пресс для изготовления макаронных изделий

Формула изобретения

Пресс для изготовления макаронных изделий, содержащий загрузочный бункер с сеткой безопасности, с капельницей, с рыхлителем муки и воды, снабженным автономным приводом, экструдер с приводным механизмом, со шнеком, размещенным внутри экструдера, с водяной рубашкой охлаждения, жестко закрепленной на экструдере и связанной с источником воды, с выходным отверстием, над которым установлена встроенная в экструдер камера-накопитель для улавливания мучных частиц, связанная с вакуумным насосом, со сменной фильерой, установленной в торцевой части экструдера, с отсекателем готового продукта с приводом, установленным на поворотном кронштейне, закрепленным на экструдере, снабженным державкой со сменным ножом, кроме того, винтовая поверхность шнека выполнена из трех ступеней, причем вторая ступень выполнена с пропускной способностью в шесть-семь раз меньшей пропускной способности первой и третьей ступеней, отличающийся тем, что загрузочный бункер связан непосредственно с экструдером через входное отверстие и дополнен вторым рыхлителем, оба рыхлителя выполнены съемными, установлены на одном уровне в одной геометрической плоскости на вертикальных валах с возможностью синхронного вращения по направлению к экструдеру, каждый из рыхлителей содержит втулку, зафиксированную на вертикальном валу, на верхнем торце которой жестко закреплена асимметрично изогнутая в трех плоскостях пластина, на нижней части втулки по радиусу к ней установлена пластина, параллельная дну загрузочного бункера, причем на рыхлителе, расположенном ближе к входному отверстию экструдера, установлено несколько параллельных дну бункера пластин, равномерно расположенных по окружности втулки, кроме того, шнек выполнен сборным и содержит цельнометаллический вал, на котором закреплены ступени шнека, причем первая и третья ступени выполнены из фторопласта, гребни винтов этих ступеней армированы металлической лентой, связанной штырями с цельнометаллическим валом, за исключением гребня первого витка третьей ступени, в первой ступени отсутствует последний виток с образованием свободной зоны перед второй ступенью, выполненной из металла, а в торцевой части экструдера установлена четвертая ступень прессования -металлическое трехлопастное кольцо.

Описание изобретения к патенту

Устройство предназначено для замешивания теста, формования и резки макаронных изделий, как в ручном режиме, так и в составе системы, обеспечивающей полную автоматизацию технологического процесса изготовления макаронной продукции.

В макаронной промышленности наиболее широкое применение получили машины, формующие тестовые заготовки методом экструзии со шнеками. В зависимости от температурного режима работы этих машин применяются различные конструктивные особенности при общеизвестной конструкции основных частей как-то: емкостей для муки и воды, для теста, устройств для перемешивания сырья, экструдера со шнеком для перемещения теста и сменными фильерами, устройств вакуумирования теста и охлаждения его во время рабочего цикла, отсекателей нитей готового продукта (Медведев Г. М. // Технология макаронного производства, 2-е изд., стереотип. М.: Колос, 1998. Учебник и учебное пособие для высших учебных заведений,- с.65-66, рис.15; с.104-105, рис. 30; с.109).

Известен пресс для изготовления макаронных изделий (Россия, заявка 200012177/13/022425, 23.08.2000, А 21 С 11/20), выбранный в качестве прототипа, который содержит загрузочный бункер для муки и воды, рабочий бункер для рыхления теста, причем каждый из бункеров содержит на горизонтальных валах с автономным приводом устройства для перемешивания сырья - рыхлители. Рабочий бункер связан с экструдером через входное отверстие. В экструдере, имеющем приводной механизм, размещен шнек, винтовая поверхность которого разделена на три ступени, причем вторая ступень расположена вблизи от входного отверстия экструдера, выполнена с пропускной способностью, в шесть - семь раз меньшей чем пропускная способность первой и третьей ступеней, и является дозирующей для подачи теста в зону вакуумирования третьей ступени. В этой зоне над выходным отверстием экструдера встроена камера-накопитель для улавливания частиц мучных продуктов, связанная с вакуумным насосом. На экструдере жестко закреплена водяная рубашка охлаждения, связанная с источником воды, в торцевой части экструдера установлена сменная фильера и отсекатель нитей готового продукта со сменным ножом и приводом.

