Конструкции современных шприцов

Рассмотрим подробнее шприцы с поршневыми вытеснителями. Машины с такими рабочими механизмами позволяют наиболее полно сохранять исходные физические свойства фарша, так как он подвергается равномерному объемному сжатию (нормальные напряжения) и не испытывает сдвиговых, касательных напряжений. Из-за этого сохраняется и пространственное распределение включений в фарш (кубики шпика, мяса и др.).

 

Однако самым главным недостатком шприцов такой конструкции является периодичность их работы. В настоящее время широкое распространение получили поршневые шприцы с гидравлическим приводом. Шприцы с пневматическим приводом применяются в меньшей степени в виду меньшего кпд и возможности попадания сжатого воздуха в фарш.

Например, известен вертикальный гидравлический шприц C/E INS/50 фирмы La Minerva (Италия) (рис. 2). Он предназначен для мясных магазинов, мясоперерабатывающих комбинатов, колбасных и сосисочных фабрик, универсамов.

Вкорпусе из нержавеющей стали расположены гидравлический цилиндр и гидравлическая насосная станция. На станину устанавливается цилиндр, такжеизготовленный из нержавеющей стали. Он закрывается плоской крышкой,которая в период выдачи фарша прижата гайками. При загрузке фарша крышка отводится в сторону на оси. На наружную часть крышки приварен патрубок, с нарезанной резьбой, к которой с помощью накидной гайки прикрепляют цевку. Шприц имеет две регулируемых опоры и два колеса для того, чтобы обеспечить мобильность перемещения. А также снабжается тремя цевками из нержавеющей стали диаметром: 14, 20 и 30 мм. Вместимость бункера 50 кг, при массе самого шприца 155 кг.

   

Рис. 2. Вертикальный гидравлический шприц C/E INS/50 фирмы La Minerva (Италия).

При производстве сырокопченых колбас для набивки колбасных оболочек фаршем грубой консистенции применяется также гидравлический шприц IV-60 (Италия) (рис. 3). Данная модель обеспечивает приемлемые требования к качеству структурированных колбас. Конструкция данной модели не имеет каких-то принципиальных отличий. Она также включает в себя корпус, внутри которого устанавливается цилиндр объемом 60 литров, закрывающийся плитой-крышкой. Сам поршень представляет собой диск с небольшим углублением конической формы, располагающимся как раз под цевкой (рис. 4).

Рис. 3. Гидравлический шприц IV-60 (Италия)

 

Рис. 4. Поршень гидравлического шприца IV-60 (Италия)

Однако почти все гидравлические шприцы обладают достаточной массивностью и сложностью конструкции в виду наличия системы подачи масла в силовой поршень, поэтому логичным стало появление шприцов с пневматическим приводом.

Так, например, известен пневматический шприц модели DG-Q01 (Китай) (рис. 5). Использование пневматики позволяет снизить энергозатраты при его работе. Помимо этого он имеет специальное устройство, позволяющее осуществлять быструю замену цевок, что повышает эффективность этого пневматического шприца вдвое. В то время как одна цевка задействована в производстве, на другую в это время можно надевать новую оболочку.

Рис. 5. Пневматический шприц модели DG-Q01 (Китай).

Пневматические элементы машины собираются из деталей известного мирового производителя пневматики FESTO, при этом шприц может дозировать достаточно крупные кусочки мяса, сохраняя при этом высокую точность дозирования, при этом погрешность дозирования составляет 2-5 г. В зависимости от производимой продукции, шприц модели DG-Q01 может оборудоваться автоматическим устройством перекрутки оболочки или соединяться с клипсатором. Шприц снабжается комплектом цевок диаметрами 18/22/28 мм. Объем бункера 68 литров, рабочее давление воздуха, 0,5-0,8 МПа      , масса – 120 кг.

Широкое применение нашли шприцы с шнековыми (винтовыми) вытеснителями. Главное преимущество таких машин – непрерывность работы, универсальность перерабатываемой продукции, наряду с незначительным влиянием на структурно-механические характеристики фарша в процессе работы. В настоящее время используют шприцы с одним и двумя вытеснительными шнеками.

