PL164452B1

PL164452B1 - Sposób i urzadzenie do przeróbki materialów zwlaszcza produktów spozywczych PL PL

Info

Publication number: PL164452B1
Application number: PL90287023A
Authority: PL
Inventors: Bruce M Gould
Original assignee: Challenge Rmf Inc
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1990-09-22
Publication date: 1994-07-29
Also published as: DK0445286T3; RU2044489C1; CN1036113C; AU6623190A; SK462990A3; CA2041641A1; CZ462990A3; AR245868A1; JP2868898B2; EP0445286A4; US4994294A; EP0445286B1; WO1991003952A1; CA2041641C; PL287023A1; CN1051288A; ATE129854T1; SK283479B6; AU636180B2; DD298041A5

Abstract

1 Sposób przeróbki materialów, zwlaszcza pro- _duktów spozywczych, w których wprowadza sie material do obrotowego pojemnika i bebnuje sie ten produkt poprzez obracanie pojemnika i jednoczesnie reguluje sie tem perature przerabianego m aterialu poprzez utrzymy- wanie m aterialu w styku z powierzchnia ukladu zawie- rajacego ciecz regulujaca tem perature, znam ienny ty m , ze ciecz regulujaca tem perature przerabianego m aterialu przeprowadza sie przez kanal utworzony za pomoca zestawu zeber zamontowanych we wnetrzu po- jem nika i obracanych razem z nim w jedna strone.... 2. Urzadzenie do przeróbki materialów, zwlasz- cza produktów spozywczych zawierajace pojemnik, w którego wnetrzu Jest umieszczony przerabiany material i który posiada we w netrzu zespól konstrukcyjny m aja- cy obszar powierzchni wymuszajacy ruch materialu, glównie w kierunku równoleglym do osi obrotu pojemni- ka przy jego obrocie razem z tym zespolem konstrukcyj- nym , przy czym pojem nik je s t oparty na ram ie podporowej i j est polaczony z zespolem napedowym obracajacym pojemnik wokól j ego osi, zas we wnetrzu pojemnika jest umieszczony uklad regulacji tem peratu- ry zawierajacy kanal cieczy rozmieszczony we wnetrzu pojemnika i polaczony z zespolem dostarczajacym ciecz, który ma otwor wylotowy i otwór powrotny, znamienne tym, ze kanal cieczy regulujacej zawiera co najmniej dwie polaczone czesci (70, 72) usytuowane w zespole konstrukcyjnym od otworu wylotowego do otworu po- wrotnego. a pomiedzy tymi dwiema czesciami kanalu jest uksztaltowany tor (80) przeplywu cieczy Urzad Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej FIG 1. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do przeróbki materiałów zwłaszcza produktów spożywczych.

Mówiąc dokładniej wynalazek dotyczy przeróbki materiałów zwłaszcza produktów spożywczych z prowadzeniem regulacji temperatury prowadzenia procesu przeróbki.

Przeróbka żywności oraz produktów spożywczych wymaga często operacji masowania i bębnowania. Operacje te są zwłaszcza stosowane przy mięsach takich jak konserwowane szynki, produkty szynkowe, bekony, peklowane mostki wołowe, zrazy wołowe, rostbefy, piersi indycze i inne produkty drobiowe. Gdy obrabia się produkty mięsne, które zostały nasączone słoną wodą

164 452 lub w inny sposób poddane działaniu konserwującej solanki, bębnowanie i masowanie przyspiesza proces konserwowania ułatwiając rozprowadzenie czynnika konserwującego w mięsie. Proteina myosina stanowiąca spoiwo, rozpuszczająca sól jest również usuwana w czasie bębnowania w solance. Odprowadzenie myosiny z produktu mięsnego powoduje powstanie lepkiej powierzchni, która zwiększa właściwości absorpcji wilgoci i zatrzymywania jej w mięsie oraz zwiększa spójność produktu.

Przeważnie bębnowanie przeprowadza się w ten sposób, że pozwala się, aby produkt mięsny spadał z górnej części, przykładowo obracającego się bębna lub też uderza się mięso łopatkami lub przegrodami, aby powstająca energia uderzeniowa oddziaływała na włókna mięsa. Masowanie charakteryzuje się fizycznie mniejszym gwałtownym oddziaływaniem powodując tarcie powierzchni mięsa o siebie lub o gładką powierzchnię obracającego się bębna, w celu wytworzenia energii tarcia. Zwarte mięso, w rodzaju wołowiny, baraniny lub indyka, zwykle jest poddawane bębnowaniu, podczas gdy wieprzowina, kurczaki i inne białe, miękkie mięsa są poddawane masowaniu.

