專利名稱：夾心食品芯料添加系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種夾心食品芯料添加系統，屬于食品、飼料機械技術領域，可用于夾心寵物食品的生產。
背景技術：
隨著我國獨生子女增多以及人口老齡化的出現，人們將寵物越來越視為家庭一員。隨著寵物“地位”的提升，寵物食品的需求量以及品種要求也日益增高，夾心寵物食品就是現在寵物食品中需求量很大的一種。人類食用的夾心食品雖早有生產，但僅限于非常簡單的加工工藝，而且生產能力低下，生產成本較高，多局限于食品原料的加工，對于生產一次成型的擠壓膨化夾心食品尚處于研究階段。芯料添加系統用于夾心寵物食品中芯部物料的添加，不同的芯部原料通過充分混合攪拌后，在一定溫度和壓力下添加到寵物食品膨化機的成型模具中，生產出不同形狀的夾心食品。只有在芯部物料被成功輸送至膨化機生產的包裹層物料中，才能夠確保夾心食品的最終成型，因此芯部物料的輸送與添加是夾心寵物食品生產的一個重要環節。目前國內有一些公司僅能進行夾心寵物料的小批量生產，產能一般在100_500kg/ h，無法滿足快速增長的市場需求，同時裝置可控性不好，難以實現放大后的穩定生產。夾心寵物食品生產專用模具(專利號ZL201020685588. 6)和切料裝置(專利號 ZL201120017487. 6)已經過試驗驗證，但能夠符合要求的添加系統尚未見有研究或報道。夾心食品芯料添加系統有待于解決的幾個主要技術難點有
如何解決主配方與輔料混合均勻性的問題。芯料的主要成分為牛油，為保證與配方粉料的混合效果，混合溫度需控制在一定范圍內，如何保持芯料恒溫，是保證混合效果，實現芯料穩定添加需要解決的第一個問題。如何解決芯料的輸送，防止芯料的硬化和堵塞。一般主物料在與輔料混合后，常溫下呈脂肪性半固體狀，容易產生硬化，如何使芯部物料在添加過程中保持較好的流動性，杜絕硬化和堵塞現象發生是實現芯料穩定添加需要解決的第二個問題。芯料輸送的動力來源如何選擇，如何保證輸送時的管道壓力。芯料由于其自身特性，只能在一定壓力下才不致其特性發生轉變，在輸送過程中，如何保證管道壓力控制在一定范圍內，是實現芯料穩定添加需要解決的第二個問題。如何實現芯料的定量穩定添加。芯料在一定動力下實現輸送，一般夾心寵物食品生產中會涉及多通道注入，為保證每個通道的的注入量相同，需要確保在向每個通道輸送芯料時的壓力相同。如何實現不停機生產。芯料可能會混入一些雜質或者混合不均勻導致的結團現象，因此在混合后一般都需要設置過濾器，過濾器在使用一定時間后，濾網會發生堵塞現象，需要拆下清洗，但如果就此要求整個系統停止生產的話，造成的損失很大，所以就需要具有不停機檢修功能。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種夾心食品芯料添加系統，能夠穩定地向夾心寵物食品生產專用模具輸送芯料。為解決以上技術問題，本發明所提供的一種夾心食品芯料添加系統，包括主添加罐、過濾器、螺桿泵、緩沖罐及集中分配器，所述主添加罐設有主添加罐物料進口及主添加罐物料出口，所述過濾器設有過濾器物料進口及過濾器物料出口，所述螺桿泵設有螺桿泵物料進口及螺桿泵物料出口，所述緩沖罐設有緩沖罐物料進口及緩沖罐物料出口，所述集中分配器設有分配器主入口及多個分配器出口 ；所述主添加罐物料出口通過管道與所述過濾器物料進口相連接，所述過濾器物料出口通過管道與所述螺桿泵物料進口相連接，所述螺桿泵物料出口通過管道與所述緩沖罐物料進口相連接，所述緩沖罐物料出口通過管道與所述分配器主入口相連接，各所述分配器出口分別連接有噴嘴，所述噴嘴的出口與夾心食品生產模具的各芯料流道對接。