На отечественном рынке широко представлены шприцы КОМПО (Белоруссия). Машины изготавливается из нержавеющей стали. И состоят из корпуса, внутри которого устанавливаются два винта, причем один с левым, а другой с правым направлением винтовой линии. В зависимости от вида колбасных изделий могут устанавливаться одна из двух пар винтов из комплекта сменных частей. Винты, изготовленные из коррозионно-стойкой стали, имеют на одном конце торцовые пазы, посредством которых передается крутящий момент от выходных валов редуктора (рис. 6).

Рис. 6. Винтовые вытеснители КОМПО (Белоруссия).

Все обшивки шприца снабжены уплотнениями из силиконовой резины, не допускающими попадания капельной влаги внутрь корпуса. Бункер конической формы крепится к корпусу шприца, при установке фиксируется стопорами, а при мойке откидывается в сторону.

Для улучшения вакуумирования при производстве вареных колбас, сосисок, сарделек и др. продуктов из тонкоизмельченного фарша в горловину бункера вставляется ограничитель сечения. Для той же цели при производстве вареных колбас внутри фланца крепления цевки в необходимых случаях может устанавливаться один из рассекателей фарша, входящих в комплект сменных частей. При работе шприца в режиме вакуумирования циклограмма включения и выключения двух электромагнитных клапанов позволяет работать при глубоком вакууме даже на относительно жидких фаршах. В то же время при перерывах в работе исключается попадание фарша в вакуумную систему.

Шприц КОМПО-МИНИ 1500 (рис. 7) работает в ручном и единичном режимах, а шприцы КОМПО-ОПТИ 2000 и КОМПО-ОПТИ 2000-01 работают в трех режимах: ручной (величина дозы определяется временем нажатия на подколенный выключатель); единичный (величина дозы определяется настройкой на пульте управления, для пуска необходимо кратковременно нажать на подколенный выключатель); автомат (настраивается доза и два вида пауз) – подрежим автономной работы без клипсатора и подрежим для совместной работы с клипсаторами КН-31 и КН-32.

Рис. 7. Шприц КОМПО-МИНИ 1500 (Белоруссия).

Кроме того в ручном режиме имеется два подрежима: подрежим автономной работы шприца и подрежим совместной работы с порционирующим устройством ФПЛ. Для того, чтобы исключить настройку всех режимов при переходе от одного вида продукции к другому система шприца содержит 90 программ с автономной памятью. Программы включают параметры шприца, перекрутчика, кроме того паузы, необходимые для автономной работы и совместной работы с клипсаторами КН-31 и КН-32, а также сокращенное название колбасной продукции.

Санитарно – гигиеническая обработка изделия не требует много времени вследствие доступности всех зон для обработки. Для этого предусмотрено, что все имеющие контакт с продуктом узлы и детали легкосъёмные, быстрооткрывающиеся без дополнительного инструмента, кроме винтов вытеснителя, вынимаемых из корпуса двумя спецключами. Впрочем, такая быстроразборная конструкция стала давно уже нормой. Предусмотрено, что из деталей ворошителя ежедневно моются только легкосъемная спираль и скребок.

Интересной моделью этой же фирмы представляется шприц КОМПО-ОПТИ 2000-03. Данная машина комплектуется волчковой насадкой (рис. 8) и дополнительным комплектом винтов под установку ножей. Это позволяет вырабатывать на шприце новые виды мясной продукции, преимущественно варено-копченые и полукопченые колбасы. Шприц также комплектуется двухопорными винтами, что значительно увеличивает ресурс корпуса вытеснителя и винтов, а также снижает энергозатраты главного привода изделия.

Рис. 8. Волчковая насадка шприца КОМПО-ОПТИ 2000-03 (Белоруссия).

На нашем рынке также широко представлены винтовые вакуумные шприцы фирмы "ДУКО-ТЕХНИК" (Украина). Интересна их модель шприца Duco 3231.