Stosowane są różne rodzaje urządzeń do bębnowania i masowania mięs i innych produktów spożywczych. Te urządzenia znane ze stanu techniki zwykle zawierają obracające się bębny, do których wprowadza się produkty mięsne, które mają być poddane przeróbce.

Rozwiązanie znane z opisu patentowego St.Zjedn.Ameryki nr 4 657 771 ujawnia urządzenie posiadające jeden taki obracający się bęben. Oś obrotu bębna może być nachylona pod różnymi kątami, a bęben może mieć wstawione łopatki lub skrzydełka przy prowadzeniu operacji bębnowania oraz może mieć gładsze wewnętrzne powierzchnie bębna, gdy wymaga się przeprowadzenia dokładniejszej obróbki masowania. Ciecz konserwująca, przykładowo solanka, jest wprowadzana do bębna, który jest uszczelniony a mechaniczna przeróbka bębnowania lub masowania jest prowadzona pod ciśnieniem atmosferycznym lub w próżni.

Ważnym czynnikiem przy przeróbce żywności jest regulacja temperatury prowadzenia procesu. Przykładowo wiadomo, że obróbka mięs prowadzona w temperaturze niższej, w granicach od 0°C do 1°C powoduje w większym stopniu uwolnienie myosiny. Mięso i produkty drobiowe, które są poddawane masowaniu w niższej temperaturze, uzyskują lepsze wewnętrzne wiązanie molekuł wody. Jakość mięsa uzyskanego po odpowiednim gotowaniu jest o wiele lepsza, co powoduje zmniejszenie odpadów po gotowaniu. Obniżanie temperatury, w jakich prowadzi się przeróbkę opóźnia również rozwój bakterii w mięsie polepszając jakość i trwałość przetworzonego produktu.

Odwrotnie, podnoszenie temperatur w czasie prowadzenia operacji masowania i bębnowania przy pewnych gatunkach mięs może pomagać odwodnieniu mięsa w trakcie przygotowywania do gotowania lub może pełnić rolę faktycznego gotowania produktów mięsnych.

Pomimo konieczności regulacji temperatury w czasie całego procesu bębnowania i masowania, urządzenia do prowadzenia procesu przeróbki żywności, na przykład znane ze stanu techniki urządzenie według opisu patentowego US 4 657 771, w których prowadzone jest bębnowanie i masowanie nie posiadają odpowiednich środków do regulowania temperatury.

W przeszłości prowadzone były pewne prace związane z wyparnym chłodzeniem produktów żywnościowych. Jednakże chłodzenie w wyparce odprowadza znaczne ilości wody z produktów żywnościowych, co jest niepożądane dla wielu produktów żywnościowych i działa szkodliwie na dalsze etapy przeróbki i gotowanie mięsa.

Inne sposoby regulacji temperatury, a zwłaszcza chłodzenie produktów żywnościowych z zastosowaniem dwutlenku węgla we wnętrzu bębna lub umieszczanie całego bębna w chłodnym pokoju nie dały zadowalających rezultatów. Mówiąc krótko, nie jest znane ze stanu techniki takie urządzenie, które szybko i efektywnie chłodziłoby zarówno płyn konserwujący jak i produkty spożywcze w bębnie prowadzącym przeróbkę żywności do temperatury dokładnie wyregulowanej.

Nie jest znany również sposób przeróbki materiału, zwłaszcza produktu żywnościowego, w którym prowadzone byłoby chłodzenie tego produktu bez styku płynu chłodzącego z produktem i które dawałoby jednocześnie zadowalające rezultaty.

