CZ189397A3 - Method of proportioning reproducible amounts of aerated deformable material - Google Patents

Description

Předkládaný vynález se týká manipulace s cukrovinkami a, zejména, manipulace s provzdušněnými směsmi pro vytvořeni reprodukovatelných objemů těchto směsi na kontinuální bázi. j

Dosavadní stav techniky f i

Dávkování reprodukovatelných .objemů provzdušněného materiálu představuje obtíže, protože lze očekávat, že takový lt materiál bude měnit tvar a podléhat změnám objemu v průběhu i manipulace. Tyto problémy vyplývají z provzdušnění, ve formě j bublin schopných změnit objem, když jsou podrobeny malým, . | dokonce lokalizovaným,' změnám tlaku. Tento problém je zejména rJ častý u mražených zmrzlinových cukrovinek, protože tyto směsi ‘ h jsou provzdušněné a zahrnují složitou strukturu obsahující tuky, nebo tukové náhražky, a vodu . vedle tuhých látek odvozených z mléka. Tyto· cukrovinky, které zahrnují mražené \ i’ krémy, ledové mléko, .mražené jogurty, a mražené pudinky, ^r, vyžadují opatrnou manipulaci při nízkých teplotách, to j^:est v pod 0°, pro udržení jejich struktury. Provzdušněná čokoláda je dalším příkladem materiálu, který bude měnit objem, pod tlakem.

Navíc bude změna tlaku a následně změna objemu často spojena se změnami viskozity.' To znamená, .že provzdušněný materiál bude vykazovat různé rychlosti tečení,' když bude podroben tlaku. Rychlost činnosti výrobních linek vyžaduje rychlé a přesné dávkování cukrářských materiálů.

WO 94/19963. (Unilever) popisuje způsob dávkování 30 reprodukovatelných množství , provzdušněné deformovatelné směsí, například zmrzliny,, prostřednictvím uvedení části této provzdušněné směsi pod tlakem do obejmu a potom dávkování této části z uvedeného objemu po přivedení tohoto objemu do okolního prostředí. Tento způsob používá pístové čerpadlo.

Hlavní nevýhody pístových čerpadel, používaných jako dekompresní plniče, jsou doba potřebná pro dokončení dekompresního kroku : a nutnost mít třípolohový ventil ve výstupu válce,’ to jest zatěžovací, dekompresní a přívodní polohu. Tento .dlouhý časový cyklus je nepřijatelný pro většinu komerčních aplikací.

Podstata vynálezu

Podle předkládaného vynálezu je ' dávkování provzdušněných cukrářských materiálů dosaženo prostřednictvím

15' stlačení materiálu pod tlakem na předem stanovený objem,, ve kterém jsou bublinky omezeny na -objem, který účinně zamezuje chybám při měření.

Předkládaný vynález navrhuje způsob dávkování reprodukovatelných . množství provzdušněné . deformovatelné směsi, který zahrnuje kroky: i) uvedení směsi pod tlakem do jednoho konce řady objemů vytvořených v zubovém čerpadle, a ii) posouvání řady objemů do dávkovacího místa.

Je podstatné, že pro dávkování reprodukovatelných množství provzdušněné deformovatelné směsi je použito zubové čerpadlo. Jiná čerpadla, jako je peristaltické čerpadlo, nebudou dodávat množství provzdušněné deformovatelné směsi s požadovanou přesností. ^:

Zubové čerpadlo dodává přesné dávky prostřednictvím

3Q odměřování malých pevných objemů (reprezentovaných prostorem mezi zuby ozubených kol) při’ vysokém tlaku, při kterém je stlačen .vzduch a zaujímá relativně malou velikost měřeného objemu. Obvykle budou použita dvě ozubená kola, jedno pohánějící druhé, neboť to poskytuje více či méně pulzní volný průtok. Tlak se ztrácí jak měřený objem postupujme od ' vysokého k nízkému tlaku (nízký ' tlak bude stejný jako atmosférický tlak za normálních podmínek). Protože měřený objem při vysokém tlaku je velmi přesně řízen a opakovatelný, mohou být dodávány přesné dávky.

Posouvání řady objemů od vstupní tlakované oblastí k dávkovacímu místu, které bude na okolním atmosférickém tlaku za normálních podmínek, ' může vést na degradaci struktury produktu. Ta vyplývá z náhlého tlakového poklesu v dávkovacím místě. Je tedy výhodné mít únikové cesty mezi objemy pro vytvoření tlakové změny mezi každým objemem..

Při činnosti na výrobní lince vyrábějící série produktů, může být řada objemů pozastavována v jejím pohybu, aby se vydávaly diskrétní objemy. Ve výhodném provedení je řada objemů poháněna'krokovým motorkem.

2o Mražené výrobky, pro které je předkládaný způsob zejména použitelný, budou obvykle mít vyšší výtěžek v rozsahu od 50 % do 200 %.

Přítomnost řady objemů umožňuje, aby byly přesně dávkovány konzistentní .objemy' provzdušněného produktu.

Konečný objem je tedy součtem velkého počtu malých objemů a přesnost, to jest ' rozlišovací schopnost předkládaného způsobu, je jeden z relativně malých objemů tvořících tuto řadu. Použitím řady menších objemů se zvýší počet únikových ,cest mezi vysokotlakým' vstupem a nízkotlakým- dávkovacím místem. Dávkovači poměr 0,7 (objem v řadě) ku 30 (dávkovaný objem) je uspokojivý a poměr 1 : 30 bude poskytovat přijatelnou přesnost pro některé výrobky, tento poměr je výhodně ovsem nad hodnotou přibližně 50.