相對于現有技術，本發明取得了以下有益效果將芯料的各種原料投入到主添加罐中，主添加罐將芯料調配好以后進入過濾器過濾，去除雜質后的芯料由螺桿泵向緩沖罐輸送，螺桿泵提供芯料流動的動力，緩沖罐可以緩解螺桿泵的沖擊力，使芯料壓力更加恒定，從緩沖罐出來的芯料進入集中分配器，在集中分配器中壓力得到二次均衡，能夠更好的平均各個注入口的壓力，保證每個噴嘴的流量相同。作為本發明的優選方案,所述主添加罐中設有調配芯料的主添加罐內筒,所述主添加罐內筒的圓周外套有主添加罐外筒,所述主添加罐外筒與所述主添加罐內筒的圓周壁之間設有主添加罐保溫夾套,所述主添加罐保溫夾套中設有纏繞在所述主添加罐內筒外周的主添加罐蒸汽盤管，所述保溫夾套的上部設有注水口，所述注水口并聯安裝有注水閥及安全閥，所述主添加罐內筒中設有與其共軸線的攪拌轉子，所述攪拌轉子的上端與攪拌電機及減速機構傳動連接，所述主添加罐內筒的底部中心安裝有主添加罐排污閥，所述主添加罐物料進口位于所述主添加罐內筒的上部且安裝有主添加罐物料進口閥，所述主添加罐物料出口位于所述主添加罐內筒的下部且安裝有主添加罐物料出口閥。開啟注水閥向主添加罐保溫夾套注水，注滿水后開啟主添加罐蒸汽進口閥向主添加罐蒸汽盤管通入蒸汽，主添加罐蒸汽盤管加熱主添加罐保溫夾套的水使其保持在一個恒定的溫度下，同時物料從主添加罐物料進口閥進入主添加罐內筒中，開啟攪拌電機,攪拌電機驅動攪拌轉子轉動對物料進行攪拌均勻，恒溫的環境及不停的攪拌使芯料的溫度均勻恒定，能夠保持較好的流動性，有利于混合均勻；由于水升降溫速度比蒸汽慢，通過蒸汽加熱夾套中的水，再通過水對主添加罐內筒進行保溫，與蒸汽直接加熱相比更有利于主添加罐內筒的溫度恒定，可以防止局部溫度陡增難以控制。作為本發明的優選方案，所述過濾器中設有過濾器內筒，所述過濾器內筒的圓周外套有過濾器外筒，所述過濾器外筒與所述過濾器內筒的圓周壁之間設有過濾器保溫夾套，所述過濾器內筒及過濾器外筒的上部共有一個將其各自封閉的筒蓋；所述過濾器保溫夾套的上部通過過濾器蒸汽進口閥與蒸汽管道連接，所述過濾器保溫夾套的下部設有過濾器蒸汽出口閥；所述過濾器物料進口與所述過濾器內筒的上部相連通，所述過濾器物料出口與所述過濾器內筒的下部相連通，所述過濾器內筒的中部設有與其共軸線的濾芯，所述濾芯外包覆有濾網。芯料從過濾器物料進口進入過濾器內筒，經濾芯過濾后，從過濾器物料出口流出，在此過程中，蒸汽從過濾器蒸汽進口閥進入過濾器保溫夾套中，從過濾器蒸汽出口閥流出通過疏水閥進入蒸汽凝水管路，芯料在過濾過程中，保溫夾套對其進行保溫，保證其流動性很好。作為本發明進一步的優選方案，所述過濾器外筒的兩側對稱設有凸耳，所述筒蓋上方設有壓架，所述壓架的兩端分別向下鉤在所述凸耳下方，所述壓架的中部設有螺孔，所述螺孔中旋有螺紋頂桿，所述螺紋頂桿的下端面頂在所述筒蓋的中心。正向旋轉螺紋頂桿， 螺紋頂桿的下端面將筒蓋壓緊，保證過濾器內筒和過濾器外筒的密封；逆向旋轉螺紋頂桿， 即可將筒蓋卸下，更換濾芯并對筒體內部進行清理。