устройство для инкрустирования наполнителя

Формула изобретения

1. Устройство для инкрустирования пищевого материала, используемого в качестве наполнителя, содержащее шнековое перемещающее устройство для пищевого материала, предназначенное для его перемещения, подаваемого с помощью бункера, лопастной насос, предназначенный для перемещения пищевого материала, подаваемого шнековым перемещающим устройством, к соединяющему соплу, шнековое перемещающее устройство для инкрустирующего материала, предназначенное для его перемещения, подаваемого с помощью бункера для инкрустирующего материала, и лопастной насос для инкрустирующего материала, подаваемого шнековым перемещающим устройством для инкрустирующего материала к соединяющему соплу, соединяющее сопло, обеспечивающее соединение инкрустирующего материала, подаваемого лопастным насосом для инкрустирующего материала, с пищевым материалом, подаваемым лопастным насосом для пищевого материала, при этом инкрустирующий материал окружает пищевой материал, отличающееся тем, что каждое шнековое перемещающее устройство включает горизонтальные шнеки, каждый лопастной насос имеет вертикальный вращающийся вал, при этом конец каждого шнека выполнен без закрепления и расположен рядом с входным каналом каждого лопастного насоса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что у входного канала каждого лопастного насоса образована направляющая плоскость для пищевого материала, причем плоскость является касательной к траектории наружной кромки лопасти лопастного насоса и образует окружность, имеющую наибольший диаметр среди всех траекторий, определяемых наружными кромками лопастей при их вращении.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что плоскость расположена с возможностью образования прохода для пищевого материала, постепенно сужающегося в направлении внутреннего пространства лопастного насоса.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждое шнековое перемешивающее устройство имеет пару шнеков, при этом ось вращения лопастного насоса смещена в направлении соединяющего сопла из положения в середине между парами шнеков, причем шнеки, лопастные насосы и соединяющее сопло расположены по существу на одном и том же уровне по высоте для обеспечения перемещения пищевого материала в горизонтальном направлении от шнеков к соединяющему соплу.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый лопастной насос имеет множество лопастей и вращающийся барабан, при этом на вращающемся барабане выполнено множество прорезей для обеспечения плавного перемещения лопастей в прорезях при вращении вращающегося барабана.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединяющее сопло имеет два сопла, при этом одно из них расположено в центре, а другое окружает расположенное в центре сопло.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к устройству для инкрустирования наполнителя. В частности, оно относится к устройству, которое включает шнековое устройство для перемещения наполнителя, который необходимо инкрустировать, и лопастный насос для подачи наполнителя, который перемещается с помощью шнекового устройства, к соплу для соединения наполнителя и инкрустирующего слоя. Устройство также включает еще одно шнековое устройство для перемещения инкрустирующего материала для покрытия им наполнителя и еще один лопастный насос для подачи инкрустирующего материала, который перемещается шнековым устройством к соплу для соединения наполнителя и инкрустирующего материала. Более точно, изобретение относится к устройству, которое обеспечивает предотвращение смешивания в общую массу наполнителя и инкрустирующего материала в процессе их перемещения от шнековых устройств к лопастным насосам. Кроме того, устройство обеспечивает подачу достаточного количества наполнителя и инкрустирующего материала к соответствующим лопастным насосам для заполнения пространств между парами противолежащих лопастей лопастных насосов достаточными количествами этих материалов.

Предшествующий технический уровень

Обычные наполнительные устройства включают шнековое перемещающее устройство, предназначенное для перемещения наполнителя, который подается из бункера для наполнителя. Они также имеют еще одно шнековое перемещающее устройство, предназначенное для перемещения инкрустирующего материала, который подается из другого бункера для инкрустирующего материала. Кроме того, эти наполнительные устройства имеют лопастные насосы для дозирования объемов наполнителя и инкрустирующего материала, перемещаемых от шнековых устройств, и для последующей подачи их к соединяющему соплу.

Наполнительные устройства, рассмотренные выше, включают различные виды устройств, в которых вращающиеся валы шнековых перемещающих устройств и лопастных насосов расположены параллельно друг другу или установлены соосно друг относительно друга. Кроме того, наполнительные устройства включают устройство, имеющее шнековый перемещающий механизм, содержащий пару шнеков.

В тех устройствах, в которых вращающиеся валы шнековых перемещающих устройств и лопастных насосов расположены параллельно, эти валы смещены вверх и вниз и расположены горизонтально и параллельно. В тех устройствах, в которых валы шнековых перемещающих устройств и лопастных насосов установлены соосно друг относительно друга, эти валы не смещены вверх и вниз, а направление потока материала изменяется перед подачей материала к лопастному насосу.

