CZ7690U1 - Pražící zařízení - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení potravinářských výrobků, zejména lupínkových a vločkových produktů cereální výživy určených pro přímou spotřebu. Zařízení sestává z horizontálně uloženého pražícího bubnu, jehož perforovaný vnitřní válec je uložen v pevném vnějším plášti. Zařízení se vyznačuje vysokou účinností, nízkou spotřebou energetických médií a to při zvýšené kvalitě konečných výrobků.

Dosavadní stav techniky

V současné době se pro výrobu pražených kusových cereálních potravin používá zařízení různých konstrukcí, včetně adaptovaných strojů pro pražení a sušení ovoce nebo kávových a/nebo kakaových bobů. Jedná se například o pásové pražiče, u kterých se pražení provádí působením sálavého tepla na zpracovávanou surovinu, uloženou a postupující na nekonečném pásu. Tento způsob vykazuje, kromě značné prostorové náročnosti zařízení, zejména nestejnoměmost vypražení vsazené suroviny a vysoký podíl odpadu, čímž je podstatně snížena kvalita produkce. Obdobné nedostatky v kvalitě konečného produktu se projevují i u známé konstrukce deskového pražiče, kde pražení suroviny probíhá za pomoci proudu horkého vzduchu, vháněného shora na zpracovávanou surovinu umístěnou na vibrující desce a po ní postupující. Další konstrukce pražičů, vycházející z klasických pražičů zrnitých materiálů, například kávových zrn, sestávají z perforovaného nebo děrovaného pražícího bubnu, osazeného vertikálně v pevné skříni. Horký vzduch je vháněn spodem, přičemž pražená surovina se pohybuje pomocí soustavy lopatek zabudovaných ve vnitřním prostoru pražícího bubnu. U některých známých konstrukcí se tělo pražícího bubnu směrem kjeho spodnímu okraji konicky zužuje. Na principu vertikálního bubnového pražiče je konstruováno zařízení podle vynálezu, chráněného patentem DE č. 3504950, s horizontálně děleným funkčním prostorem a využívající přídavné vibrační účinky. Využití tohoto zařízení je však omezeno na pražení zrnitých hmot. Zařízení s horizontálně umístěným pražícím bubnem je známé například z vynálezu DE-DOS 4100069. Toto pražící zařízení pracuje na principu pražení pomocí vzduchového proudu, unášejícího pražený produkt směrem k výstupu. Toto zařízení sestává z dvoudílného trubkového tělesa, do jehož přední pevné části je vyústěna násypka suroviny a přívod vzduchového proudu, přičemž druhá, vzduchotěsně navazující část trubkového tělesa, je otočná a na svém konci vyústěna do zásobníku vypražených výrobků. Uvedená konstrukce však není vhodná pro výrobu potravin lupínkových nebo vločkových tvarů. K výrobě tenkých kusových pražených výrobků další známé zařízení sestává z horizontálně uloženého rotujícího pražícího bubnu, soustavy kartáčů umístěných na společné hřídeli ve funkční části pražícího bubnu a otáčejících se v protisměru k rotaci pražícího bubnu. Pro dosažení plynulého postupu zpracovávané suroviny v průběhu pražícího procesu pražícím bubnem je podle další známé konstrukce pražiče umístěn ve funkčním prostoru pražícího bubnu šroubovicový unašeč, dosedající na vnitřní perforované stěny pražícího bubnu.

Všechny shora uvedené známé konstrukce pražičů, pracující na fluidním nebo bubnovém principu, vykazují nestejnoměmost vypražení výrobků a tím, kromě vyššího podílu odpadu, zejména snížení kvality celkové produkce.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje pražící zařízení potravinářských výrobků, zejména lupínkových nebo vločkových produktů cereální výživy. Zařízení sestává z horizontálně uloženého pražicího bubnu, jehož perforovaný funkční vnitřní válec je souose rotačně uložen v pevném plášti, opatřeném přívodem tepelného zdroje, násypkou suroviny avýsypkou vypraženého výrobku