Недостатками известного устройства являются: громоздкость конструкции из-за наличия двух бункеров, размещение рыхлителей на горизонтальных валах, недостаточное охлаждение водяной рубашкой шнека, что приводит к снижению качества продукта, неравномерное распределение теста по сменной фильере, замедляющее процесс прессования теста.

Задачей настоящего изобретения является интенсификация технологического процесса получения качественного продукта за счет улучшения компоновки устройства.

Для получения этого технического результата пресс для изготовления макаронных изделий содержит загрузочный бункер, в котором в одной геометрической плоскости на одном уровне размещены два съемных рыхлителя с автономным приводом, установленных на вертикальных валах с возможностью синхронного вращения по направлению к экструдеру, каждый из рыхлителей содержит жестко закрепленные в верхней части и нижней части втулки, зафиксированные на вертикальном валу, соответственно асимметрично изогнутую в трех плоскостях пластину и пластину, параллельную дну загрузочного бункера, установленную по радиусу к втулке, причем на ближайшем к экструдеру рыхлителе параллельных пластин установлено несколько, и они равномерно распределены по окружности втулки, при этом загрузочный бункер связан непосредственно с экструдером через входное отверстие, экструдер снабжен приводным механизмом, шнеком, который выполнен сборным и состоит из цельнометаллического вала, на котором закреплены три ступени, при этом первая и третья ступени выполнены из фторопласта, а гребни их витков армированы металлической лентой, жестко связанной штырями с цельнометаллическим валом, за исключением гребня первого витка третьей ступени, в первой ступени исключен последний виток с образованием свободной зоны перед второй ступенью, выполненной из металла с пропускной способностью, в шесть - семь раз меньшей пропускной способности первой и третьей ступеней, на экструдере жестко закреплена водяная рубашка охлаждения, связанная с источником воды, над входным отверстием экструдера в зоне вакуумирования третьей ступени установлена камера-накопитель для улавливания мучных частиц в рабочем режиме, связанная с вакуумным насосом, в торцевой части экструдера размещена четвертая ступень прессования, которая представляет собой трехлопастное металлическое кольцо, а также сменная фильера, прижатые к торцу экструдера, кроме того, пресс оборудован отсекателем для резки макаронных изделий с приводом, закрепленным на поворотном кронштейне, с державкой со сменным ножом.

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются:

1. Пресс содержит один бункер - загрузочный.

2. Загрузочный бункер дополнен вторым рыхлителем.

3. Оба рыхлителя бункера выполнены съемными, установлены на вертикальных валах в одной геометрической плоскости на одном уровне, с возможностью синхронного вращения по направлению к экструдеру.

4. Каждый рыхлитель бункера содержит жестко закрепленные на верхнем торце и в нижней части втулки, зафиксированной на вертикальном валу, соответственно асимметрично изогнутую в трех плоскостях пластину и пластину, параллельную дну бункера, расположенную по радиусу к втулке, причем на рыхлителе, ближайшем к экструдеру, установлено несколько, размещенных равномерно по окружности втулки, параллельных дну пластин.

5. Загрузочный бункер связан через входное отверстие непосредственно с экструдером.

6. Шнек выполнен сборным и состоит из цельнометаллического вала, на котором закреплены три ступени, первая и третья из которых выполнены из фторопласта, гребни витков этих ступеней армированы металлической лентой, жестко связанной штырями с цельнометаллическим валом шнека, за исключением гребня первого винта третьей ступени, вторая ступень выполнена из металла, а в последней ступени исключен последний виток с образованием свободной зоны перед второй ступенью.

7. В торцевой части экструдера перед сменной фильерой установлена четвертая ступень прессования - трехлопастное металлическое кольцо.