Według wynalazku, sposób przeróbki materiałów, zwłaszcza produktów spożywczych, w którym wprowadza się materiał do obrotowego pojemnika i bębnuje się ten produkt poprzez

164 452 obracanie pojemnika i jednocześnie reguluje się temperaturę przerabianego materiału poprzez utrzymywanie materiału w styku z powierzchnią układu zawierającego ciecz regulującą temperaturę charakteryzuje się tym, że ciecz regulującą temperaturę przerabianego materiału przeprowadza się przez kanał, utworzony za pomocą zestawu żeber zamontowanych we wnętrzu pojemnika i obracanych razem z nim w jedną stronę, a następnie zawraca się tę ciecz z powrotem, przy czym doprowadza się do wymiany ciepła pomiędzy materiałem i płynem regulującym temperaturę poprzez powierzchnię żeber, a podczas obrotu pojemnika materiał przemieszcza się równolegle do osi obrotu pojemnika za pomocą żeber.

Urządzenie do przeróbki materiałów, zwłaszcza produktów spożywczych, zawiera pojemnik, w którego wnętrzu jest umieszczony przerabiany materiał i który posiada we wnętrzu zespół konstrukcyjny mający obszar powierzchni wymuszający ruch materiału, głównie w kierunku równoległym do osi obrotu pojemnika przy jego obrocie razem z tym zespołem konstrukcyjnym. Pojemnik jest oparty na ramie podporowej i jest połączony z zespołem napędowym obracającym pojemnik wokół jego osi, zaś we wnętrzu pojemnika jest umieszczony układ regulacji temperatury zawierający kanał cieczy rozmieszczony we wnętrzu pojemnika i połączony z zespołem dostarczającym ciecz, który ma otwór wylotowy i otwór powrotny.

Według wynalazku urządzenie charakteryzuje się tym, że kanał cieczy regulującej zawiera co najmniej dwie połączone części usytuowane w zespole konstrukcyjnym od otworu wylotowego do otworu powrotnego, a pomiędzy tymi dwiema częściami kanału jest ukształtowany tor przepływu cieczy.

Korzystnie zespół konstrukcyjny stanowią żebra zamontowane we wnętrzu pojemnika a tor przepływu cieczy regulującej temperaturę stanowi co najmniej jedna wydrążona komora z przegrodami ukształtowana w żebrach.

Korzystnie zespół dostarczający ciecz zawiera zbiornik do wytwarzania i podtrzymywania temperatury cieczy oraz elementy łączące zbiornik z otworem wylotowym i z otworem powrotnym, przy czym zbiornik jest zamocowany nieruchomo względem pojemnika.

Korzystnie ze zbiornikiem jest połączony czujnik temperatury, umieszczony w pojemniku.

Korzystnie pojemnik stanowi bęben mający ścianę z płaszczem, przy czym do ściany jest dołączony zespół dostarczający ciecz.

Sposób przeróbki materiałów zwłaszcza produktów spożywczych zapewnia możliwość regulowania temperatury procesu bez kontaktu czynnika chłodzącego z przerabianym materiałem, co znacznie podnosi jakość uzyskanego produktu.

Urządzenie skonstruowane według wynalazku ma tę zaletę, że pozwala na regulację temperatury płynu ogrzewającego bądź chłodzącego materiał wprowadzany do urządzenia i poddawany w nim przeróbce. Można szybko i skutecznie podnieść albo obniżyć temperaturę uzyskując wymaganą jej wartość. Ponadto można dokładnie dostosować temperaturę wewnątrz urządzenia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do przeróbki materiałów zwłaszcza żywnościowych w widoku z boku z częściowym przekrojem, fig.2 - przekrój przez żebro bębna wzdłuż linii 2-2 z fig. 1, ukazujący wydrążony kształt żebra dla obiegu cieczy regulującej temperaturę, fig.3 - widok wydrążonego żebra z częściowym przekrojem wzdłuż linii 3-3 z fig.2, ukazujący układ przegród tworzących stężony tor powrotnego przepływu cieczy regulującej temperaturę, fig.4 - widok żebra bębna w przekroju wzdłuż linii 4-4 z fig.1, ukazujący połączenie pomiędzy kanałem zasilającym cieczy regulującej temperaturę w żebrze a torem powrotnego przepływu, fig.5 widok z częściowym przekrojem końca napędowego bębna, ukazujący połączenie zasilającego kanału cieczy regulującej temperaturę i powrotnego kanału przez obrotową złączkę ze zbiornikiem cieczy i zbiornikiem zasilającym, fig.6 - przekrój wydrążonego wału napędowego i odchylającego pierścienia w napędowym końcu bębna, ukazujący wał i powrotne otwory odchylającego pierścienia prowadzące do powrotnych kanałów w wale.

