепарированию ситовидным барабаном, в зазор между лентой и указанным ситовидным барабаном и противодействия выпиранию бесконечной ленты.
В общем случае, натяжное устройство может образовывать конечную область периферически проходящей конфигурации ленты, вокруг которой вращается указанная лента. Лента предпочтительно проходит вокруг натяжного элемента или натяжного ролика на угле более 90-120°, предпочтительно более 150-180°, наиболее предпочтительно более 200-210°. Альтернативно или дополнительно лента проходит вокруг прижимающего ролика или приводного элемента на угле более 90-120°, предпочтительно более 150-180°, наиболее предпочтительно более 200-210°.
Если конечные области, в которых лента изменяет направление проходят вокруг отклоняющего устройства на угле более 20-30°, или более 40-50°, предпочтительно более 60-90° и более 120-135°, то согласно настоящему изобретению отклоняющий элемент может быть оснащен средствами охлаждения прижимающего элемента.
Предпочтительно охлаждающий элемент расположен в ролике направляющей ленты, который имеет наибольшую область контакта с лентой и который предпочтительно представляет собой ролик с наибольшим диаметром в направляющем устройстве (то есть совокупности направляющих элементов, которые определяют конфигурацию движения ленты). Таким роликом может быть ролик, который отклоняет боковую конечную область ленты.
Сепараторная машина может иметь натяжное устройство, с помощью которого бесконечная лента натягивается в области зазора между лентой и ситовидным барабаном, в который вовлекаются продукты, подлежащие сепарированию ситовидным барабаном. Натяжное устройство может иметь переменное положение или может иметь натяжной элемент, который имеет переменное положение, с целью изменения натяжения ленты для приложения давления путем изменения положения такого элемента. Натяжное устройство, в частности в виде натяжного ролика, вокруг которого направлена бесконечная лента, может образовывать концевую область периферической конфигурации ленты так, чтобы лента проходила вокруг натяжного устройства, причем указанная лента проходит между первой и второй концевой областью. Натяжное устройство может быть расположено на стороне бесконечной ленты противоположно прижимающему устройству, так что на одном конце бесконечная лента направляется вокруг прижимающего ролика, а на противоположном конце она направляется вокруг натяжного устройства или ролика. В этом случае бесконечная лента может иметь V-образное или U-образное расположение, причем устройства для приложения давления и натяжения обеспечивают концевые области периферической конфигурации ленты, а барабан расположен во впадине V-образного или U-образного профиля.
Натяжное устройство может воздействовать на бесконечную ленту с натяжным усилием в диапазоне от 20 до 5000 кг, например в диапазоне от 50 до 2500 кг или от 100 до 1000 кг.
Независимо или дополнительно к вариантам 1-3, в соответствие с вариантом 4 натяжное устройство может быть снабжено охлаждающим устройством для охлаждения устройства натяжения и вместе с ним ленты для приложения давления. Указанное натяжное устройство может быть выполнено в форме ролика или отклоняющего роликового элемента. Поскольку натяжное устройство имеет относительно большую область контакта с лентой, это обеспечивает возможность эффективного охлаждения ленты.
Сепараторная машина может иметь боковое направляющее устройство для бесконечной ленты, например в виде направляющих пластин или роликов, расположенных сбоку от ленты, которые ограничивают боковое перемещение ленты и которые плотно прилегают временно или предпочтительно постоянно к бесконечной ленте по ее сторонам при циркуляционном перемещении бесконечной ленты.
Альтернативно или дополнительно к вариантам 1-4, в соответствии с вариантом 5 боковое направляющее устройство может быть оснащено средствами охлаждения для обеспечения возможности охлаждения прижимающего устройства или прижимающего элемента.
Альтернативно или дополнительно к вышеуказанным вариантам, в соответствии с еще одним вариантом 6 может быть обеспечена охлаждающая секция, имеющая по меньшей мере охлаждающий элемент, посредством которого охлаждается бесконечная лента. В области указанной охлаждающей секции бесконечная лента может направляться по существу по прямой линии без изменения направления. Охлаждающая секция может иметь охлаждающий элемент, который плотно прилегает к прижимающему элементу, например в форме бесконечной ленты, с обеспечением контакта по площади.
Сепараторная машина может содержать по меньшей мере одно поддерживающее устройство, предпочтительно включающее один, два или более поддерживающих элементов, которые поддерживают бесконечную ленту в нижней части. Поддерживающее устройство может быть выполнено в виде по меньшей мере одного поддерживающего ролика, альтернативно или дополнительно также в виде поддерживающей цепи, такой как, например, звеньевая цепь, к которой плотно прилегает упругодеформируемая бесконечная лента и которая может поддерживать бесконечную ленту в большой области. Поддерживающее устройство может быть обеспечено, соответственно, в области зазора, в котором подлежащий сепарированию продукт прижимается к перфорированному барабану для отделения частей продукта с мягкой консистенцией. Поддерживающее устройство может быть обеспечено, в частности, в области, которая находится ниже по рабочему направлению в зазоре между бесконечной лентой и барабаном. Поддерживающее устройство предпочтительно проходит по всей ширине бесконечной ленты или барабана.
Альтернативно или дополнительно к вышеуказанным вариантам, в соответствии с еще одним вариантом 7 может быть обеспечено по меньшей мере одно поддерживающее устройство, которое в соответствии с настоящим изобретением оснащено охлаждающим устройством для охлаждения прижимающего элемента или бесконечной ленты.
