Устройство для формования конфетных масс
Полезная модель относится к устройствам для формования конфетных масс. Устройство включает раздаточный бункер, средства дозирования смеси, соединенные с бункером, которые содержат мерную камеру, дозирующую насадку, поворотный клапан и дозирующий элемент в виде поршневого насоса. Отличием устройства является расположение между бункером на входе и дозирующим элементом на выходе узла принудительного перемещения кондитерских масс в виде камеры нагнетания и помещенного внутри нее шнека постоянного действия, а также выполнение выпускного канала в дозирующем элементе, расположенного с возможностью приема кондитерских масс из нижней части камеры нагнетания в конце шнека.
Полезная модель относится к кондитерской промышленности, а именно к устройствам для формования кондитерских масс, преимущественно куполообразной формы.
Известны разные устройства для формования кондитерских масс: устройство для формования кондитерских изделий - патент RU №2264121 - патентообладатель Марс Инкорпорейтед (US); патент RU №2184455 авторов Шампалон Жан-Клод (FR) и Корвелен Ивон (FR) «Узел и установка для формования и тепловой обработки пищевых продуктов» и другие.
Среди них устройство для формования кондитерских изделий по авторскому свидетельству SU №480394.
Данное устройство включает питающий бункер с разгрузочным отверстием, мерные цилиндры с насадками, поршни со штоками и приводной механизм. Отличиями устройства является то, что каждый поршень снабжен расположенной над ним перекрывающей планкой, подвижно установленной на штоке с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом насадки снабжены соплами.
Во время работы устройства перекрывающие планки, перемещаясь влево, отделяют мерные цилиндры от бункера и с некоторым запаздыванием приводят в движение поршни, которые при перемещении влево выдавливают конфетную массу через насадки на транспортерную ленту или в крахмальные формы. Затем перекрывающие планки перемещаются вправо, открывают
потом захватывают поршни и приводят их в движение. При выходе поршней из мерных цилиндров в последних создается вакуум. Через разгрузочное отверстие бункера мерные цилиндры заполнятся конфетной массой. Затем цикл повторяется. Выдавленная поршнями конфетная масса отсекается от насадок сжатым воздухом, поступающим через сопла, имеющиеся у выходного торца каждой насадки.
Недостатком этого устройства является значительное избыточное давление в мерной камере при выдавливании массы. Кроме того, использование разрежения для заполнения мерных камер не позволяет формовать продукт с высокой вязкостью.
Известно также устройство для формования кондитерских изделий по авторскому свидетельству SU №629913. Данное устройство содержит питающий бункер, нагнетающие шнеки, мерную камеру с выпускными каналами, полые цилиндры, закрепленные на штанге, отсекающую планку с отверстиями.
Устройство работает следующим образом. Масса из питающего бункера подается в мерную камеру шнеками периодического действия, которые обеспечивают поступление в камеру количества массы, необходимого для одной отсадки в момент выстоя поршней и полых цилиндров в верхнем положении. Причем цилиндры подняты чуть выше поршней. Затем полые цилиндры опускаются и отсекают объем массы, находящейся под поршнями. В следующий момент, когда цилиндры остаются на месте, опускаются поршни. При этом отсекающая планка перемещается так, что отверстия в ней совпадают с выпускными каналами камеры и корпуса конфет отсаживаются без значительного избыточного давления, так как диаметры выпускных каналов мерной камеры и отсекающей планки соизмеримы с диаметрами поршней. Далее отсекающая планка перемещается в обратном направлении и перекрывает выпускные каналы камеры и цикл повторяется.
Недостатком этого устройства является неравномерная отсадка корпусов конфет, связанная с тем, что цилиндры при опускании отсекают различный объем, что происходит из-за неравномерного заполнения мерной камеры конфетной массой шнеками.
Куполообразные конфеты из высоковязких кондитерских масс в промышленном масштабе получают способом отсадки.
Известно также устройство для формования методом отсадки [с.272-274. Драгилев А.И., Лурье И.С.. Технология кондитерских изделий. Учебное пособие. -
М.; ООО ДеЛи принт, 2003. - 430 с.]. При формовании получают штучные изделия сложной конфигурации из конфетных масс путем выдавливания через профилирующие насадки на приемный транспортер или листы. Это формование является разновидностью выпрессовывания.