Tak więc, urządzenie do przetwarzania żywności zawiera bęben 10 oparty na podstawie 12, 14 przymocowany do ramy 16. Wzdłużna oś bębna 10 jest nachylona korzystnie pod kątem w zakresie pomiędzy około 10° i około 15° względem poziomu.

164 452

Bęben 10 ma ścianę 18 ze stali nierdzewnej wykończonej nadmuchem perły szklanej. Ściana 18 bębna 10 zawiera segmenty 18a, 18b, 18c i 18d. Segment 18a jest rozbieżny od zamkniętego końca 20 bębna 10 do środkowego segmentu 18b o większej, stosunkowo stałej średnicy. Segmenty 18c i 18d oba są zbieżne stopniowo od segmentu 18b w kierunku mniejszej średnicy otwartego końca 22 bębna 10. Do wewnętrznej powierzchni zamkniętego końca 20 bębna 10 jest przytwierdzona stożkowa ściana 24. Pomiędzy stożkową ścianą 24 i zamkniętym końcem 20 jest ukształtowana wewnętrzna komora 26. W środku stożkowej ściany 24 jest umieszczony cylindryczny odchylający pierścień lub łącznik 28, ujawniony bardziej szczegółowo niżej. W odchylającym pierścieniu jest umieszczony wał 30, który opiera się na podstawie 14 poprzez zespół łożyskowy 32. Silnik bezpośredniego napędu 34, może być typu hydrostatycznego, obraca wał 30.

Na drugim końcu bębna jest umieszczona gąsienica 36 usytuowana na obwodzie zewnętrznej powierzchni segmentu 18d ściany 18 bębna 10 i opierająca się na rolkach 38 znajdujących się na górze podstawy 12. Gąsienica 36 jest przykryta osłoną 40 dla celów zabezpieczenia. Po uruchomieniu silnika 34, wał 30 obraca się w zespole łożyskowym 32, podczas gdy gąsienica 36 przemieszcza się po rolkach 38 i bęben 10 jest obracany w celu spowodowania żądanej przeróbki żywności.

Otwarty koniec 22 bębna 10 jest uszczelniony drzwiami 42 ukształtowanymi w formie talerza. Kołowy wzmacniający kołnierz 44 umieszczony dookoła obwodu drzwi 42 przylega stożkową krawędzią /nie pokazana/ do kołowego wzmacniającego kołnierza /nie pokazany/ przyspawanego do otwartego końca 22 bębna 10. Rura 46 wystająca z otworu /nie pokazany/ umieszczonego centralnie w drzwiach 42 posiada przednią część 48, z którą połączone jest ramię 50. Ramię 50 wystaje poza powierzchnię drzwi 42 i dookoła kołnierza 44 w celu obracania się wokół zawiasu na konstrukcji nośnej /nie pokazana/ znajdującej się na segmencie 18d ściany 18 bębna 10. Tak więc, drzwi 42 mogą być otwarte przy użyciu ramienia 50 dla zapewnienia dostępu do wnętrza bębna 10 lub mogą być zamykane w celu uszczelnienia bębna 10. Dokładniej pod drzwiami 42 jest umieszczony lej załadowczy 52. W razie potrzeby na konstrukcji nośnej jest umieszczony zespół uruchamiający, który stanowi cylinder i tłok poruszany pneumatycznie.

Pompa próżniowa 54 zamontowana jest na ramie 16 poniżej bębna 10 i jest używana do wytwarzania próżni wewnątrz bębna 10, przy czym jest połączona z nim giętkim przewodem próżniowym 56. Giętki przewód próżniowy 56 jest połączony jednym końcem z wejściem pompy 54, a drugim końcem poprzez kolano 58 z obrotową złączką 60 na końcu rury 46. Obecność złączki 60 pozwala na obrót bębna 10 względem przewodu próżniowego 56. W razie potrzeby rura 46 może być wyposażona w zawór/nie pokazany/ do regulacji stopnia pompowania przez rurę 46 przy wytwarzaniu próżni w bębnie 10 i do odizolowania wnętrza bębna od pompy próżniowej 54.