В общем случае перфорированный барабан может быть оснащен средствами охлаждения, однако можно также обойтись без таких средств охлаждения и таким образом облегчить демонтаж перфорированного барабана для очистки или технического обслуживания.
Наиболее предпочтительным является сочетание вариантов 1 и 3, согласно которому устройство для приложения давления и натяжное устройство сочетаются с охлаждающими средствами, которые в частности согласно описанной конфигурации выполнены в виде роликов сравнительно большого диаметра, с тем чтобы обеспечить эффективное охлаждение бесконечной ленты.
При необходимости в дополнение к охлаждению прижимающего устройства и/или натяжного устройства может быть обеспечена отдельная секция охлаждения для бесконечной ленты, через которую бесконечная лента проходит по существу по прямой линии.
Наиболее предпочтительно охлаждающее устройство сконструировано таким образом, что теплоноситель направляется по замкнутому контуру. Это обеспечивает с одной стороны эффективное использование теплоносителя, а с другой стороны обеспечивает отсутствие контакта подлежащего сепарированию продукта с теплоносителем, в результате обеспечивается соблюдение самых строгих санитарных стандартов. Кроме того в качестве альтернативы или дополнительно можно также обеспечить открытый контур охлаждения для охлаждения различных элементов устройства для приложения давления.
Теплоносителем обычно является жидкость, в частности охлаждающая жидкость. Температура теплоносителя может быть меньше 0--5°C, предпочтительно меньше -10--20°C, а также меньше -25--30°C. Температура теплоносителя может быть в диапазоне от 0 до -50°C, предпочтительно в диапазоне от -5 до -40°C или до -30°C.
Охлаждающее устройство может быть, например, сконструировано таким образом, что жидкая охлаждающая среда подается на устройство, находящееся в контакте с прижимающим устройством, в частности ленту для приложения давления. По меньшей мере один элемент прижимающего устройства предпочтительно непосредственно охлаждается теплоносителем, в частности направляющие средства ленты или ролики, находящиеся в непосредственном контакте с бесконечной лентой. Если соответствующее устройство выполнено в виде ролика, ядро такого ролика может охлаждаться или такой ролик может быть снабжен охлаждающими элементами, такими как, например, каналы для теплоносителя, которые проходят через ролик предпочтительно в области ролика, которая находится вблизи поверхности, и радиально разнесены относительно оси ролика.
Предпочтительно охлаждающее устройство сепараторной машины установлено или может быть установлено таким образом, что прижимающее устройство, в частности его прижимающий элемент, выполненный в частности в виде бесконечной ленты, охлаждается до температуры менее 30-40°C, достигая уже в этом случае результат, обеспечиваемый настоящим изобретением. Это может относиться в частности к поверхности прижимающего элемента, который обращен к подлежащему сепарированию продукту и который побуждает указанный продукт к прохождению через барабан. В частном случае указанная температура может быть менее 20-25°C или менее 10-15°C или также менее 3-5°C, в частности также менее 0--5°C или менее -10--15°C. Указанная температура предпочтительно относится в каждом случае к рабочей температуре при работе сепараторной машины, например при работе сепараторной машины под средней нагрузкой или под максимальной нагрузкой. Средняя нагрузка соответствует в этом случае половине мощности, потребляемой сепараторной машиной при максимальной нагрузке, при которой сепараторная машина может работать непрерывно в соответствии с ее техническими характеристиками. Непрерывная работа имеет место когда сепараторная машина работает непрерывно под постоянной нагрузкой по меньшей мере более 0,5-1 часа или более 3-6 часов, в частности более 10-16 часов. В этот период времени система находится в состоянии теплового равновесия.
Было определено, что для многих практических ситуаций предпочтительно, если охлаждающее устройство установлено или может быть установлено таким образом, чтобы прижимающий элемент или его поверхность под непрерывной нагрузкой сепараторной машины охлаждался до температуры в диапазоне от -20 до 20°С или от -15 до 15°С, предпочтительно от -10 до 20°С или от -10 до 10°С, наиболее предпочтительно до температуры в диапазоне от -5 до 5°С. С одной стороны это обеспечивает значительное увеличение прочности упругодеформируемой ленты как прижимающего элемента, а с другой стороны обеспечивает возможность соответствовать строгим санитарным требованиям, при этом подлежащий сепарированию продукт с мягкой консистенцией больше не приобретает чрезмерно плотную консистенцию в силу чрезмерного снижения температуры.
Кроме того, предпочтительно охлаждающее устройство установлено или может быть установлено таким образом, чтобы избежать прилипания подлежащего сепарированию продукта к прижимающему устройству или прижимающему элементу при работе сепараторной машины. Это может обеспечиваться, в частности, при среднем или максимальном охлаждающем воздействии охлаждающего устройства. Таким образом, предотвращаются чрезмерно низкие температуры, при которых подлежащий сепарированию продукт как бы примерзает к прижимающему элементу. В то же время это обеспечивает оптимальные санитарные условия, в частности в отношении нежелательного размножения бактерий, и максимальную прочность прижимающего элемента с деформируемой или упругодеформируемой поверхностью, которая вступает в контакт с подлежащим сепарированию продуктом. В этом случае температура также соотносится с работой сепараторной машины, предпочтительно при постоянной нагрузке, как описано выше. Температура поверхности прижимающего элемента в этом случае может поддерживаться посредством охлаждающего устройства в диапазоне выше -10°C или от -5 до -3°C или от -2 до 0°C (т.е. более низкие температуры исключаются) или не ниже +5 или +3°C.