Эти обычные наполнительные устройства имеют ограничение при изготовлении их с меньшими размерами. Кроме того, при использовании устройств, в которых направление потока материала изменяется, возникает проблема в том случае, когда они предназначены для перемешивания материала. Кроме того, традиционные наполнительные устройства иногда не могут обеспечить заполнение пространств между множеством пар лопастей лопастных насосов достаточным количеством пищевых материалов. При этом остаются проблемы, связанные с обеспечением непрерывной подачи равномерного количества пищевого материала к соединяющему соплу, поскольку существует много случаев, когда пространства между парами лопастей, которые расположены в лопастном насосе, не могут быть заполнены пищевым материалом.

Краткое изложение сущности изобретения

Данное изобретение предназначено для преодоления вышеупомянутых проблем, возникающих в устройствах согласно предшествующему техническому уровню. Задача данного изобретения заключается в создании устройства, предназначенного для покрытия наполнителя инкрустирующим материалом. Оно включает шнековое перемещающее устройство для наполнителя, предназначенное для перемещения наполнителя, подаваемого с помощью бункера для наполнителя, лопастный насос для наполнителей, предназначенный для перемещения наполнителя, который подается шнековым перемещающим устройством, к соединяющему соплу, шнековое перемещающее устройство для инкрустирующего материала, предназначенное для перемещения этого материала, подаваемого с помощью бункера для инкрустирующего материала, и лопастный насос для инкрустирующего материала, предназначенный для перемещения этого материала, который подается шнековым перемещающим устройством для инкрустирующего материала, к соединяющему соплу.

Соединяющее сопло обеспечивает соединение инкрустирующего материала, который подается лопастным насосом для этого материалов, с наполнителем, который подается лопастным насосом для наполнителя. Инкрустирующий материал окружает наполнитель. Это устройство отличается тем, что каждое шнековое перемещающее устройство включает горизонтальные шнеки, а каждый лопастный насос имеет вертикальный вращающийся вал, при этом конец каждого шнека не закреплен и расположен рядом с входным каналом каждого лопастного насоса.

У входного канала каждого лопастного насоса может быть образована направляющая плоскость. Эта плоскость расположена вдоль линии, которая является касательной к траектории наружной кромки каждой вращающейся лопасти лопастного насоса и образует окружность, имеющую наибольший диаметр среди всех траекторий, определяемых наружными кромками лопастей.

Каждое шнековое перемещающее устройство может иметь пару шнеков. Ось вращения каждого лопастного насоса смещена в направлении соединяющего сопла от положения в середине между парой шнеков. Кроме того, шнеки, лопастные насосы и соединяющее сопло расположены по существу на одном и том же уровне по высоте, так что пищевые материалы перемещаются в горизонтальном направлении от шнеков к соединяющему соплу.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана основная часть варианта осуществления данного изобретения. Она представляет собой сечение вдоль линии I-I на фиг.3, которая представляет собой схематичное изображение устройства.

На фиг.2 показано сечение по линии II-II на фиг.1.

На фиг.3 показано схематичное изображение устройства.

Предпочтительные варианты осуществления

На фиг.3 схематично изображен вариант осуществления устройства 1 для покрытия инкрустирующим материалом наполнителя. В верхней части этого устройства расположен бункер 7 для наполнителя, предназначенный для подачи наполнителя 5. Кроме того, предусмотрен бункер 11 для инкрустирующего материала, предназначенный для подачи пищевого, инкрустирующего материала 9. Под бункером 7 для наполнителя расположено устройство 15 для подачи наполнителя, предназначенное для подачи наполнителя к соединяющему соплу 13. Под бункером 11 для инкрустирующего материала расположено устройство 17 для подачи этого материала, предназначенное для подачи инкрустируемого материала к соединяющему соплу 13. Соединяющее сопло 13 расположено между устройством 15 для подачи наполнителя и устройством 17 для подачи инкрустирующего материала.

Под соединяющим соплом 13 установлено устройство 21 для разрезания инкрустирующего материала, предназначенное для разрезания пищевого материала 19 в виде батончика. Он образован посредством соединения с помощью соединяющего сопла 13 инкрустирующего материала с наполнителем, при этом инкрустирующий материал окружает наполнитель. Под устройством 21 для разрезания инкрустированного материала расположено транспортирующее устройство 25 конвейерного типа. Оно обеспечивает перемещение инкрустированных пищевых материалов 23, которые разрезаны с помощью устройства 21 для разрезания инкрустированного материала, на последующую технологическую операцию.