Do wewnętrznej powierzchni ściany 18 bębna 10 jest przytwierdzona para spiralnych żeber 62, 64, w sposób omawiany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 657 771, które są ułożone serpentynowo na długości wnętrza bębna 10 od jego zamkniętego końca 20, poprzez segmenty 18a-18d do otwartego końca 22. Kiedy bęben 10 ma być uruchomiony, poszczególne kawałki produktów spożywczych 66, na przykład kawałki mięsa, są załadowywane do bębna 10 wraz z substancją konserwującą 68 taką, jak solanka. Obroty bębna powodują, że żebra 62,64 obracają się w sposób, który w efekcie przynosi wymaganą przeróbkę materiału spożywczego. Żebra 62,64, które są ułożone z przesunięciem fazowym o 180° względem siebie, posiadają taki kąt natarcia względem segmentów 18a-18d ściany 18 bębna 10, że obroty bębna 10 w pierwszym kierunku popychają kawałki materiału 66 w bębnie 10 w kierunku jego zamkniętego końca 20, zaś jego obroty w przeciwnym kierunku powodują, że materiał przemieszcza się do otwartego końca 22 bębna 10. Kiedy drzwi 42 w końcu 22 są otwarte, obroty bębna 10 w kierunku przemieszczającym materiał do otwartego końca 22, będą powodowały wyładowanie tych produktów przez otwór bębna 10 do leja załadowczego 52, skąd mogą one być załadowane do dogodnych środków do usuwania.

Główną cechą niniejszego wynalazku jest dostarczenie środków do regulacji temperatury we wnętrzu bębna 10 w czasie przetwarzania materiału, zwłaszcza spożywczego. W związku z tym, żebra 62, 64 posiadają budowę dwuścienną z wydrążonym wnętrzem odpowiednim do

164 452 przenoszenia cieczy regulującej temperaturę. Różnica temperatur pomiędzy cieczą i wnętrzem bębna 10 powoduje przepływ ciepła przez żebra 62,64, umożliwiając regulowanie temperatury procesu przeróbki materiału przez temperaturę cieczy.

Dwuścienna budowa żebra 62 jest lepiej widoczna na fig. 2, na którym przedstawiono perspektywiczny widok z częściowym przekrojem żebra 62 dokonanym wzdłuż linii 2-2- z fig. 1. Żebro 62 jest ukształtowane z dwóch płyt 70, 72 przyspawanych do ściany 18 bębna 10 i rozstawionych obok siebie równolegle. W górze obu płyt jest dołączony element rurowy 74 tworząc pomiędzy dwoma płytami 70,72 komorę. Element rurowy spełnia rolę przewodu zasilającego do przenoszenia cieczy regulującej temperaturę ze zbiornika 76 usytuowanego w napędowym końcu bębna 10 /patrz fig.1/ do jego otwartego końca 22, skąd ciecz regulująca temperaturę jest zawracana przez komorę pomiędzy płytami 70, 72 z powrotem do zbiornika 76.

W celu zmaksymalizowania własności wymieniania ciepła, żebra 62 /i żebra 64/ zastosowano szereg przegród 78 na drodze przepływu cieczy przez żebra 62 i 64, tworzących okrężny tor powrotnego przepływu, który powoduje rozłożenie cieczy regulującej temperaturę bardziej równomiernie na wewnętrznej powierzchni płyt 70,72 umożliwiając bardziej jednolity przepływ ciepła przez zewnętrzne powierzchnie płyt.

Na fig.3 przedstawiono widok przekroju żebra 62 wzdłuż linii 3-3- z fig.2, ukazujący układ przegród 78 bardziej szczegółowo. Rurowy element 74 jest umieszczony na górze żebra 62, a ściana 18 bębna 10 jest usytuowana na dole. Łatwo jest widoczne okrężne ukształtowanie toru 80 powrotnego przepływu. Należy rozumieć, że żebro 64 jest ukształtowane tak samo.