Устройство поясняется следующими чертежами:

на фиг.1 изображен общий вид пресса;

на фиг.2 - вид А на фиг.1;

на фиг.3 - экструдер в сборе;

на фиг.4 - четвертая ступень;

Пресс представляет собой моноблочную конструкцию, базирующуюся на раме 1, выполненной из углового профиля. Сверху на раме 1 установлены редуктор 2 и загрузочный бункер 3. К редуктору 2 через корпус подшипника 4 болтами 5 подсоединен экструдер 6. Внутри корпуса экструдера 6 помещен шнек 7. Привод экструдера 6 состоит из асинхронного трехфазного двигателя 8, который крепится на плите 9 внутри рамы 1, и клиноременной передачи 10. В корпусе экструдера 6 над выходным отверстием 11 встроена камера-наполнитель 12 для улавливания мучных частиц от проникновения их в вакуумный насос (не показан). В камере 12 установлен сетчатый фильтр 13, а в стенке камеры 12 имеются патрубки для откачки воздуха 14 и установки вакуумметра 15. Корпус камеры 12 закрыт крышкой 16 с резиновой прокладкой 17. Для охлаждения корпус экструдера 6 содержит водяную рубашку охлаждения 18 с ниппелями 19 и 20 соответственно для подачи холодной воды и слива отработанной.

В торцевое отверстие экструдера 6 установлена четвертая ступень прессования 21, представляющая собой трехлопастное кольцо из нержавеющей стали и служащая для выравнивания и увеличения давления подачи теста, и для изменения направления перемещения теста с осевого на радиальное в следующую за ступенью 21 и кольцом 22 сменную фильеру 23, прижатую к корпусу экструдера 6 гайкой 24.

С экструдером 6 через входное отверстие 25 соединен бункер 3, который представляет собой емкость, образованную обечайкой из нержавеющей стали и дном 26 из полимерного материала. Внутри бункера 3 в одной геометрической плоскости, на одном уровне установлены два съемных рыхлителя 27 и 28, имеющих автономный привод 29, который установлен внутри рамы 1 и состоит из электродвигателя 30, редуктора 31, цепной передачи 32 и клиноременной передачи 33. Передача 32 снабжена подпружиненным натяжителем 34. Сверху бункер 3 закрыт сеткой безопасности 35 с электроблокировкой. На бункере 3 установлена капельница 36.

Съемные рыхлители 27 и 28 установлены на вертикальных валах 37 автономного привода 29, с возможностью синхронного вращения по направлению к экструдеру, и каждый содержит жестко закрепленные на втулке 38 в верхней и нижней ее части соответственно асимметрично изогнутую в трех плоскостях пластину 39 и расположенную по радиусу к втулке 38 параллельно дну 26 бункера 3 пластину 40, причем на рыхлителе 27, расположенном ближе к входному отверстию 25 экструдера 6, выполнено несколько равномерно расположенных по окружности втулки 38 пластин 40, например три. Втулки 38 зафиксированы на валах 37 штифтами 41.

Шнек 7 выполнен сборным и состоит из цельнометаллического вала 42 и закрепленных на нем первой 43, второй 44, третьей 45 ступеней. Ступени 43 и 45 выполнены из фторопласта, а гребни их витков армированы лентой 46 из нержавеющей стали, жестко связанной с валом 42 штырями 47, за исключением гребня первого витка 48 третьей ступени.

В ступени 43 исключен последний виток с образованием свободной зоны А перед ступенью 44, выполненной из металла и с пропускной способностью, в шесть раз меньшей чем первая 43 и вторая 45 ступени.

Для резки нитей макаронных изделий, выходящих из сменной фильеры 23, пресс оборудован отсекателем 49 с приводом, состоящим из электродвигателя 50 и редуктора 51, закрепленных на поворотном кронштейне 52, зафиксированном гайкой 53, на корпусе экструдера 6. Отсекатель 49 снабжен державкой 54 со сменным ножом 55.