-1 CZ 7690 Ul podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že tělo pevného vnějšího pláště je po své délce rozděleno na nejméně tři části. Tyto části jsou tvořeny předsazenými tepelně izolovanými komorami. Ve spodní ěásti pražícího bubnu je z prvé komory pláště vyústěna výsypka propadu zpracovávané suroviny a z třetí komory pláště výsypka vypraženého kusových výrobků. Ve druhé a třetí komoře pláště je vytvořen přívod cirkulačního vzduchu, regulovaný klapkami, umístěnými podélně kose pražícího bubnu. V každé komoře pláště je vytvořen nejméně jeden nucený odtah vodních par. Obě čela pláště pražícího bubnu jsou opatřena víky. Do středu víka předního čela je zaveden tyčový tepelný zdroj a v dolní polovině víka je vytvořen odtah vodních par, nad nímž je umístěn plnicí otvor do něhož je ze zásobníku vyústěn přívod dělené těstovité suroviny. Ve víku zadního čela pláště jsou vytvořena dvířka. V plášti pražícího bubnu je v jednotlivých úsecích mezi třemi komorami s výhodou vytvořen nejméně jeden průhled. Podle dalšího význaku je pro naklonění pražícího bubnu umístěn pod jeho přední částí nejméně jeden stavěči šroub. Tyčový tepelný zdroj je s výhodou opatřen horkovzdušnými tryskami. Podle posledního význaku je vnitřní stěna perforovaného vnitřního válce opatřena nejméně pěti průběžnými podélnými žebry.

Pražící zařízení podle předmětného technického řešení vykazuje v praxi vysokou účinnost při současně nízké spotřebě energetických médií. Podstatnou výhodou pražícího zařízení je zvýšení kvality vločkových nebo lupínkových výrobků cereální výživy, projevující se jejich jednotnou konsistencí a barvou. Současně se dosahuje snížení odpadu, jehož množství se stalo zanedbatelné. Této výhody je dosaženo zejména rozdělením pláště pražícího bubnu třemi komorami na části tvořené třemi předsazenými komorami, jejichž prostřednictvím je funkční prostor pražícího bubnu rozdělen nejméně na tři technologické úseky, v nichž postupně probíhají jednotlivé technologické fáze výroby, tj. sušení a návazné pražení vsazené suroviny. Na uvedených výhodách se podstatnou mírou podílí i originální konstrukční řešení nuceného odtahu vodních par, jehož vývody jsou umístěny nejen v dolní a horní části jednotlivých komor pláště pražícího bubnu, ale i ve víku jeho předního čela. Toto řešení umožňuje co nejrychlejší odstranění vody ze vsazené dělené těstovité suroviny a to bezprostředně po jejím vsazení do prvního technologického úseku, tj. na počátku prvé technologické fáze. Řešení přívodu cirkulačního vzduchu, řízeného v průběhu výrobního procesu klapkami jednotné soustavy, umístěné pod i nad pražícím bubnem, zajišťuje nejen rovnoměrný řízený pohyb zpracovávané suroviny po celé délce funkčního prostoru perforovaného vnitřního válce pražícího bubnu, ale i důkladné míšení zpracovávané dělené suroviny vzduchovým protiproudem. Tímto zařízení podle předmětného technického řešení současně splňuje výhody bubnových i fluidních pražících zařízení. V případě potřeby napomáhá plynulému pohybu zpracovávané dělené suroviny i naklonění pražícího bubnu a to s výhodou o 2 cm/b.m. zařízení, které zabezpečuje stavěči šroub umístěný pod přední částí pražícího bubnu. Danému účinku napomáhají i průběžná žebra umístěná podélně na vnitřní stěně rotačního vnitřního válce, zajišťující současně i požadované míšení suroviny v průběhu zpracování. V zájmu plynulého a rovnoměrného přívodu horkovzdušného média je tyčový tepelný zdroj opatřen soustavou trysek. Zjišťování průběhu sušení anebo pražení ajejich případné řízení umožňují průhledy vytvořené s výhodou v plášti pražícího bubnu ve zvolených úsecích mezi jeho jednotlivými komorami, případně i pomocí dvířek, umístěných ve víku zadního čela pláště.