Na fig.4 jest uwidocznione połączenie pomiędzy przewodem zasilającym w ciecz, ukształtowanym przez rurowy element 74, a torem 80 powrotnego przepływu utworzonym przez przegrody 78 przytwierdzone do płyt 70, 72. Przewód zasilający 74 jest zbieżny w kierunku ściany 18 bębna 10 w otwartym końcu 22 bębna 10. To zbieżne ukształtowanie jest widoczne w części wyrwania otwartego końca 22 bębna 10 /fig.1/. Na fig.4 pokazano kilka otworów 82, które są umieszczone pomiędzy wnętrzem przewodu 74 i pustym obszarem pomiędzy płytami 70,72 i które są usytuowane niedaleko punktu połączenia przewodu 74 ze ścianą 18. Z tej części żeber przegrody zostały usunięte, w celu stworzenia komory 84, w której gromadzi się ciecz regulująca temperaturę, wydostająca się z przewodu zasilającego 74. Ciecz jest następnie wprowadzana do okrężnego toru 80 powrotnego przepływu, w celu zawrócenia jej przez żebra 62, 64 do zbiornika 76.

Na fig.5 przedstawiono rozmieszczenie elementów układu regulującego temperaturę, odpowiedzialnych za dostarczanie cieczy regulującej temperaturę od napędowego końca bębna 10 do żeber 62, 64. Napędowy koniec zawiera wał 30, który podpiera bęben 10, łożysko 32 na podstawie 14, które podpiera wał 30 i silnik 34 obracający wał 30. Dalszy koniec wału 30 jest połączony z przewodem rozgałęźnym 86 przez obrotową złączkę 88 typu Duff- Norton. Złączka obrotowa umożliwia obrót wału 30 względem przewodu rozgałęźnego 86, podczas gdy przewód 86 pozostaje nieruchomy. Środkowa część przewodu rozgałęźnego 86 zawiera wgłębienie 90, przez które przesunięty jest rurowy kanał zasilający 92. Kanał zasilający jest włożony do kanału 94 w kształcie litery L, znajdującego się za przewodem rozgałęźnym 86. Kanał 94 jest zakończony w otworze wlotowym 96, który jest połączony z rurą wlotową 96 od zbiornika 76. Tym samym wewnętrzna powierzchnia wgłębienia 90 i zewnętrzna powierzchnia kanału zasilającego 92 tworzą pierścieniowy kanał 100, który spełnia rolę powrotnego kanału. Powrotny kanał 100 jest połączony przez otwór wylotowy 102 z wylotową rurą 104 dołączoną do zbiornika 76.

Jak wcześniej odnotowano, przewód rozgałęziony 86 współpracuje z wałem 30 poprzez obrotową złączkę 88. Wał 30 jest w środku wydrążony i posiada środkowe wgłębienie 106. Kanał zasilający 108 jest usytuowany w środku wału 30 i jest połączony z co najmniej jednym otworem wylotowym 110 ukształtowanym na końcu wału 30. Kanał pierścieniowy 112 utworzony pomiędzy zewnętrzną ścianą kanału zasilającego 108 i wnętrzem wybrania w wale 30 również przecina szereg powrotnych otworów 114.

Obrotowa złączka 88 jest zastosowana dla umożliwienia ustawienia w linii kanału zasilającego 108 z kanałem zasilającym przewodu rozgałęźnego 86. Podobnie, pierścieniowy kanał

164 452

110 w wale 30 jest ustawiony w linii z pierścieniowym kanałem 100 przewodu rozgałęźnego 86 poprzez obrotową złączkę. W ten sposób jest utrzymywane połączenie przepływowe pomiędzy kanałem zasilającym 108 wału 30 oraz pomiędzy powrotnym kanałem utworzonym przez pierścieniowy kanał 100 w przewodzie rozgałęźnym 86 i powrotnym kanałem utworzonym przez pierścieniowy kanał 110 w wale 30.

Wał 30 jest przymocowany do końca 20 bębna 10 przy wykorzystaniu pierścienia odchylającego 28. Pierścień odchylający 28 zawiera zespół cylindryczny 116 przyspawany do płyty 118 w środku stożkowej ściany 24. Zespół cylindryczny zawiera parę otworów wylotowych 120, które są połączone z otwartymi końcami przewodów zasilających 74 cieczy regulującej temperaturę umieszczonych na górze żeber 62,64. Zespół cylindryczny 116 posiada także szereg powrotnych otworów 122, które łączą się z komorą wewnętrzną 26 związaną z wewnętrzną stożkową ścianą 24. Otwory powrotne 122 przejmująciecz regulującą temperaturę, która wpływa do komory 26 z wnętrza żeber 62,64 przez otwory 123 w ścianie stożkowej 24. Łączący pierścień 124 jest przymocowany do końca zespołu 116 w końcu 20 bębna 10, na przykład przez spaw 126. Łączący pierścień 124 jest wykorzystany do zamocowania wału 30 do końca 20 bębna 10, jak zostanie to opisane.