Вышеуказанные характеристики температуры в каждом случае могут соотноситься с работой сепараторной машины, в частности зависеть от того средняя нагрузка или максимальная нагрузка приложена к сепараторной машине, а также от того какой из указанных выше периодов времени осуществляется работа сепараторной машины - более 0,5-1 часа, более 2-3 часов или более 4-6 часов.
Кроме того, устройство охлаждения установлено или может быть установлено таким образом, чтобы подлежащий сепарированию продукт (или его компонент с мягкой консистенцией), после прохождения через барабан, имел по существу ту же температуру как и до подачи в прижимающее устройство или на сепараторную машину, которая в каждом конкретном случае может быть определена на входе в прижимающее устройство или на входе в сепараторную машину. Фраза "по существу ту же температуру" может также означать, что температура компонента продукта с мягкой консистенцией после прохождения через барабан может быть ниже, чем температура подлежащего сепарированию продукта при прохождении в прижимающее устройство или сепараторную машину. Например, разность температур может быть меньше 10-15°C, меньше 5-7,5°C или меньшей 2-3°C, разность температур также может быть меньше 0,5-1°C. Таким образом, при осуществлении процесса сепарирования могут быть соблюдены более строгие санитарные требования.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации может быть обеспечено устройство для регулирования температуры прижимающего элемента, с помощью которого подлежащие сепарированию продукты или компоненты с мягкой консистенцией подлежащего сепарированию продукта поддерживаются по существу при заданной целевой температуре. Таким образом, становится возможным поддерживать постоянными санитарные условия при колебании параметров процесса, таких как, например, изменение нагрузки на сепараторную машину, изменение количества подаваемого продукта и/или изменение свойств подлежащего сепарированию продукта (например, размеров частей). Кроме того, таким способом может быть сведено к минимуму дополнительное время работы сепараторной машины, поскольку, например, сохранение целевого диапазона значений температуры позволяет гарантировать, что нежелательное сепарирование подлежащего сепарированию продукта, например сепарирование водной фазы или жировой фазы, предотвращено. Таким образом, может быть уменьшено загрязнение и засорение сепараторной машины, что позволяет снизить дополнительное время, требуемое для очистки сепараторной машины. В то же время, путем поддержания температуры постоянной, деформируемый прижимающий элемент, в частности упругодеформируемый прижимающий элемент, подвергается воздействию точно определенной нагрузки, так что срок службы прижимающего элемента может быть определен с большой точностью. Предпочтительно устройство охлаждения отрегулировано таким образом, что нагревание продукта в сепараторной машине или компонента с мягкой консистенцией подлежащего сепарированию продукта отклоняется от заданного целевого значения не более чем на величину от +5 до 10°C, предпочтительно от +2 до 3°C, наиболее предпочтительно от ±0,5 до 1°C. Это может также относиться к изменению температуры поверхности прижимающего элемента (на стороне, обращенной к подлежащему сепарированию продукту).
Для поддержания заданной температуры или заданных перепадов температур может быть обеспечен подходящий контроль или регулирование, причем для регистрации соответствующих температурных параметров в соответствующих местах могут быть обеспечены датчики температуры. В частности измерение температуры может быть осуществлено на поверхности прижимающего элемента, например посредством датчика температуры, который контактирует с поверхностью прижимающего элемента, или на элементах, которые непосредственно примыкают к бесконечной ленте, таких как ролик для приложения давления, натяжной ролик, отклоняющий ролик и так далее. Дополнительно посредством датчика температуры может контролироваться температура перфорированного барабана, через который проходят компоненты продукта с мягкой консистенцией. Может быть осуществлено, например, управление/регулирование температуры соответствующих компонентов машины. В простейшем случае также возможно обеспечить контроль/регулирование температуры теплоносителя, например до заданной постоянной температуры. Альтернативно или дополнительно температуру компонента продукта с мягкой консистенцией, который прошел через барабан, можно измерить и отрегулировать, например, посредством датчика температуры, проходящего в подлежащий сепарированию продукт с мягкой консистенцией. Дополнительно температура опорного элемента, который находится в теплопроводящем контакте с прижимающим элементом, может быть использована для проверки целевого значения, в этом случае указанный контакт предпочтительно представляет собой вещественный контакт. Для этой цели, например, можно определить и отрегулировать поверхность элемента прижимающего устройства, которое находится в вещественном контакте с прижимающим элементом, например приводным элементом, натяжным элементом, отклоняющим элементом и/или опорным элементом прижимающего элемента.
Кроме того, сепараторная машина может быть оснащена устройством аварийной сигнализации, которое отображает отклонение измеренной температуры элемента (выше и/или ниже заданного значения), который используется для контроля температуры подлежащего сепарированию продукта и/или компонента подлежащего сепарированию продукта с мягкой консистенцией, а также, например, отклонение от целевой температуры прижимающего элемента! Когда температура поднимается выше или опускается ниже заданной температуры или целевого диапазона температур, срабатывает сигнализация, например оптическая и/или звуковая сигнализация, а также возможно отключение сепараторной машины.
Охлаждающее устройство или соединенное с ним устройство для производства теплоносителя предпочтительно имеют мощность охлаждения не менее 0,1 до 0,2 кВт, предпочтительно более 0,3-0,5 кВт или более 0,75-1 кВт. Мощность охлаждения может быть, например, до 4 кВт, до 6 кВт или до 8 кВт, например, даже до 10-15 кВт и до 20-25 кВт или за указанными пределами.