В качестве устройства 21 для разрезания инкрустированного материала и транспортирующего устройства 25 могут быть использованы обычные устройства, поэтому не приводится никаких подробностей относительно их конструкции, функций и т.д.

Как показано на фиг.1, устройство 15 для подачи наполнителя и устройство 17 для подачи инкрустирующего материала расположены симметрично. Поэтому для обозначения тех элементов устройств, которые выполняют одинаковые функции, используются одинаковые ссылочные номера. Ниже приводится разъяснение только для устройства 15 для подачи наполнителя. Не приводится никаких разъяснений, относящихся к устройству 17 для подачи инкрустирующего материала.

Устройство 15 для подачи наполнителя состоит из шнекового перемещающего устройства 27, предназначенного для перемещения наполнителя, который подается из бункера 7 (фиг.3), и лопастного насоса 29, используемого в качестве насоса-дозатора, предназначенного для непрерывной и постоянной подачи наполнителя к соединяющему соплу 13.

Шнековое перемещающее устройство 27 включает пару шнеков 33А, 33В внутри корпуса 31 для шнеков. Шнеки установлены горизонтально с возможностью вращения. Корпус 31 для шнеков выполнен с парой пазов в нижней части. Днища пазов выполнены круглыми. Пазы расположены параллельно. Шнеки 33А, 33В расположены горизонтально в пазах.

Спиральные лопасти 35А, 35В пары шнеков 33А, 33В проходят по спирали в противоположных направлениях и закреплены с одинаковым шагом (или на одинаковых расстояниях). Поскольку шнеки 33А, 33В приводятся во вращение синхронно и в противоположных направлениях, точки контакта спиральных лопастей 35А, 35В или точки, которые расположены близко друг к другу на этих лопастях, постепенно смещаются вперед или назад параллельно с валами этих спиральных лопастей. Другими словами, при синхронном вращении шнеки 33А, 33В обеспечивают перемещение пищевого материала к лопастным насосам 29 без перемешивания этого материала.

Зубчатые колеса 37А, 37В, которые имеют одинаковые диаметры, соединены с вращающимися валами 36А, 36В. Эти зубчатые колеса входят в зацепление друг с другом. Вращающиеся валы могут быть соединены с базовыми концами шнеков 33А, 33В или отсоединены от них, так что шнеки 33А, 33В могут быть приведены во вращение синхронно и в противоположных направлениях. Зубчатые колеса 37А, 37В также соединены с управляющим двигателем (не показан), таким как серводвигатель, с помощью вращательного передающего движение механизма (не показан), такого как зубчатая передача, цепь или ремень.

Шнековые перемещающие устройства 27 для наполнителя и инкрустирующего материала приводятся в действие и управляются соответствующими управляющими двигателями. Однако в некоторых случаях они могут быть подсоединены к одному и тому же управляющему двигателю.

Когда управляющие двигатели приводятся в действие, шнеки 33А, 33В приводятся во вращательное движение, при этом их вращение осуществляется синхронно и в противоположных направлениях, так что пищевой материал перемещается к лопастным насосам 29. В этом случае точки на лопастях 35А, 35В шнеков 33А, 33В, которые расположены близко друг к другу, постепенно перемещаются в направлении лопастных насосов 29. Таким образом, происходит плавное перемещение пищевого материала. Кроме того, перемещение пищевого материала происходит без его перемешивания спиральными лопастями 35А, 35В при поддержании хорошего качества этого материала.

Каждый лопастный насос 29 имеет множество лопастей, которые могут быть смещены в радиальном направлении. Кроме того, каждый насос имеет корпус 39 насоса, который присоединен к концу корпуса 31 для шнеков. Входной канал 41 насоса образован в корпусе 39 насоса таким образом, что ширина этого канала больше у конца, ближайшего к корпусу 31 для шнеков. На другом конце входного канала 41, имеющем меньшую ширину по сравнению с концом, расположенным ближе всего к корпусу 31 для шнеков, расположен вертикальный вращающийся вал 43, который установлен с возможностью вращения (фиг.2). Для обеспечения одновременного приведения во вращение лопастных насосов 29 для наполнителя и инкрустирующих материалов их вращающиеся валы 43 соединены друг с другом посредством устройства привода, такого как ремень и зубчатая передача. Валы также соединены с управляющим двигателем (непоказанным). Соответствующие валы могут быть приведены во вращение отдельными двигателями.