Łącząca płyta 128 jest przyspawana do wału 30 spawem 130. Szereg łączących otworów jest nagwintowanych w łączącym pierścieniu 124 i łączącej płycie 128. Wał 30 jest umieszczony w cylindrycznym zespole 116, a łącząca płyta 128 jest przymocowana do łączącego pierścienia 124 za pomocą śrub 132, mocując w ten sposób wał 30 do końca 20 bębna 10. Takie umieszczenie wału 30 powoduje ustawienie w linii otworów wylotowych 120 pierścienia odchylającego 28 i otworów wylotowych 110 znajdujących się na końcu zasilającego kanału 108. Otwory powrotne 122 pierścienia odchylającego podobnie są ustawione w linii z otworami powrotnymi 114 w końcu pierścieniowego kanału 112. Uszczelki o przekroju kołowym 129 mogą być ułożone dookoła wału 30 dla zabezpieczenia przed wypływem cieczy pomiędzy kanałami zasilającymi 108 i powrotnymi wału 30.

Na fig.6 przedstawiono przekrój poprzeczny zespołu cylindrycznego 116 odchylającego pierścienia 28, ukazujący liniowe ustawienie otworów powrotnych 122 pierścienia odchylającego 28 i otworami powrotnymi 114 wału 30. Cztery takie pary powrotnych otworów 122,114 zastosowano w korzystnym przykładzie wynalazku, chociaż należy rozumieć, że może być zastosowana większa lub mniejsza liczba powrotnych otworów. Kanał zasilający 108 wału 30 jest również dobrze widoczny na fig.6.

Na podstawie fig.5 zostanie omówiony tor przepływu cieczy do i z bębna 10. Ciecz regulująca temperaturę jest magazynowana w zbiorniku 76. Kiedy konieczne jest podniesienie temperatury wewnątrz bębna 10, ciecz, może stanowić ogrzana woda, para lub innaciecz mogąca przenosić i/lub promieniować ciepło. Jeżeli szczególny proces przetwórczy żywności wymaga obniżenia temperatury w bębnie 10, w zbiorniku może być przetrzymywany odpowiedni materiał chłodzący. W każdym przypadku, temperatura w bębnie 10 jest dostosowywana do wymaganego poziomu przez przemieszczenie cieczy ze zbiornika 76 z pompą /nie pokazana/ lub innym urządzeniem wytwarzającym nadciśnienie cieczy przez wlotową rurę 98, kanał 94 przewodu rozgałęźnego 86 i przewód zasilający 92 w przewodzie rozgałęźnym 86. Ciecz następnie wpływa do kanału zasilającego 108 wału 30, przemieszcza się wzdłuż tego kanału 108 do osiągnięcia końcowej płyty 118 pierścienia odchylającego 28. Przy płycie 118, ciecz jest rozdzielana do otworów wylotowych 110 wału 30 i otwory wylotowe 120 pierścienia odchylającego 28, w celu zasilenia przewodów zasilających 74 na górze żeber 62,64. Przepływ cieczy odbywa się dalej przez przewody zasilające 74 do końca żeber 62,64 /patrz.fig.4/, gdzie znajdują się otwory 82 w przewodach zasilających do komory 86.

Ciecz zbierana w komorze 84 na końcu każdego żebra 62, 64 przepływa z powrotem w kierunku końca 20 bębna 10 przez okrężny powrotny tor 80 utworzony przez przegrody 78 pomiędzy płytami 70, 72 powodując wymianę ciepła z wnętrzem bębna 10 wzdłuż tej drogi. Ostatecznie żebra 62, 64 osiągają stożkową ścianę 24, gdzie otwór 123 w stożkowej ścianie 24 prowadzący do wnętrza każdego żebra 62, 64 zapewnia wypływ cieczy z powrotnego toru 80 do wewnętrznej komory 26. Opuszczając komorę 26, ciecz wpływa przez powrotne otwory 122 w pierścieniu odchylającym 26 i powrotne otwory 114 w wale 30, przepływa przez powrotny

164 452 kanał 112 wału 30 i powrotny kanał 100 przewodu rozgałęźnego 86 i wpływa z powrotem do zbiornika 76 przez otwór powrotny 102 i powrotną rurę 104. Wtedy, w zbiorniku 76 ciecz może być ponownie ogrzana lub schłodzona, zależnie od potrzeb, przy wykorzystaniu odpowiednich Środków /nie pokazane/ znanych ze stanu techniki dotyczącego przygotowania recyrkulujących cieczy.

