Пристрій для переробки молока та вершків у домашніх умовах

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано в личных подсобных хозяйствах при сепарировании молока и сбивании масла. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для переработки молока и сливок в домашних условиях, включающее корпус, приемную чашу, связанную с узлом сепарации, имеющим съемные приемники сливок и обрата. Для сбивания масла имеется узел маслосбивания, снабженный крышкой для приемной чаши и дополнительный съемный вал. На дополнительном валу размещается мешалка, закрепляемая на валу. Для привода дополнительную ручку одевают на конец дополнительного вала. Такое устройство позволяет при незначительном усложнении узла сепарации выполнить на нем дополнительные функции приготовление масла, что исключает потребность в дополнительном устройстве маслобойки. А также дает экономию материалов. Особенно такое устройство буде т доступным по стоимости для индивидуальных хозяйств в сельской местности. Недостатком известного устройства является то, что в нем не предотвращена возможность вращения массы сливок, находящихся в чаше, вместе с вращающейся мешалкой, что приводит к неконтролируемому снижению относительной скорости лопастей мешалки и сливок вследствие закручивания массы сливок, в результате чего снижается степень механического воздействия на сливки. Устройство имеет ручной привод, в результате не позволяет получить равномерную скорость перемешивания, кроме того, нет возможности получения высоких скоростей, поэтому не обеспечивается хорошее перемешивание. Кроме того, недостатком этого сбивателя является то, что рабочая поверхность лопастей, являющаяся одновременно приемниками сливок и обрата не имеет специально выполненной поверхности для улучшения процесса перемешивания, что снижает турбулизацию сливок, интенсивность их сбивания. Поскольку лопасти частично оголяются, применяемые конструкции лопастей не обеспечивают достаточное насыщение сливок воздухом и создание кавитационно-флотационного режима их сбивания. Последняя треть лопастей практически не участвует в процессе сбивания, так как она погружена в слой сливок незначительно. Задачей данного устройства является усовершенствование конструкции мешалки, позволяющее увеличить степень турбулизации путем увеличения равномерности поступления сливок одинаковой толщины по всей длине мешалки и интенсивности насыщения взбиваемых сливок воздухом. Решение указанной задачи достигается тем, что мешалка выполнена в виде диска, на одной стороне которого имеются зубья внутреннего зацепления, а на другой - лопасти и установлен диск на оси, связанной с дополнительным валом посредством водила, кроме того, дополнительный вал одним концом связан с вертикальным валом электропривода, а другой конец снабжен шестерней для взаимодействия с зубьями диска, причем лопасти на диске размещены во взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием двух участков и выполнены криволинейными с дугообразным сечением. Устройство содержит корпус, привод, съемный барабан, съемный узел маслосбивания, съемный дополнительный вал с закрепленной на нем мешалкой и установленный на корпусе посредством опорных узлов. В качестве привода использован электродвигатель. В результате того, что мешалка выполнена в виде диска, с зубьями внутреннего зацепления, а диск установлен на оси, связанной с дополнительным валом посредством водила, в дополнительный вал связан с вертикальным валом электропривода, вращение от вала электропривода передается на дополнительный вал-шестерню и заставляет диск совершать вращательное движение вокруг внутренних стенок чаши. Одновременно шестерня, обкатываясь своими зубьями по внутренним зубьям диска заставляет вращаться ось вместе с диском вокруг собственной оси (относительное движение). Соотношение угловых скоростей мешалки вокруг собственной оси и вокруг оси приемной чаши определяется соотношением зубьев шестерни и внутренних зубьев диска. По мере снижения вязкости взбиваемых сливок, уменьшается момент сопротивления вращению диска в его относительном и переносном движении. Это приводит к автоматическому увеличению скорости вращения диска как вокруг чаши, так и вокруг собственной оси. В результате, автоматически увеличивается передаточное отношение между угловыми скоростями диска в его относительном и переносном движении, что позволит более интенсивно насыщать взбиваемые сливки воздухом без выброса их из чаши в конце технологического процесса. За счет попадания воздуха в приемную чашу, происходит его