Особенностью формования отсадкой является возможность формования конфетных масс, подверженных легкому разрушению структуры. Таким образом формуют в основном кремовые и сбивные конфетные массы, а также некоторые высшие сорта помадных масс, содержащие повышенное количество жира, такие как «сливочная помадка с цукатом». При отсадке изделия получаются куполообразной формы, поэтому не требуется последующей резки. Устройство формования состоит из: питающего бункера, камеры нагнетания, мерной камеры с перекрывающей планкой и выпускных фильер. В камере нагнетания находятся шнеки, при вращении которых конфетная масса поступает в мерную камеру, откуда при открытии перекрывающей планки отсаживается на ленту, проходя через фильеры.
Неравномерность отсадки связана с тем, что дозирование массы для отсадки определяется только заполнением мерной камеры под действием подпора, создаваемого нагнетающими шнеками, а потому практически невозможно поддерживать постоянный размер и форму корпуса конфеты.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство для формования кондитерских масс - патент RU №2229239, которое состоит из раздаточного бункера с лопастной мешалкой, узла для дозирования смеси, соединенного с бункером, включающего поворотный клапан и выходную насадку, а также содержит дозирующий элемент, являющийся поршневым насосом.
В одном из вариантов устройство имеет клапан, поворачивающийся на четверть оборота. В другом варианте поворотный клапан позволяет осуществить связь между трубой, соединенной с бункером, цилиндром и насадкой.
Мешалка (распределитель) содержит вращающийся вал, расположенный по оси цилиндра, и лопасти, прикрепленные перпендикулярно к указанному валу мешалки по обеим сторонам указанного вала в таком положении, в котором они размещены в шахматном порядке относительно друг друга. Мешалка/распределитель приводится в медленное вращение посредством двигателя, расположенного снаружи бункера, соединенного с валом мешалки,
причем уплотнение может быть обеспечено, например, фланцевым уплотнением со стороны двигателя и сальниковой коробкой с другой стороны цилиндра. Подача в бункер осуществляется непрерывно. Если уровень продукта в бункере поднимается, давление воздуха в его верхней части повышается. Этот подъем давления по сравнению со стандартной величиной может произвести сигнал на закрытие клапана или на уменьшение частоты вращения вала насоса на уменьшение частоты вращения вала насоса подачи продукта так, чтобы уменьшить скорость потока.
При работе устройства масса из раздаточного бункера подается в полость цилиндра под действием избыточного давления, создаваемого в бункере. При этом поворотный клапан осуществляет связь между бункером и полостью цилиндра. Во время отливки массы клапан поворачивается и осуществляет связь между полостью цилиндра и выходной насадкой, поршень опускается и выдавливает дозированный объем.
Недостатками этого устройства в случае формования конфетных масс являются:
- конструкция лопастной мешалки, не исключающая обволакивания ее конфетной массой при вязкости, оптимальной для формования пралиновых конфет и в связи с этим вращение массы совместно с мешалкой как единого целого без перемешивания, а также обволакивание как следствие неравномерного заполнения полости цилиндра из-за подсоса воздуха, что приводит к разбросу форм и размеров изделий;
- необходимость в наличии уплотнений для поддержания избыточного давления, в том числе, и в опорах мешалки.
- необходимость в специальном устройстве для поддержания постоянного давления в бункере при изменении уровня заполнения продуктом.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства без перечисленных выше недостатков, т.е. обеспечение высокой повторяемости форм и размеров изделий, в том числе, из высоковязких конфетных масс типа пралиновых при сохранении простоты устройства.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в устройстве для формования конфетных масс, включающем раздаточный бункер, средства дозирования смеси, соединенные с бункером, которые в свою очередь содержат мерную камеру, дозирующую насадку и поворотный клапан, а также
дозирующий элемент в виде поршневого насоса, между бункером и дозирующим элементом установлен узел принудительного перемещения кондитерских масс. Кроме того заявляется и конкретный вариант выполнения в заявляемом устройстве с выше перечисленными признаками узла принудительного перемещения кондитерских масс как камеры нагнетания в виде жесткой цилиндрической недеформируемой трубы с установленным в ней шнеком постоянного вращения.
Заявляется также устройство для формования конфетных масс с выше перечисленными признаками, в котором в месте окончания шнека со стороны дозирующего устройства и непосредственно в нем выполнен впускной канал с возможностью принятия кондитерских масс из нижней части камеры нагнетания в области соединения окончания шнека и входа в дозирующее устройство.