Přehled obrázků na výkrese

Pražicí zařízení podle předmětného technického řešení je zobrazeno na připojeném výkrese, znázorňujícím konstrukční sestavu zařízení v podélném řezu.

Příkladné provedení technického řešení

Zařízení pro výrobu lupínkového produktu cereální výživy - Com Flakes (obr. 1) sestává z horizontálně umístěného pražícího bubnu, uloženého prostřednictvím pevného rámu na

-2CZ 7690 Ul základně. Pražící buben sestává z perforovaného vnitřního válce J_, jehož vnitřní stěna je opatřena šesti průběžnými podélnými žebry. Perforovaný vnitřní válec 1 je pomocí nezakreslených válečků souose rotačně uložen v pevném vnějším plášti 2. Tělo pevného vnějšího pláště 2 je po délce rozděleno na tři funkční části, tvořené předsazenými tepelně izolovanými komorami 2.1. 2.2 a 2.3. Z prvé komory 2.1 pevného vnějšího pláště 2 je v dolní části pražícího bubnu vyústěna výsypka 3 propadu vyřazeného polotovaru zpracovávané suroviny a ze třetí komory 2.3 pláště 2 výsypka 6 vypražených lupínků. Ve druhé a třetí komoře 2.2 a 2.3 pláště 2 jsou vytvořeny dva přívody 4 cirkulačního vzduchu, regulovaného klapkami 5 jednotné rozvodné soustavy umístěné podélně k ose pražicího bubnu. V každé komoře 2.1, 2.2 a 2.3 pláště 2 je vytvořen jeden nucený odtah 7 vodních par. Obě čela pražicího bubnu jsou opatřena víky 8 a 9. Ve středu víka 8 předního čela pražicího bubnu je vytvořen otvor 17, jímž je do funkčního prostoru perforovaného vnitřního válce 1 zaveden tyčový tepelný zdroj 10, na jehož konci je soustava horkovzdušných trysek 14. V dolní části kruhového víka 8 předního čela pražicího bubnu je vytvořen nucený odtah 7 vodních par napojený na centrální soustavu vedený podélně pod tělem pražicího bubnu. Nad odtahem7 je umístěn plnicí otvor 15 do něhož je napojeno vedení ze zásobníku 16 dělené těstovité suroviny na bázi kukuřičné mouky. Ve víku 9 zadního čela pláště 2 pražicího bubnu jsou vytvořena dvířka 11. V těle pevného vnějšího pláště 2 jsou v úsecích mezi prvou a druhou komorou 2.1 a 2.2 a mezi druhou a třetí komorou 2.2 a 2.3 vytvořeny průhledy 12 umožňující sledování stavu a postupu zpracování suroviny uvnitř, vnitřního válce i, jehož funkční prostor je opatřen nezakresleným světelným zdrojem. Pod přední částí pražicího bubnu je umístěn stavěči šroub 13 sloužící k potřebnému naklonění bubnového pražiěe. V jednotlivých technologických úsecích jsou ve funkčním prostoru vnitřního válce i umístěna nezakreslená čidla.

Při výrobě pražených kukuřičných lupínků, tzv. Com Flakes, byla surovina, předem zpracovaná s vodou v husté těsto a po protlačení extrudérem nařezaná na drobné plátky, dopravena vibračním žlabem přes zásobník 16 plnicím otvorem 15 ve víku 8 do prvého technologického úseku funkčního prostoru perforovaného vnitřního válce i. Prostřednictvím horkovzdušných trysek 14 tyčového tepelného zdroje 10 byla těstovitá nařezaná surovina bezprostředně podrobena teplotnímu šoku a to při teplotě 330 °C. Současně byla vyvinutá vodní pára odváděna nuceným odtahem 7 umístěným v dolní části kruhového víka 8 čela pláště 2. V prvém technologickém úseku, tvořeném délkou prvé komory 2.1 pláště 2 došlo takto k odstranění většiny vody v surovině, tj. k vysušení polotovaru, který se v podobě tzv. „ledviny“ převaloval po vnitřní stěně rotujícího vnitřního válce L Míšení účinně napomáhala průběžná podélná žebra 18 umístěná na vnitřní stěně vnitřního válce i. Nežádoucí polotovar, např. zlomkové lupínky, přitom propadaly do výsypky 3 propadu umístěné v dolní části první komory 2.1 vnějšího pláště