Jeżeli jest konieczne, czujnik temperatury 134 może być umieszczony w bębnie 10 i połączony z kołnierzem 136 otaczającym wał 30. Czujnik temperatury 134 przesyła odczyt temperatury do urządzenia grzewczego lub chłodzącego w zbiorniku 76, w celu dostosowania temperatury cieczy i przez to temperatury wewnątrz bębna 10.

Niniejszy wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania. Należy zaznaczyć, że modyfikacje układu chłodzącego dla urządzenia przerabiającego żywność tu ujawnione, takie jak zastosowanie ściany 18 bębna 10 z płaszczem, przez którą ciecz regulująca temperaturę może być przeprowadzana lub płyty przenoszącej ciepło na zewnętrznej lub wewnętrznej powierzchni ściany 18 bębna 10 do regulowania temperatury, można wykorzystać bez odchodzenia od zakresu i istoty wynalazku. Ponadto takie modyfikacje są uważane za mieszczące się w zakresie dołączonych zastrzeżeń.

164 452

//4

164 452

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przeróbki materiałów, zwłaszcza produktów spożywczych, w których wprowadza się materiał do obrotowego pojemnika i bębnuje się ten produkt poprzez obracanie pojemnika i jednocześnie reguluje się temperaturę przerabianego materiału poprzez utrzymywanie materiału w styku z powierzchnią układu zawierającego ciecz regulującą temperaturę, znamienny tym, że ciecz regulującą temperaturę przerabianego materiału przeprowadza się przez kanał, utworzony za pomocą zestawu żeber zamontowanych we wnętrzu pojemnika i obracanych razem z nim w jedną stronę, a następnie zawraca się tę ciecz z powrotem, przy czym doprowadza się do wymiany ciepła pomiędzy materiałem i płynem regulującym temperaturę poprzez powierzchnię żeber, a podczas obrotu pojemnika materiału przemieszcza się równolegle do osi obrotu pojemnika za pomocą żeber.
2. Urządzenie do przeróbki materiałów, zwłaszcza produktów spożywczych zawierające pojemnik, w którego wnętrzu jest umieszczony przerabiany materiał i który posiada we wnętrzu zespół konstrukcyjny mający obszar powierzchni wymuszający ruch materiału, głównie w kierunku równoległym do osi obrotu pojemnika przy jego obrocie razem z tym zespołem konstrukcyjnym, przy czym pojemnik jest oparty na ramie podporowej i jest połączony z zespołem napędowym obracającym pojemnik wokół jego osi, zaś we wnętrzu pojemnika jest umieszczony układ regulacji temperatury zawierający kanał cieczy rozmieszczony we wnętrzu pojemnika i połączony z zespołem dostarczającym ciecz, który ma otwór wylotowy i otwór powrotny, znamienne tym, że kanał cieczy regulującej zawiera co najmniej dwie połączone części (70, 72) usytuowane w zespole konstrukcyjnym od otworu wylotowego do otworu powrotnego, a pomiędzy tymi dwiema częściami kanału jest ukształtowany tor (80) przepływu cieczy.
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że zespół konstrukcyjny stanowią żebra (62.64) zamontowane we wnętrzu pojemnika a tor (80) przepływu cieczy regulującej temperaturę stanowi co najmniej jedna wydrążona komora z przegrodami (78) ukształtowana w żebrach (62.64) .
4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że zespół dostarczający ciecz zawiera zbiornik (76) do wytwarzania i podtrzymywania temperatury cieczy oraz elementy łączące zbiornika (76) z otworem wylotowym i z otworem powrotnym, przy czym zbiornik (76) jest zamocowany nieruchomo względem pojemnika.
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że ze zbiornikiem (76) jest połączony czujnik temperatury (134), umieszczony w pojemniku.
6. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że pojemnik stanowi bęben (10) mający ścianę (18) z płaszczem, przy czym do ściany (18) jest dołączony zespół dostarczający ciecz.