При охлаждении нескольких элементов сепараторной машины, они могут быть подключены к отдельным контурам охлаждения или, предпочтительно, к одному и тому же контуру охлаждения. Отдельные контуры охлаждения или указанный один контур охлаждения могут быть подключены к устройству производства теплоносителя.
Для охлаждения прижимающее устройство или прижимающий элемент может быть соединен с внутренним контуром охлаждения сепараторной машины, который может быть дополнительно предусмотрен для охлаждения других частей сепараторной машины, или с контуром охлаждения, к которому могут быть подключены другие машины. Отработанное тепло, уносимое контуром охлаждения, может быть обеспечено подходящим теплообменным устройством для промышленного нагрева воды в соответствующем пункте расположения или другими машинами, имеющимися в указанном пункте.
Подлежащий сепарированию продукт предпочтительно вводят в зазор между прижимающим устройством или бесконечной лентой и барабаном, причем указанный зазор сужается в рабочем направлении. В этом случае указанный зазор определяется с одной стороны областью В сжатия, в которой бесконечная лента входит в контакт (в случае, если части продукта с более твердой консистенцией проходят через область В сжатия между бесконечной лентой и барабаном, лента может отстоять от барабана в тех областях, где расположены более твердые компоненты, однако она может быть в контакте с барабаном в тех областях ленты, где компоненты более твердой консистенции не проходят через область сжатия) или почти входит в контакт с периферической поверхностью ситовидного барабана (например, разнесены друг относительно друга посредством компонентов более твердой консистенции, проходящих через область В сжатия), и таким образом находится на наименьшем расстоянии от него. Бесконечная лента смещается с определенной силой относительно барабана и предпочтительно не находится в контакте с барабаном только в тех областях, в которых твердый материал проходит через указанную область сжатия и следовательно расположен между бесконечной лентой и барабаном Компоненты продукта с более твердой консистенцией, из которых удаляются компоненты продукта с мягкой консистенцией, выносятся через выход зазора: Указанный зазор расширяется в направлении ко входу зазора, причем бесконечная лента проходит по меньшей мере через часть или через всю продольную протяженность увеличивающегося зазора вокруг барабана (ситовидного барабана) предпочтительно с дугообразной конфигурацией, а более конкретно с кривизной, меньшей чем кривизна периферической поверхности барабана. В области входа зазора имеется контрольная точка Р, расположенная на поверхности бесконечной ленты, от которой проходит линия, которая перпендикулярна поверхности бесконечной ленты и которая касается периферической поверхности ситовидного барабана. Указанная точка Р может в то же время представляют собой поворотную точку для изменения направления бесконечной ленты, в которой участок ленты, обращенный к зазору, выпукло изгибается относительно вогнуто изогнутой периферической поверхности ситовидного барабана, а область бесконечной ленты, которая находится дальше за контрольной точкой Р также вогнуто изогнута. Установочная точка Т определяется на барабане посредством вышеупомянутой касательной. В этой связи было установлено, что наиболее предпочтительно, если бесконечная лента проходит вокруг барабана на угле более 90-100°, предпочтительно более 110-120°, наиболее предпочтительно более 140-160°, например, около 180°, между областью В сжатия и точкой Т касания. Предпочтительно в указанной области бесконечная лента изогнута в том же направлении. Было обнаружено достаточным, если бесконечная лента проходит вокруг барабана в области <250-270°, в частности <210-230°, также возможно <90-200° между областью В сжатия и контрольной точкой P.
Использование сепараторной машины согласно настоящему изобретению позволяет достичь уровня количества обрабатываемого продукта более 100 до 200 кг/час или более 500 до 1000 кг/час или от 2000 до 4000 кг/час, например, до 5000 до 10000 кг/час или от 20000 до 25000 кг/час или за указанными пределами.
Продукт, подлежащий сепарированию с использованием сепарирующей машины, может представлять собой или может включать (содержать) пищевые продукты, в частности свежие продукты, например мясо, которое должно быть отделено от хрящей и/или костей, рыба, которая должна быть отделена от чешуи и/или костей, пищевые продукты, которые должны быть отделены от их упаковки или оболочки (упаковка является компонентом продукта с твердой консистенцией, а отделению от упаковки подлежат, например, сыр и/или мясоколбасные изделия), причем указанной упаковкой может быть, например, фольга, а оболочкой может быть колбасная оболочка, кожа и тому подобное. В общем случае частью материала пищевых продуктов называется материал, который проходит через барабан. Согласно настоящему изобретению в каждом случае сепараторная машина загружена указанными пищевыми продуктами или материалом, содержащим указанные пищевые продукты. В общем случае изобретение относится к сепараторной машине, которая имеет барабан с отверстиями, которые выполнены таким образом, что пищевые продукты или пищевые продукты, содержащие материал, который загружен в сепараторную машину, могут пройти сквозь указанные отверстия барабана, особенно под воздействием бесконечной ленты, плотно прилегающей к барабану. Термин "пищевые продукты", а также отходы пищевых продуктов обозначает в частности материал, который был пищевым продуктом, но не может быть использован в качестве такового, например, вследствие истечения срока годности, загрязнения внешними материалами, такими как загрязненные материалы, или его исключения из использования в качестве пищевых продуктов. Термин "пищевые продукты" в частности обозначает пищевые продукты для человека, однако также может относиться к пищевым продуктам для животного (изначально подготовленные для кормления животных, включая отходы пищевых продуктов для животного). Материал, проходящий через барабан, главным образом является материалом, поддающимся биологическому разложению.
