RU2314918C1

RU2314918C1 - Extruder

Info

Publication number: RU2314918C1
Application number: RU2006123082/12A
Authority: RU
Inventors: Евгений Геннадьевич Окулич-Казарин; Александр Николаевич Остриков; Александр Сергеевич Рудометкин; Максим Алексеевич Глухов
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Юнайтед Бейкерс"
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-01-20

Abstract

FIELD: food industry; other industries; production of the devices for the extrusive treatment of the foodstuffs.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the devices used for extrusive treatment of the foodstuffs and may be used for production of the extruded foodstuffs, and also in other branches of industry applying extrusion. The extruder contains the body, the molding head, the feed screw, the distributor and the tubes for inlet of the prescription components. The distributor is installed in the molding head and divides it into the independent from each other parallel zones. At the inlet into each zone there are the mounted lattices with the tubes for injection of the prescription components. The outlet holes of the tubes are directed towards the motion of the extrudate melt. In each of the zones there are the stationary vortex generators of the stream. On the outlet of each zone there are the mounted spinnerets of the different configuration. The invention allows to dilate the technological capabilities of the extruder, to reduce the costs of its operation.

EFFECT: the invention ensures expansion of the technological capabilities of the extruder, reduction of the costs of its operation.

3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для экструзионной обработки пищевых продуктов и может быть использовано для производства экструдированных пищевых продуктов, а также в других отраслях промышленности, применяющих экструзию.The invention relates to equipment for extrusion processing of food products and can be used for the production of extruded food products, as well as in other industries using extrusion.

Известна конструкция матрицы экструдера, позволяющая получать продукт в виде трубочки с начинкой. Экструдированный продукт выходит из машины в виде трубки, а начинку подают в матрицу насосом и заполняют трубку экструдата непосредственно перед вспучиванием [Эйнгор, М.Б. Технология производства кондитерских изделий с использованием экструзионной техники / М.Б.Эйнгор, М.Л.Парцуф, С.Н.Павловецкая, А.С.Овчинникова. - М.: АгроНИИТЭИПП. Сер. Кондитерская пром-сть. Вып.6. - 1987. - 32 с.].Known design of the matrix of the extruder, allowing to obtain the product in the form of a tube with a filling. The extruded product leaves the machine in the form of a tube, and the filling is fed into the matrix with a pump and the extrudate tube is filled immediately before expansion [Eingor, MB The technology for the production of confectionery products using extrusion equipment / M.B.Eyngor, M.L. Partsuf, S.N. Pavlovetskaya, A.S. Ovchinnikova. - M .: AgroNIITEIPP. Ser. Confectionery industry. Issue 6. - 1987. - 32 p.].

Известен экструдер для переработки термопластичных материалов, содержащий корпус, цилиндроконический дорн, формующую головку, полый шнек с резьбой для крепления дорна, при этом полый шнек содержит трубку для подачи начинки и распределитель с каналами, насажанный на нее и контактирующий с торцевой поверхностью шнека, а дорн снабжен распределительной системой каналов в цилиндрической и конической частях, диаметр которых уменьшается по ходу движения продукта, причем на поверхности конической части имеются чередующиеся канавки и выступы дугообразной формы, в выступах располагаются выходные отверстия каналов, соединяющие внутреннюю часть дорна с его наружной поверхностью [Пат. РФ № 2241598, В29С 47/12, 47/20, 10.12.2004, Бюл. № 34].A known extruder for processing thermoplastic materials, comprising a housing, a cylindrical conical mandrel, a forming head, a hollow screw with a thread for attaching the mandrel, the hollow auger contains a tube for feeding the filling and a distributor with channels, mounted on it and in contact with the end surface of the screw, and the mandrel equipped with a distribution system of channels in the cylindrical and conical parts, the diameter of which decreases in the direction of the product, and on the surface of the conical part there are alternating grooves and protrusions arc-shaped, in the protrusions are the outlet openings of the channels connecting the inner part of the mandrel with its outer surface [Pat. RF № 2241598, В29С 47/12, 47/20, 12/10/2004, Bull. No. 34].

Недостатками известной конструкции экструдера являются техническая сложность изготовления полого шнека, недостаточное перемешивание вводимого компонента с расплавом экструдата, необходимость использования насоса высокого давления для подвода начинки из-за противодавления расплава экструдата, невозможность одновременно производить на одном экструдере продукты разного состава и различной формы.The disadvantages of the known extruder design are the technical complexity of manufacturing a hollow screw, insufficient mixing of the introduced component with the extrudate melt, the need to use a high pressure pump to supply the filling due to the back pressure of the extrudate melt, and the inability to simultaneously produce products of different compositions and different shapes on the same extruder.