2. Zpracovávaná surovina postupovala samospádem do druhého technologického úseku v místě druhé komory 2.2 pláště 2. Postup zpracování polotovaru, včetně jeho míšení byl ve funkčním prostoru perforovaného vnitřního válce i regulován pomocí klapek 5 cirkulačního vzduchu. Cirkulační vzduch je veden potrubím uloženým podélně pod pražicím bubnem a je přiváděn prostřednictvím klapek 5 do druhé a třetí komory 2.2 a 2.3 pomocí přívodu 4. Současně je pražící buben pomocí stavěcího šroubu 13 umístěného pod přední částí pláště 2 pražicího bubnu, nakloněn do výše 2 cm/b.m. V druhém technologickém úseku funkčního prostoru vnitřního válce 1, tj. v úseku dosušení a pražení se při pražení vysušených lupínků dosáhlo teploty 180 °C a ve třetím technologickém úseku, umístěným pod třetí komorou 2.3 pláště 2, bylo dosaženo teploty 70 °C, při níž byly kukuřičné lupínky dopraženy. Vypražený výrobek poté samospádem propadal do výsypky 6 hotového výrobku a poté pomocí dopravníkového pásu plněn do zásobníku.

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle předmětného technického řešení lze využít podle potřeby pro sušení a/nebo pražení většiny druhů ovoce a jiných, zejména dělených těstovitých surovin.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Pražící zařízení potravinářských výrobků, zejména vločkových anebo lupínkových produktů cereální výživy, sestávající z horizontálně uloženého pražícího bubnu, jehož perforovaný vnitřní válec je souose rotačně uložen v pevném vnějším plášti, opatřeném přívodem

   5 tepelného zdroje, násypkou suroviny svýsypkou vypraženého výrobku, vyznačující se tím, že tělo pevného vnějšího pláště (2) je po své délce rozděleno nejméně na tři funkční části tvořené předsazenými tepelně izolovanými komorami (2.1, 2.2 a 2.3), přičemž ve spodní části pražícího bubnu je z prvé komory (2.1) pláště (2) vyústěna výsypka (3) propadu a z třetí komory (2.3) pláště (2) výsypka(6) vypraženého výrobku a v druhé a třetí komoře (2.2 a 2.3) pláště (2) je ío vytvořen přívod (4) cirkulačního vzduchu, regulovaný klapkami (5) umístěnými podélně k ose pražícího bubnu a v každé komoře (2.1, 2.2 a 2.3) pláště (2) je vytvořen nejméně jeden nucený odtah (7) vodních par, zatímco obě čela pražícího bubnu jsou opatřena víky (8, 9), z nichž do středu víka (8) předního čela je prostřednictvím středového otvoru (17) zaveden tyčový tepelný zdroj (10) a v dolní polovině víka (8) je vytvořen odtah (7) vodních par, nad nímž je umístěn

   15 plnicí otvor (15), do něhož je vyústěn přívod ze zásobníku (16) dělené těstovité suroviny, přičemž ve víku (9) zadního čela pláště (2) jsou vytvořena dvířka (11).
2. 2. Pražící zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že v plášti (2) je v úsecích mezi komorami (2.1,2.2 a 2.3) vytvořen nejméně jeden průhled (12).
3. 3. Pražící zařízení podle nároků la2, vyznačující se tím, že pod přední částí

   20 pražícího bubnu je umístěn nejméně jeden stavěči šroub (13).
4. 4. Pražící zařízení podle nároků laž3, vyznačující se tím, že tyčový tepelný zdroj (10) je opatřen soustavou horkovzdušných trysek (14).
5. 5. Pražící zařízení podle nároků laž4, vyznačující se tím, že vnitřní stěna perforovaného vnitřního válce (1) je opatřena nejméně pěti průběžnými žebry (18).