Вращающийся барабан 47 (фиг.1) соединен с вращающимся валом 43 и расположен в корпусе 39 насоса на том же уровне по высоте, что и шнеки 33А, 33В. Как показано на фиг.1, на поверхности вращающегося барабана 47 образовано множество прорезей. В этих прорезях множество лопастей 49 удерживаются таким образом, что они могут быть смещены горизонтально и в радиальном направлении внутри прорезей. Кулачок 51, имеющий определенную форму, установлен в корпусе 39 каждого насоса с тем, чтобы обеспечивать радиальное смещение всех лопастей 49 при вращении вращающегося барабана 47. Как показано на фиг.1, ось вращающегося барабана 47 смещена в направлении соединяющего сопла 13 из положения в середине между парой шнеков 33А, 33В.

Кроме того, вращающийся барабан 47 расположен на том же уровне по высоте, что и пара шнеков 33А, 33В. Таким образом, расстояния между каждым лопастным насосом 29 и соединяющим соплом 13 могут быть уменьшены. Когда вращающийся барабан 47 приводится во вращение в направлении стрелки А, пищевой материал, который подается шнековым перемещающим устройством, перемещается через входной канал 41 к передним сторонам лопастей и затем смещается к вращающимся барабанам 47, так что пространства между лопастями заполняются пищевыми материалами. При этом пищевые материалы постоянно подаются наружу к выходным каналам 53 при постоянном объеме и затем подаются в соединяющее сопло 13. Если увеличить как длину вращающегося барабана 47, так и ширину (или высоту) каждой лопасти, производительность каждого лопастного насоса 29 можно легко повысить. Таким образом, можно изменить производительность без изменения величин диаметров лопастей, так что длину пути, по которому проходит пищевой материал в лопастном насосе, можно поддерживать постоянной.

Пространства между всеми лопастями каждого лопастного насоса 29 могут быть заполнены пищевым материалом, который перемещается шнековым перемещающим устройством 27, без перемешивания пищевого материала. Это может быть достигнуто за счет нижеуказанных конструктивных признаков. А именно, подающие концы пары шнеков каждого шнекового перемещающего устройства 27 не закреплены. Кроме того, эти концы расположены напротив входных каналов 41. Помимо этого, у каждого входного канала 41 образована направляющая плоскость 41G для пищевого материала. Эта плоскость является касательной к траектории наружных кромок вращающихся лопастей 49, которые выступают до максимального диаметра, так что пространства между лопастями каждого лопастного насоса 29 могут быть плавно заполнены достаточным количеством пищевого материала. То есть дозирующее пространство окружено и ограничено частью траектории, определяемой парой лопастей 49, выступающих до максимального диаметра, противоположными поверхностями этих лопастей 49 и частью корпуса 39, и частью наружной поверхности вращающегося барабана 47.

Благодаря этим конструктивным признакам пищевой материал может быть перемещен шнеками 33А, 33В каждого шнекового перемещающего устройства 27 к каждому выходному каналу 41 без какого-либо сопротивления, поскольку валы шнеков 33А, 33В не закреплены у каждого выходного канала 41 и не возникает необходимости в обеспечении наличия каких-либо опор для этих валов. При этом пищевой материал подается вдоль направляющей плоскости 41G для пищевого материала мимо наружных кромок лопастей к вращающемуся барабану 47. В этом случае пространства между лопастями автоматически заполняются пищевым материалом. Таким образом, при перемещении пищевого материала от шнекового перемещающего устройства 27 к каждому лопастному насосу 29 данный пищевой материал не перемешивается.

Как было указано выше, направляющая плоскость 41G для пищевого материала образована так, что она является касательной к траектории наружной кромки лопасти 49, которая выступает до максимального диаметра. Дозирующие пространства между лопастями могут непрерывно заполняться достаточным количеством пищевого материала непосредственно перед "закрытием" этих пространств. Как только они будут "закрыты", они открываются в направлении выходного канала 53 и происходит выдача пищевого материала при постоянном его объеме. Таким образом, путь, по которому перемещается пищевой материал в каждом лопастном насосе 29, выполнен коротким, так что предотвращается перемешивание пищевого материала в каждом лопастном насосе 29.

Если устройства управления используются для раздельного управления управляющими двигателями шнекового перемещающего устройства 27 и каждого лопастного насоса 29 с тем, чтобы регулировать соотношение чисел оборотов для этих устройств, пространства между лопастями 49 каждого лопастного насоса 29 могут быть заполнены достаточным количеством пищевого материала. Таким образом, пищевой материал может непрерывно выдаваться из каждого лопастного насоса 29 при постоянном его объеме. То есть можно рациональным образом регулировать отношение числа оборотов управляющего двигателя шнекового перемещающего устройства 27 к числу оборотов управляющего двигателя лопастного насоса. Кроме того, можно регулировать скорости данных управляющих двигателей. Таким образом, входной канал 41 лопастного насоса не вызывает создания какого-либо большого давления в пищевом материале. Дозирующие пространства могут быть заполнены достаточным количеством этого материала. Достигается положительный эффект, обеспечивающий улучшение процесса производства.