Předkládaný vynález je zejména výhodný, když z jednoho rozdělovacího vedení vede několik dávkovačích jednotek. Změny ve vybavení nebudou ovlivňovat objem dávkovaný z každé jednotky, protože objem provzdušněného materiálu v roztazitelném objemu je izolován od rozdělovacího přívodu. Dávkovači rychlost je relativně vysoká a použitelná pro standardní výrobní linky, protože normální dávkovači cyklus nevyžaduje vratný pohyb. Odpad dávkovaného produktu je omezen prostřednictvím krátkého obrácení chodu řady objemů pro poskytnutí zpětného sání.

Zubové čerpadlo zajišťuje pružné a zároveň přesné řízení průtokové rychlosti, protože rotační rychlost čerpadla může být přesně řízena pro vytvoření požadovaného profilu dávkovači rychlosti. Zubové· čerpadlo tedy, v kombinaci s řízeným profilem od začátku plnícího pohybu, může být výhodně použito pro plnění nejednotných tvarů a/nebo neuzavřených tvarů (například Taco Shell).

Zubové čerpadlo může rovněž pracovat v obráceném směru, aby se zabránilo odkapávání mezi dávkami, čímž je odstraněna potřeba uzavíracího ventilu.

Příklad způsobu podle předkládaného vynálezu bude nyní pro uveden ilustraci, ale ne pro omezení vynálezu, ve spojení s odkazy na připojený výkres.

Přehled obrázků na výkrese

Obr.l znázorňuje řez zařízením použitým ve způsobu podle předkládaného vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Jak je znázorněno na obr. 1, zahrnuje zubové Čerpadlo skříň 1 mající vstupní trysku 2 a výstupní vedení 3. Ozubená kola 4, 5 jsou uložena v , ložiscích uvnitř skříně, aby vzájemně spolu zabírala. Tato kola jsou protiběžných směrech, znázorněných šipkami, standardních prostředků, které nejsou znázorněny. Výhodnou formou hnacích prostředků je krokový motorek.

poháněna v s použitím

Při činnosti byla zmrzlina při -6°C mající vyšší výtěžek 100 % dávkována z vedení 3 s koly rotujícími, jak je znázorněno. Jak se zuby posouvaly za válcové povrchy 7 ve skříni 1. byla prezentována řada objemů Zmrzlina o kalibrovaném tlaku 6 bar (0,6 MPa) byla přiváděna přes trysku a transportována v objemech 6 v každém ozubeném kole k * vedení 3.

V časové periodě mezi vstupem do řady objemů a jejím opuštěním v jednotlivých objemech zmrzlina snížila svůj tlak na tlak okolního' prostředí. Toto snížení probíhá, protože mezera mezi zuby a povrchem 7 umožňuje, aby nadměrný tlak unikal pryč.

Pokud by se ozubená kola kontinuálně otáčela byl by z

A vedení 3 dodáván proud zmrzliny s tlakem okolního prostředí. S použitím krokového motoru nebo jiných prostředků pro zajištění přerušovaného pohonu, jsou vydávány, v podstatě konstantní objemy zmrzliny. Obecně je přesnost systému vztažena na velikost jednotlivých objemů, to znamená, že čím větší je rozteč ozubených kol tím menší je přesnost dávkování. Dávkovači rychlost způsobu podle předkládaného

- vynálezu lze snadno změnit a může být dosaženo 50 rázů, to 5 jest dávek, za minutu. Přerušení čerpadla nemusí být náhlé a zřejmé zrychlovací/zpomalovací periody sníží opotřebení čerpadla. Takové uspořádání rovněž umožňuje rychlejší běh čerpadla.

V popsaném příkladu provedení měla . ozubená kola θ průměr 41 mm, šířku 20 mm, přičemž objem mezi zuby byl 0,7 ml. Toto zařízení bylo použito pro výrobu zmrzliny (100% vetší výtěžnost) s objemem 30 ml na kontinuální výrobní lince.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob dávkování reprodukovatelných množství provzdušněné deformovatelné směsi, vyznačuj ící se t í m , že zahrnuje kroky:.

   i) uvedení směsi pod tlakem do jednoho konce řady objemů vytvořených v zubovém čerpadle, výhodně majících mezi sebou únikové cesty, a ii) posouvání řady objemů do dávkovacího místa.

   20
2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že řada objemů se pozastaví v jejím pohybu, aby se dávkovaly diskrétní objemy.
3. 3. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že řada objemů je i 5 poháněna krokovým motorkem.
4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že provzdušněnou směsí je mražená cukrovinka mající větší výtěžnost v rozsahu 50 % ₂₀ až 200 %.
5. 5. Způsob dávkování provzdušněné deformovatelné směsi do nejednotného tvaru a/nebo neuzavřeného prostoru, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

   i) uvedení směsi pod tlakem do jednoho konce řady

   25 objemů vytvořených v zubovém čerpadle, výhodně majících mezi sebou únikové cesty, a ii) posouvání řady objemů do dávkovacího místa, přičemž dávkovači místo se kombinuje s řízeným profilem od začátku plnícího pohybu.