Настоящее изобретение также относится к способу сепарирования продуктов твердой и более мягкой консистенции с использованием сепараторной машины в соответствии с пунктом 1, причем согласно настоящему изобретению прижимающее устройство, в частности прижимающий элемент, охлаждается устройством охлаждения при работе сепараторной машины. Прижимающий элемент предпочтительно выполнен в виде бесконечной ленты. Прижимающий элемент предпочтительно имеет по меньшей мере упругую поверхность или содержит эластичный материал, в том числе композитный материал.
В частности, способ согласно настоящему изобретению может использовать сепараторную машину, как описано в общем виде в соответствии с настоящим изобретением, в частности сепараторную машину в соответствии с пунктами с 1 по 14. В частном случае прижимающее устройство или прижимающий элемент может быть охлаждено до температуры, указанной выше. Кроме того, в частном случае для осуществления способа предпочтительно использовать машины, содержащие устройство аварийной сигнализации, которое работает таким образом, что при отклонении температуры прижимающего устройства, в частности прижимающего элемента, и/или отделенного продукта с мягкой консистенцией и/или продукта с твердой консистенцией, от заданного целевого значения, срабатывает сигнализация. Целевое значение может иметь вид интервала целевых значений, причем срабатывание сигнализации или остановка сепараторной машины происходит при превышении верхнего целевого значения и/или при снижении ниже нижнего целевого значения.
Наиболее предпочтительно при реализации заявленного способа использовать сепараторную машину, в которой прижимающее устройство выполнено в виде бесконечной ленты, которая проходит вокруг барабана вдоль части его периферии, образуя зазор между барабаном и поверхностью бесконечной ленты, обращенной к указанному зазору, который сужается в направлении к барабану. Указанный зазор имеет область В сжатия, в которой обеспечено направление бесконечной ленты, а перпендикулярно поверхности бесконечной ленты проходит линия, которая касается периферической поверхности барабана в точке Т касания. Бесконечная лента предпочтительно проходит изогнуто вокруг барабана в угловом диапазоне более 110° или более 140°, и предпочтительно менее 270° или менее. 230°, который заключен между областью В сжатия и точкой Т касания на барабане. В этом случае к подлежащему сепарированию продукту может быть приложено существенное усилие посредством непрерывного сужения зазора, так что даже при высокой скорости работы, мягкие компоненты продукта могут пройти через барабан, а именно через периферические отверстия в его поверхности.
Наиболее предпочтительно осуществлять заявленный способ сепарирования с использованием сепарирующей машины, в которой предусмотрена контролирующая или регулирующая схема для контроля или регулирования температуры прижимающего устройства, в частности прижимающего элемента, в пределах заданного целевого значения, и в которой такой контроль или регулирование осуществляется. Управление или регулирование может быть осуществлено таким образом, что отклонения от заданного целевого значения будут менее ±5-10°C или менее ±2 до 3°C или менее 0,5 до 1°C.
В частности, заявленный способ реализуется в отношении подлежащих сепарированию продуктов, представляющих собой пищевые продукты, такие как, например, мясо, колбаса, рыба или сыр. Ниже приведено подробное описание.
Настоящее изобретение описано далее на примере одного из возможных вариантов реализации со ссылками на чертежи, на которых:
фиг.1 показывает схематический вид сбоку сепараторной машины в соответствии с настоящим изобретением, и
фиг.2 показывает схематичное поперечное сечение бесконечной ленты сепараторной машины, показанной на фиг.1.
На фиг.1 показана сепараторная машина 1 согласно настоящему изобретению для сепарирования продуктов мягкой и более жесткой консистенции. Сепараторная машина содержит барабан 2, который выполнен с возможностью приведения во вращение вокруг оси 3 и периферическая поверхность 4 которого имеет множество отверстий, например ситовидный барабан. Диаметр отверстий составляет 3 мм. Кроме того, имеется прижимающее устройство 5, которое с помощью прижимающего элемента 6 прижимает подлежащий сепарированию продукт 7 к периферической поверхности 4 барабана 2, так что компоненты продукта с мягкой консистенцией проходят через барабан 2 и отделяются от компонентов продукта с более твердой консистенцией. Указанный прижимающий элемент в частности может быть выполнен в виде бесконечной ленты, которая проходит вокруг барабана 2 по части его периферии. Подлежащие сепарированию продукты могут быть, в частности, пищевыми продуктами такими как, например, мясо, колбаса, рыба или сырные изделия, а также, например, пищевыми отходами. Продуктом с более твердой консистенцией в этом случае может быть такой материал, как хрящи, кости, кости рыб или упаковочные материалы, такие как полимерные пленки, которые окружают соответствующие продукты.