диспергирование в сливках и возникает кавитационно-флотационный режим, при котором частицы молочного жира быстро теряют свои липоидно-белковые оболочки и, флотируясь на пузырьках воздуха, объединяются в масляное зерно. Этим достигается повышение степени турбулизации взбиваемых сливок. Размещение на диске лопастей во взаимно перпендикулярных плоскостях, с образованием двух участков и выполнение их криволинейными с дугообразным сечением, позволит интенсифицировать процесс сбивания за счет увеличения степени турбулизации поступающи х сливок при входе в корпус устройства, за счет возможности осуществления процесса взбивания по всей длине лопастей мешалки и создания закрученного, тонкого, равномерного по всему объему чаши кольцевого слоя сливок с осевым его перемещением, при этом уменьшается аэродинамическое сопротивление мешалки. Предложенная мешалка делает более направленным режим сбивания сливок, что позволяет уменьшить отход жира в пахту и обеспечивает однородность и осесимметричность потока по всему объему чаши. Закручивание потока сливок лопастями мешалки позволит увеличить давление сливок и, следовательно, увеличить передаваемый момент, что позволит увеличить степень турбулизации перемешиваемых сливок. Данная совокупность существенных признаков позволит по сравнению с прототипом получить следующие технические результаты: - повышение эффективности процесса сбивания из-за равномерного поступления сливок на лопасти мешалки и распределение их по окружности и объему чаши; - обеспечение более направленного режима сбивания сливок; - увеличение степени турбулизации за счет более интенсивного насыщения взбиваемых сливок воздухом, Заявляемое техническое решение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень", так как совокупность существенных признаков, характеризующи х данное устройство, является новой и не следует явным образом известного уровня техники. На фиг. 1 показан сепаратор-сливкоотделитель, общий вид; на фиг. 2 - приемная чаша для сливок, разрез; на фиг. 3 - диск-мешалка, вид сверху. Устройство для переработки молока и сливок из известных элементов, входящи х в состав сепараторасливкоотделителя, корпуса 1, на котором устанавливается приемная чаша 2 барабана 3, установленного на вертикальном валу 4 электропривода 5, приемника обрата 6 и приемника сливок 7. Дополнительным элементом устройстве является дополнительная приемная чаша 8 с узлом маслосбивания, который состоит из мешалки, выполненной в виде диска 9, с одной стороны которого выполнены лопасти 10, а на другой зубья внутреннего зацепления 11, для взаимодействия с зубчатым венцом 12 дополнительного вала 13. Диск 9 установлен на оси 14 водила 15, установленного на дополнительном валу 13 посредством муфты 16 втулки 17. Дополнительный вал 13 закреплен на чаше 8 посредством стопорных гаек 18, 19, а с валом 4 привода 5 связан посредством переходных полумуфт 20, 21. Приемная чаша 8 устанавливается на корпус 1 и имеет крышку 22. Устройство работает следующим образом. Молоко поступает в приемную чашу 2 барабана 3, где под действием центробежных сил распадается на обрат и сливки. Обрат, как более тяжелая фракция, под действием центробежных сил оттесняется к стенке узла сепарации 3 и по конусной поверхности попадает в выходное отверстие приемника обрата 6. Жировые шарики сливок, как более легкая фракция, проходят через отверстия узла сепарации в приемник сливок 7. После использования устройства для переработки молока в сливки, его трансформируют в маслосбиватель путем смены чаши 2 с узлом сепарации 3 на приемную чашу 8 с узлом маслосбивания. Чашу 8 заполняют сливками. Диск 9 с лопастями 10 совершает сложное движение вокруг собственной оси и планетарное движение вокруг оси устройства. За счет этого происходит взаимодействие со средой и создается суммарный крутящий момент, что приводит к интенсивному образованию масляных зерен, а впоследствии - к образованию масляного комка. Предлагаемое устройство надежно и долговечно в работе. Отсутствие быстроизнашивающихся деталей, смазочных устройств и подшипниковых узлов позволяет исключить предпусковое обслуживание устройства для переработки молока и сливок и снизить требования к квалификации обслуживающего персонала, что имеет весьма важное значение для использования устройства в личных хозяйствах, так как позволяет исключить применение ручного труда и повысить производительность переработки молока и сливок. Изготовлен опытный образец, проведены испытания. Заявляемое техническое решение соответствует критерию "Промышленная применимость".