作為本發明進一步的優選方案，所述過濾器并聯設有兩組，兩過濾器物料進口分別設有過濾器物料進口閥且均與所述主添加罐物料出口連接，兩過濾器物料出口分別設有過濾器物料出口閥且均與所述螺桿泵物料進口相連接。并聯設置兩組過濾器，實現一用一備，當一組過濾器阻塞時，關閉該過濾器的過濾器物料進口閥及過濾器物料出口閥，打開另一過濾器的過濾器物料進口閥及過濾器物料出口閥，即可切換至另一組過濾器運行，可以實現連續生產，既保證了生產效率，又不至于因中斷導致芯料固化阻塞。作為本發明的優選方案，所述緩沖罐為兩端封閉的柱狀筒體結構，所述緩沖罐物料進口位于緩沖罐一端的端面中心,所述緩沖罐物料出口位于緩沖罐另一端的下部；所述緩沖罐內設有沿其內腔呈螺旋狀前進的緩沖罐蒸汽盤管，所述緩沖罐蒸汽盤管的兩端分別為緩沖罐蒸汽進口端及緩沖罐蒸汽出口端且均伸出緩沖罐的筒體外，所述緩沖罐蒸汽進口端位于所述緩沖罐物料出口所在的一端且安裝有緩沖罐蒸汽進口閥，所述緩沖罐蒸汽出口端位于所述緩沖罐物料進口所在的一端且安裝有緩沖罐蒸汽出口閥。緩沖罐具有一定的容積，可以緩解螺桿泵的沖擊力，使芯料壓力更加恒定；此外，蒸汽從緩沖罐物料出口所在的一端進入，從緩沖罐物料進口所在的一端流出，使得蒸汽與芯料逆向流動，隨著芯料的向前流動其溫度有逐漸下降的趨勢，位于末端的芯料溫度低，需要的補充的熱量多，與具有較高溫度的蒸汽接觸；位于首端的芯料溫度高，需要的補充的熱量少，與散熱后溫度降低的蒸汽接觸。作為本發明的優選方案，所述管道外壁包覆有保溫層，所述螺桿泵物料出口的管道上設有三通，所述三通的旁通出口處安裝有手動泄壓閥。當管道出現故障時，可以開啟手動泄壓閥進行泄壓。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明，附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本發明。圖I為本發明夾心食品芯料添加系統的系統圖。圖2為本發明夾心食品芯料添加系統中主添加罐的主視圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為本發明夾心食品芯料添加系統中過濾器的主視圖。圖5為圖4的左視圖。圖6為圖4的立體圖。
圖7本發明夾心食品芯料添加系統中緩沖罐的立體圖。圖8為本發明夾心食品芯料添加系統中集中分配器的主視圖。圖9為圖8的俯視圖。圖中1.主添加罐、Ia.攪拌電機及減速機構、Ib.攪拌轉子、Ic.主添加罐內筒、 Id.主添加罐外筒、Ie.主添加罐蒸汽盤管、If.主添加罐蒸汽進口閥、Ig.主添加罐蒸汽出口、Ih.主添加罐物料進口、Ij.主添加罐物料出口、Ik.主添加罐排污閥、2.過濾器、2a.過濾器外筒、2b.過濾器內筒、2c.濾芯、2d.濾網、2e.過濾器物料進口、2f.過濾器物料出口、 2g.過濾器蒸汽進口閥、2h.過濾器蒸汽出口閥、2j.筒蓋、2k.凸耳、2m.壓架、2n.螺紋頂桿、2p.過濾器物料進口閥、2q.過濾器物料出口閥、3.螺桿泵、3a.螺桿泵物料進口、3b.螺桿泵物料出口、4.緩沖罐、4a.緩沖罐物料進口、4b.緩沖罐物料出口、4c.緩沖罐蒸汽進口閥、4d.緩沖罐蒸汽出口閥、5.集中分配器、5a.分配器主入口、5b.分配器出口、5c.噴嘴、 6.管道、6a.手動泄壓閥。