В соответствии с изобретением сепараторная машина 1 оснащена охлаждающим устройством 10 для охлаждения прижимающего устройства, в частности, для охлаждения прижимающего элемента 6. Прижимающий элемент 6 или поверхность 6а, обращенная к барабану, может быть охлажден с помощью охлаждающего устройства 10, так что его температура или температура поверхности прижимающего элемента может контролироваться, в частности при работе сепараторной машины. Таким образом, согласно настоящему изобретению срок службы прижимающего элемента может быть существенно увеличен, особенно если прижимающий элемент полностью или по меньшей мере его поверхностный слой 6а состоит из деформируемого материала или упругодеформируемого материала, такого как, например, эластомерный резиновый материал (указанный материал в общем случае может также включать композитный материал, который, например, включает слои повышенной прочности). Поверхностный слой 6а с деформируемым или эластомерным материалом может быть расположен, в частности, на поверхности стороны 6а, которая обращена к барабану 2 или продукту 7 и которая таким образом противодействует указанному барабану. Благодаря охлаждению прижимающий элемент или упругодеформируемая бесконечная лента имеет более высокий уровень прочности при использовании и кроме того в меньшей степени подвержен усталостным изменениям материала. В результате продукт 7 может прижиматься к барабану с постоянным усилием в течение всего рабочего цикла сепараторной машины. Более высокий уровень прочности заметно снижает карманообразное выпячивание ленты с накоплением в нем продуктов, в частности, даже когда более грубые куски соответствующего продукта, которые не могут так легко пройти через барабан 2, расположены в прижимающей области 5а прижимающего устройства 5 такой как, например, сужающийся зазор между ситовидным барабаном и бесконечной лентой. Такое карманное образование приводит к нежелательным нарушения в работе сепараторной машины, которые вызывают нежелательный ввод энергии в продукт или к необходимости полной остановки машины. Указанные недостатки в значительной степени снижены посредством охлаждающего устройства, которое используются в соответствии с настоящим изобретением. Кроме того, охлаждающее устройство также обеспечивает осуществление способа сепарирования с соблюдением самых высоких санитарных требований.
Сепараторная машина 1 может иметь устройство 15 для приложения давления, в частности в виде ролика 16 для приложения давления, с помощью которого прижимающий элемент может быть прижат к барабану (кроме отделенных частей продукта с более жесткой консистенцией, которые покидают рабочую область прижимающего устройства между прижимающим элементом и барабаном, например, зазор между бесконечной лентой и барабаном, который сужается в рабочем направлении). Согласно настоящему изобретению устройство 15 для приложения давления может быть снабжено охлаждающим устройством 10, которое схематически показано на чертеже проходами 11 для теплоносителя и которое охлаждает вал 17 ролика 16 и для этой цели может проходить через указанный вал. Теплоноситель производится в охлаждающем устройстве или охлаждающая среда охлаждается до рабочей температуры.
В соответствии с приведенным вариантом реализации альтернативно или дополнительно прижимающий элемент, в частности в виде упругой бесконечной ленты, приводится в движение по меньшей мере одним приводящим элементом 20. Приводящий элемент 20 может отличаться от устройства для приложения давления, при этом в соответствии с проиллюстрированным вариантом реализации устройство для приложения давления является также приводящим элементом. Таким образом, в проиллюстрированном варианте приводящий элемент имеет форму ролика, вокруг которого по меньшей мере частично проходит бесконечная лента. Предпочтительно бесконечная лента проходит вокруг приводящего элемента с образованием на угле более чем 120 градусов или более чем 180 градусов, что в общем случае является применимым в соответствии с настоящим изобретением. Охлаждение может быть осуществлено путем охлаждения элемента для приложения давления или ролика.
Бесконечная лента может по меньшей мере частично проходить вокруг отклоняющего устройства 25, которое в настоящем варианте выполнено в виде отклоняющего ролика. Бесконечная лента может проходить вокруг отклоняющего устройства на угле более 20 - 30 градусов, предпочтительно 180 и более градусов. Альтернативно или дополнительно к оснащению охлаждающим устройством приводящего устройства, отклоняющее устройство также может быть оснащено охлаждающим устройством 10 для охлаждения прижимающего элемента. Охлаждение может быть осуществлено также как и охлаждение элемента для приложения давления или ролика. Также возможно оснащение охлаждающим устройством всех трех элементов отклоняющего устройства, а также устройства для приложения давления и приводящего элемента.
В соответствие с одним из вариантов реализации поддерживающее устройство 26 для поддержания прижимающего элемента или бесконечной ленты может быть размещено в области 5а прижатия, которая может иметь по меньшей мере один охлаждающий элемент 10. Элементы прижимающего устройства, например ролики поддерживающего устройства или другие отклоняющие элементы (например в виде роликов) также могут быть соединены с периферически проходящим охлаждающим устройством 28, которое может плотно прилегать к бесконечной ленте 6 с образованием контакта по площади и которое в свою очередь может быть выполнено в виде бесконечной ленты. Таким образом может быть увеличена площадь поверхности для теплообмена.
Бесконечная лента может проходить вокруг по меньшей мере одного натяжного устройства 30 для натяжения ленты, которое в приведенном варианте выполнено в виде ролика, который имеет переменное положение для приложения натягивающего усилия к ленте. Бесконечная лента может проходить вокруг натяжного устройства на угле более 20-30 градусов, предпочтительно 180 и более градусов. Натяжное устройство и устройство для приложения давления могут определять концевые области периферической конфигурации ленты, которая проходит вокруг барабана (правостороннюю/левостороннюю границы). Барабан может быть размещен между указанными концевыми областями, в этой области лента может провисать. Альтернативно или дополнительно к оснащению охлаждающим устройством устройства для приложения давления, натяжное устройство также может быть оснащено охлаждающим устройством 10 для охлаждения прижимающего элемента.
Охлаждение может быть осуществлено также как и охлаждение элемента для приложения давления или ролика. Также возможно оснащение охлаждающим устройством всех трех элементов отклоняющего устройства, а также устройства для приложения давления и натяжного устройства.
В соответствии с настоящим изобретением сепараторная машина может быть оснащена боковой направляющей 35 для бесконечной ленты, которая предпочтительно во время работы сепараторного устройства постоянно или временно прилегает к прижимающему элементу с образованием теплопередающего соединения. В простейшем случае направляющее устройство может быть выполнено, например, в виде боковых направляющих пластин, боковых направляющих роликов и т.п. Они могут быть снабжены проходами для теплоносителя и соединены с охлаждающим устройством 10.