Технической задачей изобретения является расширение области применения и технологических возможностей экструдера, снижение затрат на его эксплуатацию, а также расширение ассортимента выпускаемой продукции на этом оборудовании.An object of the invention is to expand the scope and technological capabilities of the extruder, reducing the cost of its operation, as well as expanding the range of products on this equipment.

Поставленная задача достигается тем, что в экструдере, содержащем корпус, формующую головку, шнек, распределитель, трубки для ввода рецептурных компонентов, новым является то, что распределитель установлен в формующей головке и разделяет ее на независимые друг от друга параллельные зоны, на входе в каждую зону установлены решетки с трубками для ввода рецептурных компонентов, причем выходные отверстия трубок направлены в сторону движения расплава экструдата, в каждой из зон установлены стационарные турбулизаторы потока, а на выходе из каждой зоны установлены фильеры различной конфигурации.The problem is achieved in that in an extruder containing a housing, a forming head, a screw, a distributor, tubes for introducing recipe components, it is new that the distributor is installed in the forming head and divides it into parallel parallel zones, independent of each other, at the entrance to each the zone has lattices with tubes for introducing the recipe components, and the outlet holes of the tubes are directed towards the movement of the extrudate melt, stationary flow turbulators are installed in each zone, and at the exit from Each zone has dies of various configurations.

Технический результат представленной конструкции заключается в получении на основе одного экструдера одновременно продукции разного состава и различной формы и размера благодаря независимым друг от друга областям смешивания, применении нагнетающих насосов меньшей мощности благодаря установке понижающих давление расплава решеток и направленности питающих трубок в сторону выхода продукта из экструдера, улучшении перемешивания вводимых компонентов с расплавом экструдата благодаря стационарным турбулизаторам.The technical result of the presented design consists in obtaining, on the basis of one extruder, products of different composition and different shapes and sizes at the same time due to mixing areas independent of each other, the use of injection pumps of lower power due to the installation of meshes that reduce the pressure of the melt and the direction of the supply tubes towards the exit of the product from the extruder, improving mixing of the introduced components with the melt of the extrudate due to stationary turbulators.

На фиг.1 представлен общий вид экструдера с предлагаемым устройством формующей головки, на фиг.2 - объемное изображение формующей головки, на фиг.3 - делитель потока расплава.Figure 1 presents a General view of the extruder with the proposed device forming head, figure 2 is a three-dimensional image of the forming head, figure 3 is a divider of the melt flow.

Экструдер состоит из корпуса 1, шнека 2, решеток 4, формующей головки 3, делителя потока 6, который разделяет пространство формующей головки 3 на зоны 10, подающих трубок 5, стационарных турбулизаторов 7 и матрицы 8 с фильерами 9.The extruder consists of a housing 1, a screw 2, grids 4, a forming head 3, a flow divider 6, which divides the space of the forming head 3 into zones 10, feed tubes 5, stationary turbulators 7, and matrix 8 with dies 9.

Экструдер работает следующим образом. С помощью привода (на фиг.1 и фиг.2 не показан) шнек приводится во вращение.The extruder operates as follows. Using a drive (not shown in FIG. 1 and FIG. 2), the screw is rotated.

Исходный продукт через загрузочное отверстие (на фиг.1 и фиг.2 не показано) поступает в зону загрузки винтового канала шнека 2 и увлекается им за счет разницы сил трения между продуктом и стенками корпуса и винтового канала, одновременно постепенно уплотняясь при этом.The initial product through the loading hole (not shown in FIG. 1 and FIG. 2) enters the loading zone of the screw channel of the screw 2 and is carried away by it due to the difference in the friction forces between the product and the walls of the housing and the screw channel, while gradually being compacted.

После обработки в экструдере продукт выдавливается шнеком 2 из корпуса 1, разделяется делителем потока 6 на несколько, например четыре, независимых друг от друга зоны 10 и проходит через решетки 4, вызывающие снижение давления расплава экструдата за собой.After processing in an extruder, the product is squeezed out by a screw 2 from the housing 1, is divided by a flow divider 6 into several, for example four, zones 10 independent from each other, and passes through the grids 4, causing a decrease in the extrudate melt pressure behind itself.