Технический результат заявляемого устройства заключается в доработке существующих машин для формования кондитерских, в том числе, высоковязких масс, с обеспечением высокой повторяемости размеров формуемых ими продуктов. Приемы, которыми достигается данная задача, носят технический характер. Заявляемое устройство энергетически менее емко, поскольку исключена необходимость в наличии дополнительного энергоресурса в виде сжатого газа. Эту проблему эффективно решило введение шнека и позволило изготавливать пралиновую продукцию на тех предприятиях, где отсутствовал ресурс в виде сжатого газа.
Предлагаемая конструкция не требует наличия избыточного давления в раздаточном бункере и соответственно уплотнений и устройств для контроля и поддержания давления.
Заявляемое устройство снабжено в качестве нагнетателя шнеками постоянного вращения или, по крайней мере, им одним, а в качестве дозирующих элементов - поршнями и поворотным клапаном, что позволяет формовать вязкие пралиновые массы.
На фиг.1, 2 изображено предлагаемое устройство для формования конфетных масс, причем на фиг.1 - схематичное изображение заявляемого устройства в положении «всасывание», на фиг.2 - в положении «отсадки».
На фигурах с целью упрощения изображено однорядное устройство, в реальных производствах можно использовать многорядные устройства, количество рядов обусловлено необходимой производительностью.
Устройство содержит раздаточный бункер 1, нагнетающий шнек в камере нагнетания 2, впускной канал 3, поворотный клапан 4, дозирующий элемент 5, мерную камеру 6, выпускной канал 7 с насадкой 8.
Работа заявляемого устройства состоит из двух тактов: всасывание и отсадка.
1. Всасывание - поворотный клапан открыт таким образом, что его внутренние каналы соединяют мерную камеру с камерой нагнетания, при этом поршень перемещается поступательно вверх; масса, например, пралиновая, из камеры нагнетания под действием разряжения засасывается в мерную камеру (объем массы определяется ходом поршня).
2. Отсадка - поворотный клапан открыт таким образом, что его внутренние каналы соединяют мерную камеру с полостью выпускного канала при этом поршень опускается поступательно вниз; масса поршнями выдавливается через фильеры и отсаживается на транспортерную ленту.
С учетом выше сказанного устройство работает следующим образом. Масса из раздаточного бункера 1 подается шнеком постоянного действия 2 в впускной канал 3. Откуда, под действием разряжения, создаваемого поршнем в дозирующем элементе 5 при движении вверх, и постоянного подпора шнеком 2, поступает в мерную камеру 6 через каналы поворотного клапана 4 в количестве, необходимом для одной отсадки. Затем поворотный клапан 4, повернувшись вокруг своей оси, занимает такое положение, при котором сообщается мерная камера 6 дозирующего элемента 5 с полостью выпускного канала 7 и насадка 8. В следующий момент поршень опускается вниз и происходит отсадка корпуса конфеты. Для устранения так называемых «хвостиков» на вершине конфеты в начале такта всасывания поворотный клапан 4 на некоторое время задерживается в положении отсадки и поршень 5 в начальный момент засасывает излишки массы из полости выпускного канала 7. Далее поворотный клапан 4 возвращается в положение такта всасывания и цикл повторяется.
Пример. Описанное устройство апробируется на кондитерской фабрике «Саратовская» - Заявителе полезной модели и показало ожидаемые результаты. Данное усовершенствование - модернизация классического оборудования, устраняющая брак в виде разброса размеров и формы кондитерских изделий.
1. Устройство для формования конфетных масс, включающее раздаточный бункер, средства дозирования смеси, соединенные с бункером, которые содержат мерную камеру, дозирующую насадку, поворотный клапан и дозирующий элемент в виде поршневого насоса, отличающееся тем, что между бункером и дозирующим элементом установлен узел принудительного перемещения кондитерских масс.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что его узел принудительного перемещения кондитерских масс представляет собой камеру нагнетания в виде жесткой цилиндрической недеформируемой трубы с установленным в нем шнеком постоянного действия.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в месте окончания шнека со стороны дозирующего устройства в последнем выполнен впускной канал с возможностью принятия кондитерских масс с нижней части камеры нагнетания в области соединения окончания шнека и входа в дозирующее устройство.