В соответствии с настоящим изобретением охлаждающие устройства 10 могут быть присоединены к одному или нескольким элементам прижимающего устройства с образованием соединения с возможностью пропускания теплоносителя, и предпочтительно находятся в непосредственном контакте с прижимающим элементом. Охлаждающие устройства могут быть соединены с одним или несколькими охлаждающими контурами, которые соединены с устройством 12 для производства теплоносителя с образованием соединения с возможностью пропускания теплоносителя.
Кроме того, может быть обеспечена охлаждающая секция 40, которая имеет по меньшей мере один или несколько охлаждающих элементов 41, посредством которых охлаждается бесконечная лента. Указанная охлаждающая секция представляет собой дополнительное устройство и может плотно прилегать к прижимающему элементу или бесконечной ленте и/или может напрямую охлаждать прижимающий элемент. Указанное охлаждающее устройство может размещаться, например, между двумя отклоняющими областями бесконечной ленты, так что бесконечная лента направляется через охлаждающее устройство линейно или лишь с небольшим изменением угла, например в пределах от 30 до 45 градусов или от 10 до 20 градусов или от 5 до 10 градусов, а также от 2 до 3 градусов.
Охлаждающие устройства 10 и/или 40 могут иметь контактные элементы, которые находятся в непосредственном контакте с прижимающим элементом и которые выполнены, например, в виде охлаждающих роликов, охлаждающих пластин и т.п., вдоль которых предпочтительно направляется бесконечная лента, плотно прилегающая к указанным элементам с образованием контакта по площади. Таким образом, теплоотвод от прижимающего элемента к охлаждающему устройству предпочтительно осуществляется за счет теплопроводности. Дополнительно охлаждение также может осуществляться с помощью потока газового теплоносителя, с которым взаимодействует прижимающий элемент, например холодного воздуха, протекающего к прижимающему элементу.
Жидкая охлаждающая среда, например холодная вода, перемещается посредством каналов 11 для теплоносителя в замкнутом контуре между устройством 12 для производства теплоносителя и по меньшей мере одним охлаждающим элементом сепараторной машины, служащим для охлаждения прижимающего элемента. Следует отметить, что охлаждающие элементы сепараторной машины могут быть подключены к одному охлаждающему устройству.
Охлаждающее устройство в приведенном варианте реализации предпочтительно может быть установлено таким образом, а способ сепарирования может быть осуществлен с помощью сепараторной машины так, что составной компонент прижимающего устройства, в частности прижимающий элемент, имеет установленную температуру предпочтительно менее 20-25°C или менее 10-15°C. Охлаждение может предварительно задано или может быть установлено при осуществлении способа таким образом, чтобы прижимающий элемент имел температуру в диапазоне от -10 до 10°C или от -5 до 5°C. Предпочтительно охлаждающее устройство установлено или может быть установлено таким образом, чтобы исключалось налипание продукта к прижимающему устройству при работе сепараторной машины, например вследствие примораживания частей продуктов к прижимающему элементу. Указанная температура прижимающего устройства может быть связана в каждом случае, в частности, с температурой поверхности прижимающего элемента, обращенной к барабану. Указанная температура также может быть связана с рабочим режимом сепараторной машины, таким как, например, режим непрерывной работы.
В приведенном варианте реализации предложено охлаждающее устройство или устройство для производства теплоносителя, имеющее мощность охлаждения около 3 кВт.
В приведенном варианте реализации барабан, посредством которого отделяются компоненты продукта с более мягкой консистенцией, не оснащен охлаждающим устройством, вследствие чего он легко заменяется и легко чистится. Дополнительно указанный барабан также может быть охлажден или может быть подключен к охлаждающему устройству, в частности охлаждающему устройству для охлаждения прижимающего устройства.
В приведенном варианте реализации или в целом в соответствии с настоящим изобретением дополнительно предусмотрено (общее) управляющее устройство 50 для регулирования температуры прижимающего устройства или прижимающего элемента, в частности поверхности прижимающего элемента. Управляющее устройство 500 может также включать устройство регулирования температуры, выполненное таким образом, чтобы могло осуществляться регулирование температуры прижимающего устройства или прижимающего элемента, в частности поверхности указанного элемента. Указанная поверхность прижимающего элемента предпочтительно представляет собой поверхность,' обращенную к барабану. Контроль или регулирование температуры может быть осуществлено таким образом, что температура может отличаться от заданного целевого значения в пределах определенного диапазона температур. В частности, контроль или регулирование температуры может быть осуществлено таким образом, что отклонение температуры от заданного целевого значения составляет менее 5-10°C, менее 2-3°C или менее 0,5-1°C. Для осуществления контроля или регулирования температуры могут использоваться датчики 51 температуры, выполненные с возможностью определения температуры прижимающего устройства или прижимающего элемента, в частности поверхности прижимающего элемента. Для этой цели соответствующий датчик 51 температуры может быть установлен с образованием теплопередающего соединения с поверхностью прижимающего элемента. В случае другого подходящего расположения, датчик температуры также может определять исходную температуру, которая представляет собой измерение температуры прижимающего элемента или температуры его поверхности. Таким образом, температура может быть измерена в области элемента прижимающего устройства, который образует теплопередающее соединение с прижимающим элементом, а также устройства для приложения давления (в частности ролика для приложения давления), приводного элемента (например, приводного ролика, в частности ролика для приложения давления), отклоняющего устройства (в частности ролика), поддерживающего устройства для прижимающего элемента (в частности ролика), боковой направляющей прижимающего элемента или другом подходящем месте. В этом случае, как указывалось выше, прижимающий элемент предпочтительно выполнен в виде бесконечной ленты.