Фаршевый насос (вытеснитель) шприца DUCO 3231 выполнен в виде сдвоенного винта в паре с полиамидной гильзой, которая позволяет существенно уменьшить износ винтов, значительно продлевая их срок службы. При этом в процессе работы гильза, расширяясь вследствие влагонасыщения, постоянно плотно облегает винты, что обеспечивает постоянное точное порционирование. Использование полиамидной гильзы в компоновке рабочих узлов мясного насоса является «ноу хау», разработанным специалистами компании «ДУКО-ТЕХНИК» и успешно эксплуатируемым в винтовых вакуумных шприцах DUCO 3231 (рис. 9).

    

Рис. 9. Винтовой вакуумный шприц Duco 3231 и полиамидная гильза.

Комплектация гильзой, выполненной из специального термостойкого материала (до 80ºС), позволяет использовать шприц DUCO как на высокотемпературных массах (кровяные колбасы), так и при наполнении сыров в оболочку.

В комплект шприца DUCO входят следующие цевки:

-ø 12, 20, 25, 30, 40 мм - для прямой набивки колбас;

-ø 10, 11, 15 мм - для автоматического перекручивающего

устройства с поддержкой;

-ø 10, 15 мм – для полуавтоматического перекручивания сосисок и сарделек в натуральной оболочке.

Производительность наполнения в зависимости от диаметра оболочки и типа колбасных изделий составляет 2400 – 3000 кг/ч

Существуют также шприцы с шестерными вытеснителями, они обеспечивают непрерывный цикл работы шприцов. Применяют вытеснители с внешним и внутренним зацеплением зубчатых колес.

Такой тип вытеснителей используется фирмой KARL SCHNELL (Германия) в вакуумном шприце P11 SE (рис. 10).

Рис. 10. Вакуумный шприц P11 SE KARL SCHNELL (Германия).

Рис. 11. Принцип работы шестеренного вакуумного шприца P11 SE KARL SCHNELL: 1 – отводной патрубок; 2 – корпус машины; 3, 4 – валы; 5 – шестерня; 6 – патрубок для вакуумирования; 7 – зубчатое колесо; 8 – корпус вытеснителя; 9,10 – вкладыши.

Рис. 12. Рабочие органы шестеренного вакуумного шприца P11 SE KARL SCHNELL (Германия).

Объем бункера шприца данной модели составляет 300 литров, вес вместе с подъемником – 1500 кг, а производительность 12000 – 16000 кг/ч.

Наряду с шприцами со шнековым вытеснителем в колбасном производстве широко используются шприцы с эксцентриково- лопастным (шиберным) фаршевым насосом. Это также устройства непрерывного действия. Они создают в продукте нормальные, объемные напряжения, не влияющие на физические свойства фарша и не вызывающие перераспределения его компонентов. Их конструкция позволяет обрабатывать все виды фаршей. Вытеснитель состоит корпуса 1 и вращающегося внутри него цилиндрического ротора 2, в котором проделаны радиальные пазы для пластин 3. Пластины одинаковой длины скользят по внутренней поверхности корпуса, в котором ротор установлен эксцентрично и вытесняют фарш через отводной патрубок 4. Голубым цветом показана зона, в которой осуществляется вакуумирование.

Рис. 13. Принцип работы эксцентриково-лопастного вакуумного шприца.

Рис. 14. Вакуумный шприц Vemag серии DP Е.

Рис. 15. Ротор вакуумного шприца Vemag серии DP Е.

Еще одним крупным производителем шприцов с эксцентриково- лопастным фаршевым насосом является фирма Handtmann (Германия). Для крупных предприятий они предлагают шприцы серии VF. Модель VF 622 (рис.16) с увеличенным давлением набивки до 72 бар – была специально разработана для трудно перерабатываемых масс. Роторный механизм подачи Handtmann, который особенно хорошо подходит для производства сырокопченых колбас за счет улучшенного удаления воздуха, в вакуумном шприце VF 622 достигает особой эффективности в сочетании с системами измельчения и набивки с использованием приставки-волчка, речь о которой пойдет ниже. Одно из главных достоинств модели VF 622 – это возможность комбинация техники измельчения и набивки с использованием приставки-волчка. Для наивысшей точности порционирования в этой модели применяется интегрированная запатентованная система компенсации веса, обеспечивающая выравнивание давлений и объемов в камерах механизма подачи.

Рис. 16. Вакуумный шприц Handtmann Модель VF 622.