Соединяющее сопло 13 имеет конфигурацию двойного сопла. То есть оно включает сопло 55 для выпуска наполнителя, которое предназначено для выпуска наполнителя, и сопло 57 для выпуска инкрустирующего материала, которое окружает сопло для выпуска наполнителя. Оба этих сопла соединены с лопастными насосами 29 посредством соединительных патрубков 59. Каждый соединительный патрубок 59 выполнен с большей толщиной и меньшей длиной по сравнению с обычным патрубком, так что предотвращается повреждение пищевого материала при его прохождение через патрубок.

Когда пищевой материал подается в бункер 7 для наполнителя и в бункер 11 для инкрустирующего материала и когда шнековые перемещающие устройства приводятся в действие, наполнитель и инкрустирующий материал перемещаются в горизонтальном направлении с помощью шнеков 33А, 33В шнековых перемещающих устройств в сторону лопастных насосов 29 без перемешивания пищевого материала. Затем происходит одновременная выдача пищевого материала из переходных концов 33Е в направлении входного канала 41 каждого лопастного насоса 29. При перемещении пищевого материала он не перемешивается рядом с входным каналом 41, а непосредственно перемещается в пространства, ограниченные парами лопастей.

Как было указано выше, каждый входной канал 41 имеет направляющую плоскость 41G для пищевого материала и выполнен широким. Таким образом, проход для пищевого материала при перемещении его от входного канала к лопастям 49 также выполнен широким, так что можно обеспечить плавное направление пищевого материала. Кроме того, пространства между лопастями 49 могут быть заполнены достаточным количеством пищевого материала при вращении лопастей 49. Кроме того, может быть обеспечена непрерывная выдача пищевого материала из лопастных насосов 29 при постоянном объеме. Пищевой материал, который выходит из лопастных насосов 29, объединяется с помощью соединяющего сопла в продукт, который имеет две части. Затем объединенный продукт разрезается режущим устройством 21 на продукт 23 с инкрустированным материалом, покрывающим наполнители. Продукт 23 подается с помощью транспортирующего устройства 25 на последующую операцию.

Как было указано выше, шнеки 33А, 33В шнековых перемещающих устройств 27, лопастные насосы 29 и соединяющее сопло 13 расположены на одинаковом уровне по высоте. Таким образом, даже если используются большие лопасти 49 для лопастных насосов 29, длину лопаток в направлении диаметра можно поддерживать постоянной. Следовательно, значения глубины дозирующих пространств в направлении диаметра изменяются незначительно, поэтому дозирующие пространства могут быть быстро заполнены пищевым материалом и не возникает ситуации, при которой они оказываются заполненными недостаточным количеством пищевого материала.

Как указано выше, шнеки 33А, 33В, лопастные насосы 29 и соединяющее сопло 13 расположены на одинаковом уровне по высоте. Таким образом, обеспечивается небольшая длина пути, по которому перемещается пищевой материал в каждом лопастном насосе 29. Кроме того, за счет смещения положения оси вращения каждого лопастного насоса в направлении соединяющего сопла обеспечиваются небольшие значения длины соединительных деталей между лопастными насосами 29 и соединяющим соплом 13. Кроме того, эти соединительные детали имеют значительную толщину. Таким образом, обеспечивается небольшая длина пути, по которому проходит пищевой материал. Кроме того, предотвращается перемешивание пищевого материала до того момента, пока он не дойдет до соединяющего сопла 13.

Согласно изобретению, при перемещении пищевого материала от шнековых перемещающих устройств, имеющих шнеки, к лопастным насосам пищевой материал может плавно перемещаться от шнекового перемещающего устройства к лопастным насосам и предотвращается их перемешивание. Кроме того, сохраняется хорошее качество пищевых материалов. Дозирующие пространства заполняются достаточным количеством пищевого материала. Таким образом, недостатки устройств согласно предшествующему техническому уровню могут быть преодолены.

Поскольку шнеки шнековых перемещающих устройств и соединяющее сопло расположены на одинаковом уровне по высоте, высота устройств может быть уменьшена. Кроме того, когда производительность каждого насоса увеличивается, нет необходимости в выполнении соответствующих лопаток более длинными, а они должны быть выполнены более широкими (или более высокими). Таким образом, в этом случае глубину каждого дозирующего пространства можно поддерживать постоянной, так что дозирующие пространства могут быть быстро и плавно заполнены пищевым материалом, при этом не происходит заполнения их недостаточным количеством пищевого материала.