Устройство 55 аварийной сигнализации может быть выполнено таким образом, что в случае превышения верхнего целевого значения и/или в случае падения значения ниже нижнего целевого значения, срабатывает температурная сигнализация в виде, например, оптико-акустического сигнала. Если отклонение от целевого значения выходит за рамки заданной величины, устройство сигнализации может выводить сигнал на устройство управления сепараторной машины, который останавливает указанную машину.
Для охлаждения прижимающего элемента, выполненного в виде бесконечной ленты, часто бывает достаточным, чтобы по меньшей мере один ролик, вокруг которого направлена бесконечная лента и который вступает в контакт с бесконечной лентой по своей периферии, охлаждался. Указанным роликом может быть, в частности, ролик для приложения давления и/или натяжной ролик, и/или по меньшей мере один отклоняющий ролик и/или множество поддерживающих роликов для поддержания прижимающего устройства в области, в которой подлежащий сепарированию продукт прогоняется через барабан посредством прижимающего устройства. Было обнаружено достаточным, чтобы только вал соответствующего ролика был снабжен проходом для теплоносителя, например в виде осевого отверстия. Проходы для теплоносителя также могут быть выполнены в областях ролика вблизи его поверхности.
Таким образом, бесконечная лента 6 проходит вокруг периферической поверхности 4 барабана 2 с образованием сужающегося зазора S. Между бесконечной лентой и барабаном 2 образована область В сжатия, в которой расстояние между бесконечной лентой и барабаном является наименьшим. Периферическая поверхность барабана вогнуто изогнута, бесконечная лента, частично проходящая вокруг барабана, является выпуклой, причем указанная лента входит в вогнуто изогнутую область с изменением направления. На поверхности 6а ленты размещена контрольная точка Р от которой проходит линия, которая перпендикулярна поверхности бесконечной ленты и которая касается периферической поверхности 4 барабана в точке Т касания. В приведенном варианте реализации бесконечная лента проходит вокруг барабана 2 через столь широкую части его периферии, что между областью В сжатия и точкой Т касания, образуется угол около 180°.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, сужающийся зазор между бесконечной лентой и барабаном сужается «медленно», при этом указанный зазор имеет сравнительно небольшую ширину. В дальнейшем приведена ссылка на соединительную линию, соединяющую ось 3 вращения барабана и ось 10 вращения отклоняющего ролика бесконечной ленты, который плотно прилегает к бесконечной ленте в области, в которой расположена контрольная точка Р. Указанный зазор между барабаном и бесконечной лентой имеет ширину W, измеренную вдоль указанной соединительной линии. При измерении вдоль указанной соединительной линии, соединяющей ось 3 вращение барабана и ось 10 вращения отклоняющего ролика, ширина W зазора S составляет менее 60-75%, предпочтительно менее 40-50%, наиболее предпочтительно менее. 30-35% радиуса r барабана 2, в приведенном примере около 30% указанного радиуса. Указанное выше в общем случае подлежит применению согласно настоящему изобретению, а в частности может комбинироваться с описанным выше частичным периферическим прохождением бесконечной ленты вокруг барабана по угловому размеру между областью В сужения и Т точкой касания.
Как видно из фиг.2,а, бесконечная лента 6 имеет промежуточный слой 61, который проходит в продольном направлении указанной ленты и который обеспечивает прочность на растяжение посредством несущего элемента 62, работающего на растяжение, который в приведенном примере выполнен в виде тросов, изготовленных из металла (или из текстильных материалов, пластика и т.д.). Несущие элементы 62, работающие на растяжение, заделаны с обеих сторон в деформируемый материал, в частности эластично деформируемый материал, который в приведенном примере представляет собой пластический материал, такой как пористая резина. Таким образом, устойчивый к растяжению слой покрыт сверху и снизу деформируемым материалом, который составляют слои 63, 64. Указанный устойчивый к растяжению слой имеет толщину 5 мм. Верхний и нижний покрывающий слой имеет толщину 6 мм. Покрывающий слой имеет твердость по Шору 80 Шор А. Над защитным слоем может быть размещен слой V износа. Как видно из фиг.2,б, бесконечная лента 6 имеет промежуточный слой 66, который проходит в продольном направлении указанной ленты и который обеспечивает прочность на растяжение, посредством несущего элемента 67, работающего на растяжение, который выполнен в виде текстильного слоя толщиной 4 мм. По обе стороны промежуточного слоя 66 расположены отдельный верхний покрывающий слой 67 и нижний покрывающий слой 68, каждый из которых имеет толщину 8 мм, причем указанный промежуточный слой ограничен кромочными областями 69, например из эластичного материала 69. Верхний покрывающий слой имеет толщину 8 мм и твердость по Шору 90 Шор А. Нижний покрывающий слой имеет толщину 8 мм и твердость по Шору 80 Шор А. Обратимся к ленте, показанной на фиг.2,а, пояснения к которой соответствующим образом могут быть применены здесь. В одном из вариантов реализации прочность на растяжение промежуточного слоя и всей ленты выше в продольном направлении ленты, чем в поперечном направлении. Согласно другому варианту реализации (менее предпочтительном), прочность на растяжение промежуточного слоя и всей ленты в продольном направлении и в поперечном направлении примерно равны.