具體實施例方式如圖I所示，本發明的夾心食品芯料添加系統，包括主添加罐I、過濾器2、螺桿泵 3、緩沖罐4及集中分配器5。主添加罐I設有主添加罐物料進口 Ih及主添加罐物料出口 lj，過濾器2設有過濾器物料進口 2e及過濾器物料出口 2f，螺桿泵3設有螺桿泵物料進口 3a及螺桿泵物料出口 3b，緩沖罐4設有緩沖罐物料進口 4a及緩沖罐物料出口 4b，集中分配器5設有分配器主入口 5a及多個分配器出口 5b ；主添加罐物料出口 Ij通過管道與過濾器物料進口 2e相連接，過濾器物料出口 2f通過管道6與螺桿泵物料進口 3a相連接，螺桿泵物料出口 3b通過管道與緩沖罐物料進口 4a相連接，緩沖罐物料出口 4b通過管道與分配器主入口 5a相連接，各分配器出口 5b分別連接有噴嘴5c，噴嘴5c的出口與夾心食品生產模具的各芯料流道對接。過濾器并聯設有兩組，兩過濾器物料進口 2e分別設有過濾器物料進口閥2p且均與主添加罐物料出口 Ij連接，兩過濾器物料出口 2f分別設有過濾器物料出口閥2q且均與螺桿泵物料進口 3a相連接。管道外壁包覆有保溫層，螺桿泵物料出口 3b的管道上設有三通，三通的旁通出口處安裝有手動泄壓閥6a。當管道出現故障時，可以開啟手動泄壓閥6a進行泄壓。如圖2及圖3所示，主添加罐中設有調配芯料的主添加罐內筒lc，主添加罐內筒 Ic的圓周外套有主添加罐外筒ld，主添加罐外筒Id與主添加罐內筒Ic的圓周壁之間設有主添加罐保溫夾套,主添加罐保溫夾套中設有纏繞在主添加罐內筒Ic外周的主添加罐蒸汽盤管le，主添加罐蒸汽盤管Ie的上端進口處安裝有主添加罐蒸汽進口閥If，下端為主添加罐蒸汽出Dig。保溫夾套的上部設有注水口，注水口并聯安裝有注水閥及安全閥，主添加罐內筒Ic中設有與其共軸線的攪拌轉子lb，攪拌轉子Ib的上端與攪拌電機及減速機構Ia 傳動連接，主添加罐內筒Ic的底部中心安裝有主添加罐排污閥，主添加罐物料進口 Ih位于主添加罐內筒Ic的上部且安裝有主添加罐物料進口閥，主添加罐物料出口 Ij位于主添加罐內筒Ic的下部且安裝有主添加罐物料出口閥，主添加罐內筒Ic的底部中心設有排污管， 排污管上安裝有主添加罐排污閥lk。如圖4、圖5及圖6所示，過濾器中設有過濾器內筒2b，過濾器內筒2b的圓周外套有過濾器外筒2a，過濾器外筒2a與過濾器內筒2b的圓周壁之間設有過濾器保溫夾套，過濾器內筒2b及過濾器外筒2a的上部共有一個將其各自封閉的筒蓋2j ;過濾器保溫夾套的上部通過過濾器蒸汽進口閥2g與蒸汽管道連接，過濾器保溫夾套的下部設有過濾器蒸汽出口閥2h ;過濾器物料進口 2e與過濾器內筒2b的上部相連通，過濾器物料出口 2f與過濾器內筒2b的下部相連通，過濾器內筒2b的中部設有與其共軸線的濾芯2c，濾芯2c外包覆有濾網2d。過濾器外筒2a的兩側對稱設有凸耳2k，筒蓋2 j上方設有壓架2m，壓架2m的兩端分別向下鉤在凸耳2k下方，壓架2m的中部設有螺孔，螺孔中旋有螺紋頂桿2n，螺紋頂桿2n 的下端面頂在筒蓋2j的中心。正向旋轉螺紋頂桿2n，螺紋頂桿2n的下端面將筒蓋2j壓緊，保證過濾器內筒2b和過濾器外筒2a的密封；逆向旋轉螺紋頂桿2n，即可將筒蓋2j卸下，更換濾芯2c并對筒體內部進行清理。