В каждую из зон 10 с помощью насосов (на фиг.1 и фиг.2 не показаны) вводится через трубки 5 необходимые рецептурные компоненты. Подающие трубки 5 проходят через центральные отверстия в решетках 4 и загнуты в сторону выхода продукта из формующей головки. Причем в каждую зону 10 может подаваться какой-либо определенный компонент, не зависящий от компонентов, подающихся в остальные области. Это позволяет получать на одном экструдере одновременно продукцию разнообразного состава. Например, при использовании вводимым красящих компонентов возможно одновременно получать продукт различных цветов.The necessary prescription components are introduced through tubes 5 into each of the zones 10 by means of pumps (not shown in FIG. 1 and FIG. 2). The feed tubes 5 pass through the central holes in the grids 4 and are bent towards the exit of the product from the forming head. Moreover, in each zone 10 can be supplied any specific component that is independent of the components supplied to the remaining areas. This allows you to get on the same extruder at the same time products of various composition. For example, when using dyeing components to be introduced, it is possible to simultaneously obtain a product of various colors.

Благодаря установке решеток 4 и тому, что подающие трубки 5 загнуты в сторону выхода продукта из формующей головки, т.е. они направлены вдоль потока расплава экструдата, возможна подача рецептурных компонентов под меньшим давлением, чем давление, которое требовалось бы при отсутствии решеток 4 и направленности трубок 5 вдоль потока расплава экструдата в сторону выхода продукта из формующей головки. Это снижает затраты на эксплуатацию насосов, а также позволяет подавать в формующую головку рецептурные компоненты, чувствительные к повышенному давлению.Due to the installation of the grids 4 and the fact that the supply tubes 5 are bent towards the exit of the product from the forming head, i.e. they are directed along the extrudate melt flow, it is possible to feed the recipe components under a lower pressure than the pressure that would be required if there were no gratings 4 and tubes 5 were directed along the extrudate melt flow towards the product exit from the forming head. This reduces the operating costs of the pumps, and also allows you to feed into the forming head prescription components that are sensitive to high pressure.

На выходе из каждой зоны 10 могут устанавливаться фильеры разнообразных конфигураций. Это позволяет получать на одном экструдере одновременно продукцию различной формы и размера.At the exit of each zone 10, dies of various configurations can be installed. This allows you to get products of various shapes and sizes on the same extruder.

После ввода рецептурных компонентов в зоны 10 установлены стационарные турбулизаторы 7, обтекая которые, поток расплава экструдата тщательно перемешивается с введенным ранее через трубки 5 рецептурным компонентом благодаря приобретаемому турбулентному типу течения. Стационарные турбулизаторы 7 могут иметь различную конфигурацию в зависимости от характеристик перерабатываемого продукта. Смесительные компоненты 7 могут быть выполнены в виде одинарных или двойных спиралей (как показано на фиг.1 и фиг.2), диафрагм, кулачков, полуперегородок, чередующихся правых и левых винтовых элементов, штифтов, штырей и других смесительных элементов разнообразной конструкции.After the recipe components are introduced into zones 10, stationary turbulizers 7 are installed, flowing around which the extrudate melt stream is thoroughly mixed with the recipe component introduced earlier through the tubes 5 due to the acquired turbulent type of flow. Stationary turbulizers 7 may have a different configuration depending on the characteristics of the processed product. The mixing components 7 can be made in the form of single or double spirals (as shown in FIG. 1 and FIG. 2), diaphragms, cams, half-partitions, alternating right and left screw elements, pins, pins and other mixing elements of various designs.

После тщательного перемешивания расплава экструдата с введенным рецептурным компонентом продукт выдавливается через фильеры 9 матрицы 8. В результате получается продукт с необходимыми характеристиками.After thoroughly mixing the melt of the extrudate with the introduced recipe component, the product is extruded through the die 9 of the matrix 8. The result is a product with the necessary characteristics.

Таким образом, использование изобретения позволяет:Thus, the use of the invention allows:

- существенно расширить область применения и технологические возможности экструдера за счет независимых смесительных областей;- significantly expand the scope and technological capabilities of the extruder due to independent mixing areas;

- снизить затраты на эксплуатацию оборудования;- reduce the cost of operating equipment;

- получать продукты, обогащенные микронутриентами и биологически активными веществами без потери их биологической ценности.- receive products enriched with micronutrients and biologically active substances without loss of their biological value.

Claims

An extruder comprising a housing, a forming head, a screw, a distributor, tubes for introducing recipe components, characterized in that the distributor is installed in the forming head and divides it into parallel zones independent of each other, grilles with tubes for introducing the recipe are installed at the entrance to each zone components, and the outlet holes of the tubes are directed towards the movement of the extrudate melt, stationary flow turbulators are installed in each of the zones, and dies of various sizes are installed at the outlet of each zone iguratsii.