Электрошкаф (не показан) совмещен с пультом управления и расположен автономно рядом с прессом. На панели пульта управления расположены кнопки "Вкл. " и "Выкл. " для включения и отключения рыхлителей 27 и 28, экструдера 6, вакуумного насоса (не показан) и отсекателя 49; кнопки "Т Аверс", "Т Реверс" для кратковременного включения пресса, рукоятка регулирования длины готового продукта "Длина продукта", кнопка "ОБЩИЙ СТОП" для аварийного отключения всех механизмов пресса, за исключением насоса.

Пресс для изготовления макаронных изделий работает следующим образом. Включают электродвигатель 30 рыхлителей 27 и 28 нажатием кнопки "Вкл." на пульте управления. Затем, не снимая сетки безопасности 34, загружают в бункер 3 муку, через капельницу 35 вливают воду.

Пластинами 52 рыхлителей 26 и 27, вращающихся синхронно по направлению к экструдеру 6, мука и вода перемешиваются и превращаются в тестообразную массу, которая постепенно перемещается ко дну 26 бункера 3. При этом отогнутые верхние концы пластины 39 не дают сразу сваливаться перемешиваемой массе вниз и одновременно очищают боковые поверхности бункера 3 от налипшей массы. Тестообразная масса постепенно перемещается на дно 26, при этом происходит перемешивание муки и воды и рыхление массы и далее, за счет пластины 40 перемещение массы к входному отверстию 25 экструдера 6, а также очищение от налипающей массы дна 26 пластинами 40. Наличие нескольких пластин 40 на рыхлителе 27 позволяет ускорить процесс рыхления и перемещения массы на шнек 7, обеспечивая нормальную его загрузку. Критерием нормального замеса первой партии теста является размер комочков теста и наличие свободной фракции муки.

После заполнения бункера 3 нажатием кнопки "Т Реверс" вытесняют сухую массу муки из первой ступени 43 шнека 7. Операцию повторяют пять раз с интервалом в 1 минуту.

Затем включают последовательно электродвигатель 50 отсекателя 49, электродвигатель 8 экструдера 6, подают воду в водяную рубашку охлаждения 18 и в вакуумный насос. Ручкой "Длина продукта" устанавливают повышенные обороты ножа 55.

Первая ступень 43 шнека 7 перемещает тесто в зону А перед ступенью 44 и за счет конструктивного выполнения ступени 44 и свободного пространства в зоне А образуется пробка, при этом из теста частично вытесняется обратно в бункер 3 воздух, а, пройдя через ступень 44, тесто делится на нити и в таком виде попадает в зону вакуумирования Б, при этом создаются наилучшие условия для окончательного удаления воздуха из теста. В первоначальный момент возможно попадание излишков теста в камеру-наполнитель 12, которые удаляются оператором сразу или после окончания работы.

В третьей ступени 45 тесто прессуется и перемещается к четвертой ступени прессования 21. При работе все ступени шнека 7, ступень 21, кольцо 22, фильера 23 нагреваются. От излишнего перегревания и, как следствие, от разрушения клейковины теста предохраняет водяная рубашка 18 и выполнение ступеней 43 и 45 из материала с низким коэффициентом трения при сохранении прочностных характеристик шнека 7 за счет армирования гребней витков ступеней 43 и 45 лентой 46 из нержавеющей стали, жестко связанной штырями 47 с цельнометаллическим валом 42 шнека 7. Отсутствие армирования лентой 46 на гребне первого витка 48 третьей ступени 45 позволяет более плавно войти нитям теста из ступени 44 в зону вакуумирования Б ступени 45.

Далее тесто перемещается в четвертую ступень 21, трехлопастное кольцо ступени 21 выравнивает и увеличивает давление подачи, а также меняет направление перемещения теста с осевого на радиальное, что позволяет более равномерно распределить тесто по съемной фильере 23, и, как следствие, в пять-десять раз быстрее вывести пресс в режим прессования.

При достижении режима прессования нажатием кнопки "Вкл." включают вакуумный насос. Происходит вакуумирование теста в зоне Б, и оно начинает выдавливаться из сменной фильеры 23. Отсекателем 49 при помощи ножа 55 готовый продукт отрезается на нужную длину. Далее рабочий цикл повторяется.

Замес теста производят порциями, с интервалом в 5 минут.