如圖7所示，緩沖罐為兩端封閉的柱狀筒體結構，緩沖罐物料進口 4a位于緩沖罐一端的端面中心，緩沖罐物料出口 4b位于緩沖罐另一端的下部；緩沖罐內設有沿其內腔呈螺旋狀前進的緩沖罐蒸汽盤管，緩沖罐蒸汽盤管的兩端分別為緩沖罐蒸汽進口端及緩沖罐蒸汽出口端且均伸出緩沖罐的筒體外，緩沖罐蒸汽進口端位于緩沖罐物料出口 4b所在的一端且安裝有緩沖罐蒸汽進口閥4c，緩沖罐蒸汽出口端位于緩沖罐物料進口 4a所在的一端且安裝有緩沖罐蒸汽出口閥4d。如圖8及圖9所示，集中分配器5的上方設有分配器主入口 5a，側面設有多個分配器出口 5b，每個分配器出口 5b與一個噴嘴5c連接。工作時，開啟注水閥向主添加罐保溫夾套注水，注滿水后開啟主添加罐蒸汽進口閥If向主添加罐蒸汽盤管Ie通入蒸汽，主添加罐蒸汽盤管Ie加熱主添加罐保溫夾套的水使其保持在一個恒定的溫度下，同時物料從主添加罐物料進口閥進入主添加罐內筒Ic中， 開啟攪拌電機，攪拌電機驅動攪拌轉子Ib轉動對物料進行攪拌均勻，恒溫的環境及不停的攪拌使芯料的溫度均勻恒定。主添加罐將芯料調配好以后進入過濾器過濾，芯料從過濾器物料進口 2e進入過濾器內筒2b，經濾芯2c過濾去除雜質后從過濾器物料出口 2f流出，在過濾過程中，蒸汽從過濾器蒸汽進口閥2g進入過濾器保溫夾套中，從過濾器蒸汽出口閥2h流出通過疏水閥進入蒸汽凝水管路，芯料在過濾過程中，保溫夾套對其進行保溫，保證其流動性很好。當一組過濾器阻塞時，關閉該過濾器的過濾器物料進口閥2p及過濾器物料出口閥2q，打開另一過濾器的過濾器物料進口閥及過濾器物料出口閥，即可切換至另一組過濾器運行以實現連續生產。從過濾器物料出口 2f流出的芯料由螺桿泵向緩沖罐輸送，螺桿泵提供芯料流動的動力，緩沖罐可以緩解螺桿泵的沖擊力，使芯料壓力更加恒定。此外，蒸汽從緩沖罐物料出口 4b所在的一端進入，從緩沖罐物料進口 4a所在的一端流出，使得蒸汽與芯料逆向流動，位于末端的芯料溫度低，需要的補充的熱量多，與具有較高溫度的蒸汽接觸；位于首端的芯料溫度高，需要的補充的熱量少，與散熱后溫度降低的蒸汽接觸。從緩沖罐出來的芯料進入集中分配器，在集中分配器中壓力得到二次均衡，能夠更好的平均各個注入口的壓力，保證每個噴嘴5c的流量相同。以上所述僅為本發明之較佳可行實施例而已，非因此局限本發明的專利保護范圍。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種夾心食品芯料添加系統，其特征在于包括主添加罐、過濾器、螺桿泵、緩沖罐及集中分配器，所述主添加罐設有主添加罐物料進口及主添加罐物料出口，所述過濾器設有過濾器物料進口及過濾器物料出口，所述螺桿泵設有螺桿泵物料進口及螺桿泵物料出口，所述緩沖罐設有緩沖罐物料進口及緩沖罐物料出口，所述集中分配器設有分配器主入口及多個分配器出口 ；所述主添加罐物料出口通過管道與所述過濾器物料進口相連接，所述過濾器物料出口通過管道與所述螺桿泵物料進口相連接，所述螺桿泵物料出口通過管道與所述緩沖罐物料進口相連接，所述緩沖罐物料出口通過管道與所述分配器主入口相連接，各所述分配器出口分別連接有噴嘴，所述噴嘴的出口通過管道與夾心食品生產模具的各芯料流道對接。
2.根據權利要求I所述的夾心食品芯料添加系統，其特征在于所述主添加罐中設有調配芯料的主添加罐內筒,所述主添加罐內筒的圓周外套有主添加罐外筒,所述主添加罐外筒與所述主添加罐內筒的圓周壁之間設有主添加罐保溫夾套，所述主添加罐保溫夾套中設有纏繞在所述主添加罐內筒外周的主添加罐蒸汽盤管，所述保溫夾套的上部設有注水口，所述注水口并聯安裝有注水閥及安全閥，所述主添加罐內筒中設有與其共軸線的攪拌轉子，所述攪拌轉子的上端與攪拌電機及減速機構傳動連接，所述主添加罐內筒的底部中心安裝有主添加罐排污閥，所述主添加罐物料進口位于所述主添加罐內筒的上部且安裝有主添加罐物料進口閥,所述主添加罐物料出口位于所述主添加罐內筒的下部且安裝有主添加罐物料出口閥。
3.根據權利要求I所述的夾心食品芯料添加系統，其特征在于所述過濾器中設有過濾器內筒，所述過濾器內筒的圓周外套有過濾器外筒，所述過濾器外筒與所述過濾器內筒的圓周壁之間設有過濾器保溫夾套，所述過濾器內筒及過濾器外筒的上部共有一個將其各自封閉的筒蓋；所述過濾器保溫夾套的上部通過過濾器蒸汽進口閥與蒸汽管道連接，所述過濾器保溫夾套的下部設有過濾器蒸汽出口閥；所述過濾器物料進口與所述過濾器內筒的上部相連通，所述過濾器物料出口與所述過濾器內筒的下部相連通，所述過濾器內筒的中部設有與其共軸線的濾芯，所述濾芯外包覆有濾網。
4.根據權利要求3所述的夾心食品芯料添加系統，其特征在于所述過濾器外筒的兩側對稱設有凸耳，所述筒蓋上方設有壓架，所述壓架的兩端分別向下鉤在所述凸耳下方，所述壓架的中部設有螺孔，所述螺孔中旋有螺紋頂桿，所述螺紋頂桿的下端面頂在所述筒蓋的中心。
5.根據權利要求I所述的夾心食品芯料添加系統，其特征在于所述過濾器并聯設有兩組，兩過濾器物料進口分別設有過濾器物料進口閥且均與所述主添加罐物料出口連接， 兩過濾器物料出口分別設有過濾器物料出口閥且均與所述螺桿泵物料進口相連接。
6.根據權利要求I所述的夾心食品芯料添加系統，其特征在于所述緩沖罐為兩端封閉的柱狀筒體結構，所述緩沖罐物料進口位于緩沖罐一端的端面中心，所述緩沖罐物料出口位于緩沖罐另一端的下部；所述緩沖罐內設有沿其內腔呈螺旋狀前進的緩沖罐蒸汽盤管，所述緩沖罐蒸汽盤管的兩端分別為緩沖罐蒸汽進口端及緩沖罐蒸汽出口端且均伸出緩沖罐的筒體外，所述緩沖罐蒸汽進口端位于所述緩沖罐物料出口所在的一端且安裝有緩沖罐蒸汽進口閥，所述緩沖罐蒸汽出口端位于所述緩沖罐物料進口所在的一端且安裝有緩沖罐蒸汽出口閥。
7.根據權利要求I至6中任一項所述的夾心食品芯料添加系統，其特征在于所述管道外壁包覆有保溫層，所述螺桿泵物料出口的管道上設有三通，所述三通的旁通出口處安裝有手動泄壓閥。
全文摘要
本發明涉及一種夾心食品芯料添加系統，屬于食品、飼料機械技術領域。該夾心食品芯料添加系統包括主添加罐、過濾器、螺桿泵、緩沖罐及集中分配器，主添加罐物料出口與過濾器物料進口相連接，過濾器物料出口與螺桿泵物料進口相連接，螺桿泵物料出口與緩沖罐物料進口相連接，緩沖罐物料出口與分配器主入口相連接，各分配器出口分別連接有噴嘴，噴嘴的出口與夾心食品生產模具的各芯料流道對接。主添加罐與過濾器均設有保溫夾套，緩沖罐中設有蒸汽盤管，主添加罐將芯料調配好以后進入過濾器過濾，然后由螺桿泵向緩沖罐輸送，再進入集中分配器，在集中分配器中壓力得到二次均衡，能夠更好的平均各個注入口的壓力，保證每個噴嘴的流量相同。
文檔編號A23N17/00GK102578690SQ20121008603
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者李紅軍, 馬亮 申請人:江蘇牧羊集團有限公司